Analytics In Machining Techniques In Making Advanced Exoskeleton Robots

Újra kiadta Platón

Követő: 0

Az analitikai technológia az elmúlt évtizedben súlyosan megzavarta a feldolgozóipart. A Mordor Intelligence szerint a gyártási elemzések piaca 19.5-ra 2028 milliárd dollár lesz.

Az elemzés számos módon segítette a gyártó vállalatokat eredményük javításában. Egyik cikkünkben rámutattunk arra, hogy ez ideális lehet a jövőbeli kereslet előrejelzéséhez és a piaci trendek jobb megértéséhez. analitika használata a marketing javítására a gyártásban.

Az analitika használatának azonban számos egyéb jelentős előnye is van a gyártási vállalkozások üzleti modelljeinek optimalizálására. Az analitika egyik fő előnye, hogy a gyártó cégeket hatékonyabban, gyorsabban és kevesebb hibával állíthatja elő.

Ez különösen igaz a robotok exoskeletonjainak létrehozására. Cikkünkben utaltunk erre az előnyre Fektessen be az Analytics szolgáltatásba a gyártósor fejlesztése érdekében. Olvasson tovább, hogy megtudja, hogyan változik ez a folyamat az elemzés fejlődésének fényében.

Tervezése és megmunkáló exoskeleton robot nagy megmunkálási szakértelmet igényel, manapság a modern megmunkálási technológiák megjelenésével precízebb exoskeleton robotok tervezése és fejlesztése meglehetősen egyszerű. Ezek a megmunkálási technikák lehetővé teszik a mérnökök számára, hogy kitalálják a robotok tökéletes anyagmegfontolását és szerkezeti stabilitását. A modern megmunkáló szerszámok segítségével a mérnökök olyan összetett és rendkívül hatékony konstrukciók tervezésén dolgoznak, amelyek fokozzák az emberi mobilitást, az erőnövekedést és a funkcionális sokoldalúságot.

A modern megmunkálási technikák, mint például a 3D nyomtatás és az 5 tengelyes CNC megmunkálás, segítenek a mérnököknek és a tervezőknek összetett geometriák létrehozásában. Ezek a fejlett megmunkálási innovációk segítenek könnyű szerkezetek létrehozásában, amelyek javítják a robotok mozgékonyságát. A továbbiakban ebben a cikkben elmagyarázzuk a fejlett megmunkálási folyamatok alkalmazásának szerepét és elképesztő újításait az exoskeleton robotok fejlesztésének különböző aspektusaiban.

Megmunkálási kihívások a prototípuskészítésben és az iteratív tervezésben

A funkcionalitási követelményeknek megfelelő prototípus kifejlesztése összetett feladat. Sok ismétlésre és tervezési változtatásra van szükség ahhoz, hogy kitaláljunk egy tökéletes, minden funkcionális és szerkezeti követelményt kielégítő kialakítást. A hagyományos megmunkálási gyakorlatokban a prototípuskészítési szakasz súlyos fejfájást okozhat. Tény, hogy a megmunkálási kihívásokkal való szembenézés szerves része ennek az exoskeleton gépezetnek a tervezésének és fejlesztésének. Szerencsére, az analitika jelentősen segít.

A mérnökök és a tervezők számára a nagy pontosság és a szigorú tűrés elérése a legfontosabb. Az ilyen típusú gépek gyakran apró és összetett, bonyolult alkatrészekből állnak, ezek az alkatrészek nagy pontosságot igényelnek az optimális teljesítmény biztosítása érdekében. Ennek eléréséhez a mérnököknek ismétlődő módosításokat kell végrehajtaniuk, hogy a teljesítmény visszajelzései alapján finomítsák a tervezést.

A fejlett CNC megmunkálási és 3D-nyomtatási technológia sokat segít a tervezési változtatások elérésében, és lehetőséget ad a különböző anyagok és tervek tesztelésére. A mérnökök fő motívuma egy könnyű és tartós szerkezeti szilárdságú szerkezeti váz kifejlesztése. Ebből a szempontból a mérnököknek különböző anyagokat kell tesztelniük, és meg kell találniuk a szilárdság, a súly és a tartósság optimális kombinációit.

Ezeknek a fejlett megmunkálási technikáknak a megvalósítása segít olyan exoskeleton robotok kifejlesztésében, amelyek magas funkcionalitással, szerkezeti tartóssággal, páciensek alkalmazkodóképességével és felhasználói kényelmével rendelkeznek ezen a gyorsan fejlődő területen.

Toleranciakezelés az exoskeleton csuklós mechanizmusok megmunkálásában

Az exoskeleton szerkezet alapvető célja olyan gépezet fejlesztése, amely segíti a felhasználó mindennapi testmozgását és javítja életmódját. Ez a legfontosabb csak akkor érhető el, ha a gyártók szigorú tűréshatárt biztosítanak az exoskeleton ízületi mechanizmusban. A tolerancia-kezelés kulcsfontosságú szempont az exoskeleton gépek megbízható működésének biztosításához, hogy megkönnyítse a természetes emberi mozgásokat. A CNC megmunkálás főszerepet játszik benne, ez a nagyfokú precizitás csak fejlett számítógépes numerikus vezérlésű megmunkálással érhető el.

A bonyolult ízületeknél a tolerancia fontosságának jobb megértéséhez nézzük meg az alsó borda csípő exoskeleton példáját. Az exoskeleton az emberi test csípőízületi struktúrája, a csípőízület egy golyó és egy üreg felületéből áll, és lehetővé teszi a hajlítást, kiterjesztést, abdukciót és addukciót. A test súlya miatt a csípőízületnek nagy szerkezeti stabilitásra van szüksége. Ez a kötés szűk tűrést igényel, és csak CNC megmunkálással érhető el. A CNC-megmunkálás és a CAD-modellezés tökéletes kialakítást tesz lehetővé a kötés aljzatrészében az optimális teljesítmény érdekében.

Most ennek a csuklós mechanizmusnak a golyós alkatrésze, amelyet a foglalatban kívánnak csuklózni. A foglalat szerkezetén belüli egyenletes mozgáshoz a golyónak tökéletesen pontosnak kell lennie, és a tűrésnek minimálisnak kell lennie. A CNC megmunkálás lehetővé teszi a tökéletes golyós alkatrész gyártását a kívánt tűréshatárok szerint, akár néhány mikrométeren is. A tükörre megmunkált foglalat esetében pedig ezek a tűréshatárok szorosan illeszkednek, ami minimálisra csökkenti a csukló holtjátékát.

Ily módon az exoskeleton megmunkálásánál a toleranciakezelést úgy hajtják végre, hogy a mérnökök tökéletes biomechanikai szerkezetet biztosítsanak, amely tökéletes ergonómiai kialakításban segíti a felhasználót.

Megmunkálási integráció érzékelőbe ágyazott exoskeletonhoz

Az érzékelők és az adaptív visszacsatoló rendszerek kritikus szempontok az exoskeleton robotok funkcionalitásának és teljesítményének javításában. Az érzékelők pontos leolvasása lehetővé teszi a tervezők számára, hogy folyamatosan javítsák e robotok biomechanikai szerkezetét. Az érzékelőrendszernek a vezérlőegységgel együtt egy kívánt specifikus hely szükséges a telepítéshez és a robotba való bekötéshez vagy visszacsatoló rendszerhez. A precíziós megmunkálási technikák lehetővé teszik a pontos ház létrehozását bonyolult pályákkal együtt. Ezek az útvonalak biztosítják az érzékelők rendezett és hatékony integrációját.

Az ezekben a robotokban jelentkező megmunkálási kihívások jobb megértése érdekében példázza a nyomás alatti beágyazott rendszer exoskeletonokba való beépítését. A nyomásérzékelők a lábak alatt vannak elhelyezve, hogy megítéljék a test mozgását. A jobb visszacsatolás érdekében ezeket az érzékelőket úgy kell elhelyezni, hogy még egy kis mozgást is képesek legyenek leolvasni, és ez csak egyenletes eloszlás esetén lehetséges. Emiatt egy bonyolult útvonal jön létre a CNC megmunkálás révén, amely fokozza az exoskeleton reagálóképességét a felhasználó mozgására.

Az érzékelőbe ágyazott exoskeletonok másik fontos szempontja a védőrétegek. Az érzékelők és a vezérlőegység nagyon érzékenyek a környezeti feltételekre, megsérülhetnek, vagy hibásan leolvashatják a vezérlőegységeket, ha párásodnak. Emiatt a védőrétegek előrehaladott precíziós megmunkálással, többnyire többtengelyes gépekkel készülnek, így biztosítva az érzékelők zavartalan működését. Ezek a védőrétegek alumíniumból és polimer ötvözetekből készülnek, és a kötések meghatározott alakjának megfelelően megmunkálják.

Felületkezelés a fokozott kopásállóságért

Mivel az exoskeleton robotok sok bonyolultan összekapcsolt alkatrészből állnak, ezek a részek többnyire golyós és csapos kötések. Tény, hogy az ilyen típusú kötések többféle teherhordó körülmény mellett gyakran kopás- és súrlódási problémákkal szembesülnek. Ha ezek a problémák jelentkeznek ezekben a robotokban, késést okoznak a mozgásukban.

E problémák megoldása érdekében megfelelő bevonási és felületkezelési technikát alkalmaznak a gépek mozgékonyságának és élettartamának növelése érdekében. Számos megmunkálási technika, mint például a fizikai gőzleválasztás, a kémiai gőzleválasztás, a polírozás és a precíziós megmunkálás hozzájárul ezeknek a problémáknak a kiküszöböléséhez. A tükörfényezésű polírozás, amelyet precíziós megmunkálással és csiszoló eljárással érnek el, segít csökkenteni a felületi egyenetlenségeket.

Következtetés

Összefoglalva, a megmunkálási technikák kulcsszerepet játszanak az exoskeleton robotok biomechanikai alakjának megőrzésében. A technikák segítenek fenntartani az ízületek közötti szoros toleranciát és az exoskeleton részek pontos mozgását, így biztosítják az emberi természetnek megfelelő ergonomikus mozgásokat. Az exoskeletonokon megvalósított megmunkálási technikák összetett részeinek megmunkálásához szakértő mérnökökre és tervezőkre van szükség, így tisztában kell lenni a kiválasztott megmunkáló műhely megmunkálási képességével.