در این مطلب قصد داریم  انواع موتوهای رباتیک را بررسی کنیم ابتدا به مفهوم موتور می پردازیم. موتورها یکی از مکانیزم های اصلی حرکت ربات ها هستند. موتورها انواع مختلفی دارند که هرکدام از آنها وظایف خاصی را انجام می دهند. بعضی از موتورها را می توان به چرخهایی متصل کرد که یک ربات را به اطراف سوق می دهد. موتورهای دیگر ممکن است باعث حرکت مفاصل در اندام ربات شوند.

یک ربات ممکن از عوامل مختلفی تشکیل شده باشد تا بتواند وظایف خاصی را انجام هد، که موتورها در انجام این وظایف نقش بسیار مهمی دارند. کاری که موتورها انجام می دهند تبدیل انرژی الکتریکی است که به ربات نیرو می دهد و به انرژی مکانیکی تبدیل می شود و به ربات امکان کار می دهد. دو اندازه گیری از یک موتور وجود دارد که برای درک میزان کار این موتور مهم است.

عوامل مهم در اندازه گیری از موتورهای رباتیک

1.سرعت

سرعت همان حداکثر دور موتور است که معمولاً با دور در دقیقه یا RPM اندازه گیری می شود. 1 دور در دقیقه به این معنی است که محور موتور هر دقیقه یک بار کاملاً به دور دایره می چرخد که بسیار کند است. حتی یک موتور DC بسیار ارزان نیز دارای سرعت حداقل 1000 RPM می باشد.

2.گشتاور

گشتاور اندازه گیری میزان قدرت خروجی موتور است. یعنی حداکثر وزنی که موتور می تواند بلند کند چقدر است.
به طور معمول ، هرچه دور موتور بیشتر باشد ، گشتاور آن کمتر است و بالعکس. بنابراین در طراحی و ساخت ربات، پیدا کردن موتورهایی با تعادل مناسب سرعت و گشتاور امری بسیار مهم است.

با توسکانیک همراه باشید تا باهم انواع موتورها و نحوه کنترل آنها را را بررسی کنیم.

همانطور که میدانید موتورها محرکی برای پاها،بازوها،انگشتان و … ربات ها می باشند. موتورها انواع مختلفی دارند که ما در اینجا آن ها را به این صورت طبقه بندی کرده ایم :

انواع موتورهای رباتیک

• موتور AC
• موتور DC برس دار
• موتور DC بدون برس
• موتور DC دنده ای
• سرو موتور
• موتور پله ای
• محرک خطی DC

موتور AC

اولین نوع از انواع موتورهای رباتیک که می خواهیم به شما معرفی کنیم موتور AC است. موتور AC به موتوری گفته می شود که با جریان متناوب برق تأمین می شود. تا همین اواخر ، یک موتور جریان متناوب گزینه مناسبی برای عملکرد رباتیک نبود. بسیاری از ربات ها در گذشته فقط از جریان مستقیم یا موتورهای DC استفاده می کردند. با این حال ، با شروع پیشرفت موتورهای AC با پیشرفت میکروالکترونیک ، این موتورها توانستند در چندین مدل مختلف ربات به طور گسترده تری مورد استفاده قرار گیرند تا بسیاری از برنامه های مختلف را تکمیل کنند.

موتور AC نسبت به سایر موتورهای موجود در بازار ارزان تر است و در کل می تواند قیمت سیستم رباتیک را کاهش دهد. هر موتور AC روی یک ربات دارای یک رمزگذار نیز هست. رمزگذارها سنسورهایی هستند که حرکت موتور AC را به سیگنال های دیجیتالی یا بازخورد تبدیل می کنند که در هر زمان از برنامه ، اطلاعات مربوط به مسیر و موقعیت حرکت ربات را به اپراتورها می دهد. این به اپراتورها کمک می کند تا مسیر را بهبود بخشیده و قبل از ایجاد مشکلات بزرگتر ، مشکل را حل کنند.

موتور DC برس دار

یک موتور DC برس دار ، موتوری است که از دو برس برای هدایت جریان از منبع به آرماتور استفاده می کند. موتور DC به طور گسترده ای در رباتیک استفاده می شود. موتورهای DC برس دار در برنامه های مختلف از اسباب بازی گرفته تا صندلی های اتومبیل قابل تنظیم با دکمه استفاده می شود. موتورهای برس دار ارزان هستند و به راحتی در هر اندازه و شکل در دسترس هستند.

موتور DC برس دار از شش جز مختلف تشکیل شده است: محور ، آرماتور ، کموتاتور ، استاتور ، آهن ربا و برس. یک موتور DC برس دار از دو آهنربا رو به یک جهت تشکیل شده است ، دو سیم پیچ سیم که در وسط آن قرار دارند. سیم پیچ ها به گونه ای قرار گرفته اند که رو به آهن ربا هستند و باعث می شود تا برق به سمت آنها سرازیر شود، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند ، که در نهایت سیم پیچ ها را از مغناطیسی که روبرو هستند دور می کند و باعث چرخش روتور می شود.

برخلاف سایر انواع موتورهای الکتریکی (به عنوان مثال ، DC بدون برس ، القایی AC) ، موتورهای BDC برای تغییر جریان در سیم پیچ موتور نیازی به کنترل کننده ندارند. در عوض ، جابجایی سیم پیچ های موتور BDC به صورت مکانیکی انجام می شود. هنگامی که ولتاژ از طریق برس موتور اعمال می شود ، یک میدان مغناطیسی پویا در داخل موتور ایجاد می شود. توجه به این نکته مهم است که برس و کموتاتور قطعاتی از یک موتور BDC هستند که بیشتر در معرض سایش قرار دارند زیرا از کنار یکدیگر می لغزند.

موتور DC بدون برس

موتورهای بدون برس DC (موتورهای BLDC) در مقایسه با موتورهای برس خورده دامنه سرعت بالاتر ، عملکرد حرارتی بهتر و چگالی توان بالاتر را ارائه می دهند. از آنجا که هیچ برس کربنی یا کموتاتور مسی وجود ندارد ، تنها وسایل سایش در موتور یاتاقان ها هستند که باعث می شود موتور BLDC در صورت نیاز به کارکرد طولانی مدت بسیار برتر باشد.

اگر شما نیاز به چرخه کار زیاد و عملکرد آرام دارید ، موتور بدون برس ممکن است گزینه ی مناسبی برای انتخاب شما باشد. این موتورها کارایی کارایی بالاتر و کنترل حرکت دقیق تری نسبت به موتورهای DC برس دار دارند.

موتور دنده ای DC

یکی دیگر از انواع موتورهای رباتیک موتور دنده ای DC است. دارای یک موتور دنده متصل به موتور است. دور موتور از نظر چرخش شافت در دقیقه محاسبه می شود و RPM نامیده می شود. مجموعه دنده به افزایش گشتاور و کاهش سرعت کمک می کند. با استفاده از ترکیب صحیح چرخ دنده در موتور دنده می توان سرعت آن را به هر شکل مطلوبی کاهش داد.

سرو موتور

سرو موتور یک محرک چرخشی یا محرک خطی است که امکان کنترل دقیق موقعیت زاویه ای یا خطی ، سرعت و شتاب را فراهم می کند. از یک موتور مناسب بهمراه سنسور برای بازخورد موقعیت تشکیل شده است. همچنین به یک کنترلر نسبتاً پیشرفته ، غالباً به یک ماژول اختصاصی که به طور خاص برای استفاده در موتورهای موتور طراحی شده ، نیاز دارد.

کاربردهای موتور سروو معمولاً در اتومبیل های کنترل از راه دور اسباب بازی برای کنترل جهت حرکت دیده می شود و همچنین به عنوان موتوری که سینی سی دی یا دی وی دی پلیر را حرکت می دهد مورد استفاده قرار می گیرد. در کنار اینها صدها مورد دیگر از موتورهای سروو وجود دارد که در زندگی روزمره مشاهده می کنیم. دلیل اصلی استفاده از سروو این است که این سیستم دقت زاویه ای را فراهم می کند ، یعنی فقط به همان اندازه که می خواهیم می چرخد و سپس متوقف می شود و منتظر می ماند تا سیگنال بعدی اقدامات دیگری انجام دهد.

موتور پله ای

موتور پله ای که یکی از انواع موتورهای رباتیک است وسیله ای الکترومکانیکی ست که پالس های الکتریکی را به حرکات مکانیکی گسسته تبدیل می کند. موتورهای پله ای موتورهای بسیار خوبی برای کنترل موقعیت هستند. آنها را می توان در چاپگرهای رومیزی ، توطئه گران ، چاپگرهای سه بعدی ، دستگاه های فرز CNC و سایر مواردی که نیاز به کنترل دقیق موقعیت دارند ، یافت.

یکی از مهمترین مزایای موتور پله ای قابلیت کنترل دقیق آن در سیستم حلقه باز است. کنترل حلقه باز به معنای عدم نیاز به هیچ اطلاعاتی درباره بازخورد موقعیت است. این نوع کنترل نیاز به دستگاه های گران قیمت و سنجش بازخورد مانند رمزگذارهای نوری را از بین می برد. موقعیت شما به سادگی با پیگیری پالس های مرحله ورودی مشخص می شود.

محرک خطی DC

محرک خطی محرکی است که برخلاف حرکت دایره ای موتور الکتریکی معمولی ، حرکت را در یک خط مستقیم ایجاد می کند. محرک های خطی در ماشین آلات صنعتی ، در وسایل جانبی رایانه ای مانند درایو دیسک و چاپگرها ، در سوپاپ ها و در بسیاری از مکان های دیگر که به حرکت خطی نیاز است ، استفاده می شود