АВТО БЛОГ YAMAHA-VOLGA.RU

Чем робот отличается от механики: в чем разница и как отличить визуально » АвтоНоватор

11 января, 1970 by admin

Чем отличается коробка автомат от робота и что такое робот

Современные автомобили оборудуются разными типами коробок передач и потребителю особенно при покупке своей первой машины бывает тяжело сделать правильный выбор среди этого разнообразия трансмиссий.

Поэтому в этой статье попробуем понять, чем отличается коробка автомат от робота, именно этот вопрос волнует многих будущих автовладельцев.

Отличие робота от автомата

Коробка автомат. Как вы знаете, в состав автоматической коробки передач входят два основных узла — это гидротрансформатор и редуктор. Гидротрансформатор обеспечивает плавное и безрывковое переключение передач, по сути, он работает вместо сцепления, которое есть на машинах с механической коробкой передач.

Редуктор автомата состоит из определённого набора шестерёнок, они находятся в зацеплении и образуют несколько ступеней: 4, 5, 6 и даже 8.

Из-за особенностей конструкции, автоматическая коробка передач исходя от оборотов мотора и нагнетания масляного давления сама переключает ступени (скорости), без вмешательства водителя.

КПП робот что это? Если сказать просто, то на механическую коробку передач поставили блок управления, который состоит из гидропривода и сервопривода (электронный узел). Вот этот блок, без вмешательства человека, заведуют сцеплением и переключением передач.

Коробка робот

Принцип работы робота как у механики, только всё происходит автоматически — гидравлика с электронным управлением всё сделает сама.

Плюсы и минусы автомата и робота

Чтобы лучше понять, чем отличается автоматическая коробка передач от роботизированной, давайте рассмотрим их эксплуатационные характеристики.

1. АКПП значительно снизила нагрузку на водителя при управлении автомобилем, особенно это заметно при движении в городских условиях. Современные автоматические коробки передач (адаптивные) способны даже подстраиваться под каждого водителя, под его стиль езды. Также, автомату свойственно мягкое и незаметное переключение скоростей.

Есть у автоматической коробки передач и минусы — это повышенный расход топлива, особенно в городе и ремонт автомата, который иногда случается, выльется в приличную сумму.

2. Робот относится к механике, значит обслуживание и ремонт будет дешевле, чем у автомата. Расход топлива у автомобиля с коробкой роботом приравнивается к МКПП, а в условиях города даже ниже, что не может не радовать. Ещё, роботы кушают масла по меньше, чем автоматы.

Роботы передают крутящий момент от мотора к колёсам автомобиля без существенных потерь, чего не скажешь об автомате. Большой плюс роботизированной коробки в том, что она поддерживает ручное переключение скоростей, чего нет у многих автоматов.

Есть у робота и минусы — это медленное переключение скоростей и толчки с рывками в работе коробки, это случается довольно часто, если водитель очень сильно давит на педаль газа. Также, в городской черте во время стоянок необходимо рычаг селектора ставить в положение «нейтраль».

А зачем так делать, можете узнать в этом видео, где рассказано о коробке робот.

Подведём итоги, чем отличается автомат от робота:

• робот — это механическая коробка передач с блоком управления, автомату присуща своя конструкция;
• при переключениях передач автомат выигрывает у робота по скорости и плавности переключений;
• у робота есть ручное переключение, а у многих автоматов подобная функция отсутствует;
• коробка робот потребляет топлива и масла меньше, чем автомат;
• обслуживание и ремонт роботизированной коробки дешевле, чем автоматической коробки.

Заключение. Моё мнение: робот — это тёмная лошадка, от которой можно ожидать неприятных сюрпризов. Я выбираю автомат, он изучен и предсказуем в работе, тем более, новые автоматические коробки с большим набором передач приближаются уже по расходу топлива к механике и также, эти автоматы могут подстраиваться под каждого водителя.

Кто не согласен с моей точкой зрения, может поделиться в комментариях.

Механика, автомат, робот и вариатор. Не всё так сложно

 — Бюджетный автомобиль стоимостью 12000$ c автоматической коробкой передач…

 — Lexus RX с механической КПП…

Это не случайный набор несуществующих противоположностей — это реальные запросы, от наших клиентов.

И то и другое почти невозможно. А действительно ли опытному водителю необходима механическая коробка передач в премиальном автомобиле или это дань привычке? Точно ли новичку необходима автоматическая коробка передач или, может, он всё-таки справится с механической трансмиссией? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим виды коробок передач, их особенности, достоинства и недостатки.

Коробки передач делятся на механические и автоматические, последние, в свою очередь, бывают трёх типов.

Механическая коробка передач.

Трансмиссия родилась вместе с первыми двигателями. Мельничные жернова, маховик ткацкого станка, автомобильные колёса — это агрегаты, производящие работу из энергии, полученной от двигателя посредством трансмиссии.

Разумеется. первая автомобильная коробка передач была механическая и на заре автомобилестроения это было очень удобно, так как водитель мог сам выбирать, сколько крутящего момента предавать от двигателя к колёсам, и для многих автолюбителей это удобство остаётся актуальным даже в ХХІ-ом веке.

За более чем сто лет эволюции механическая коробка переключения передач (МКПП) достигла своего совершенства в надёжности и практичности. Не будем углубляться в особенности конструкции — скажем только, что она требует регулярного обслуживания в которое входит замена изнашивающихся частей (диск сцепления) и замены масла. При регулярном обслуживании они служат, не доставляя хлопот владельцу, весь срок эксплуатации автомобиля.

Однако на практике МКПП требует от водителя большего количества манипуляций при управлении автомобилем, чем любая из автоматических трансмиссий. Все, кто учились в автошколе, знают: есть педаль управления сцеплением и рычаг выбора передачи. На практике ничего необычного вроде нет, но мы с Вами живём во время когда мобильность является чуть ли не главным условием достижения успеха. А значит, автомобилист много времени проводит за рулём и преимущественно в условиях плотного городского трафика, который требует высокой концентрации внимания. Добавьте к этому ещё и физическую нагрузку от постоянного переключения передач…

С другой стороны в поездках на большие расстояния механика не отвлекает внимания водителя, зато в ситуациях требующих ускорения или экономии топлива, позволяет водителю самостоятельно выбрать передачу.

Также механическая КПП удобна при езде в зимнее время, по песку и раскисшей грунтовой колее. При застревании есть возможность автомобиль “раскачать”, быстрой сменой первой и задней передач, и выбраться из снежной или грязевой колеи.

Итог

Механическая коробка передач обладает как преимуществами, так и недостатками.

Преимущества:

• невысокая стоимость
• простая конструкция
• низкая стоимость обслуживания
• долговечность
• упрощает езду по плохим дорогам

Недостатки:

• требует навыков
• утомляет при движении в плотном городском трафике

Автоматические коробки передач

Когда автомобиль стал приобретать популярность как основное средство передвижения, инженеры задумались, как упростить жизнь водителя. И первое, что они начали совершенствовать — это была трансмиссия. Ещё в 20-е годы двадцатого века наметилось три основных направления развития автоматических трансмиссий, которые используются в современных автомобилях — это:

• гидромеханика (гидротрансформатор или просто автомат)
• робот
• вариатор

Каждая трансмиссия имеет свои особенности, преимущества и  недостатки.

Автомат

Автомат или гидромеханика (АКПП) — одна из первых массовых автоматических трансмиссий, первые серийные автомобили с АКПП начали сходить с конвейера ещё в 30-е годы ХХ-го века. С тех пор принципиально конструкция не менялась. С усовершенствованием технологий и ростом мощности двигателя увеличивалось количество передач, совершенствовались алгоритмы работы, но принцип оставался тот же — планетарный механизм управляемый гидравликой. Передачи меняются в зависимости от давления масла, создаваемого работой двигателя. Ещё одно преимущество — это отсутствие изнашиваемых активных компонентов, что удешевляет регламентное обслуживание, но в случае поломки, выливается в дорогостоящий ремонт. Ещё один недостаток это то, что агрегат отбирает часть работы, производимой двигателем, за счёт чего увеличивается расход топлива. Если в середине двадцатого века благодаря автомату расход топлива мог превышать 20% в сравнении с механической КПП, то на сегодняшний день этот показатель не выше 5%. Кроме того, благодаря эволюции ABS, ESP и других электронных помощников стало возможным эффективное применение АКПП в кроссоверах и внедорожниках. Удобство автомата сложно переоценить, благодаря автомату у водителя есть возможность полностью сконцентрироваться на управление автомобилем и не тратить силы и внимание на выбор и переключение передач.

Итак, преимущества:

• Надёжная конструкция с большим ресурсом
• Лёгкая в управлении
• Низкая стоимость регламентного обслуживания

недостатки:

• Высокая стоимость
• Повышенный расход топлива
• В случае поломки дорогостоящий ремонт.

Робот

Работы над созданием роботизированной трансмиссии (РКПП) велись с начала двадцатого века в рамках работ по поиску оптимальной схемы автоматической коробки переключения передач. По сути это та же механика, только выжимает сцепление и переключает передачи не человек с помощью рычагов и педалей, а сервоприводы. Данный вид трансмиссии наибольшее распространение получил в конце ХХ-го начале ХХІ-го века благодаря развитию цифровых технологий. Автопроизводители его очень любят. Потому что производство таких коробок ненамного дороже механики, а спрос на них, как на автоматическую трансмиссию очень велик. Одна из самых привлекательных особенностей такой коробки передач — это экономия топлива.

Достоинства:

• Невысокая стоимость
• Экономия топлива
• Простота управления

Недостатки:

• Дорогое обслуживание
• Ограничения по применению относительно мощности
• Малый ресурс

Вариатор

Вариатор или бесступенчатая коробка передач. Вокруг этой коробки передач существует масса мифов, ставящих под сомнение её надёжность. Разумеется, что недостатки у данного типа трансмиссии есть, но и достоинств более чем достаточно.

Принцип работы у вариатора предельно прост — два конусных шкива и ремень. В зависимости от скорости вращения и крутящего момента, создаваемого двигателем, меняются передаточные числа путём скольжения ремня по конусам. Благодаря сравнительно простому устройству эта коробка передач самая лёгкая и компактная, что позволяет рациональнее использовать полезное пространство автомобиля.

При движении на автомобиле с вариатором отсутствуют толчки и рывки, характерные при переключении передач вышеописанных трансмиссий, крутящий момент распределяется равномерно, обеспечивая плавное ускорение.

На ходу вариатор самый комфортный. Более того, он полностью исключает возможность заглохнуть при старте на подъёме даже если автомобиль с маломощным двигателем. Особенно вариатор ценен на автомобилях с полным приводом, который обеспечивает муфта, он позволяет существенно снизить на неё нагрузку, тем самым положительно влияя на ресурс и долговечность.

Однако есть и недостатки. Вариатор не любит резких ускорений с места и пробуксовок ведущих колёс, от этого он может перегреваться и выходить из строя, что неуклонно приводит к дорогостоящему ремонту. Ещё один субъективный недостаток — это отсутствие у водителя ощущения переключения передач, впрочем, ряд производителей снабжают вариаторы имитацией переключения передач.

Достоинства:

• Плавность хода
• Эффективное использования мощности и крутящего момента
• Компактность и малый вес

Недостатки:

• Не подходит для водителей с агрессивным стилем вождения
• Высокая стоимость обслуживания
• Дорогостоящий ремонт.

Итог

Из всего вышесказанного получается, что разница между механикой и автоматом — в комфорте управления и первоначальной стоимости автомобиля. А что касается разновидностей автоматических КПП, то выбирать приходится отталкиваясь от личных требований к комфорту и условиям эксплуатации.

Механика подойдёт для тех, кто большую часть времени перемещается на большие расстояния и хочет или вынужден сэкономить при покупке автомобиля.

Гидромеханика хорошо себя зарекомендовала как в условиях города так и на трассе, к тому же долговечна, но будьте готовы больше платить за топливо.

Робот — экономит топливо в условиях города, но огорчает ресурсом и стоимостью обслуживания.

Вариатор — обеспечивает комфорт в любых условиях, но не терпит агрессивной езды.

Выбор за Вами. Наши менеджеры всегда с удовольствием найдут Вам автомобиль с трансмиссией которая подойдёт именно Вам, в ближайшем автосалоне по очень выгодной цене.

Коробка передач. Сравнение трансмиссий, плюсы и минусы

Что такое коробка передач (трансмиссия) и для чего она нужна.

Нужно отметить, что коробки передач получили распространение не только в транспортных средствах. Широко применяют коробки переключения в промышленных механизмах, станках на производстве.

С момента появления автомобилей на дорогах производители совершенствовали не только двигатели, но и коробки переключения передач. Развитие данного направления привело к появлению современных автомобилей с разными видами трансмиссий.

Виды трансмиссий

Более чем столетняя история развития автомобилестроения принесла в современный мир не только экологичные и мощные двигатели, но и усовершенствованные коробки переключения передач. На сегодняшний день на автомобили устанавливаются четыре основных типа коробок переключения передач:

1.       Механическая коробка переключения передач

2.       Автоматическая коробка переключения передач

3.       Роботизированная коробка переключения передач

4.       Вариативная (бесступенчатая) коробка переключения передач

Разберем подробнее каждый тип коробки.

Механическая коробка передач (Механика, МКПП)

                Особенность работы двигателя внутреннего сгорания в том, что рабочая мощность развивается только в небольшом диапазоне оборотов. По этой причине для изменения крутящего момента необходим дополнительный механизм.

История создания уходит более чем на сто лет назад, а изобретение принадлежит Карлу Бенцу. Конструктивно, устройство первой коробки было примитивным и крайне простым. Механизм коробки был реализован из пары шкивов разного диаметра, которые были расположены на ведущем валу, шкивы соединялись с валом двигателя при помощи ремня. В зависимости от условий движения ремень при помощи специально предусмотренного рычага переставлялся с одного шкива на другой. Это позволяло изменять крутящий момент, передающийся на ведущие колеса. Такой простой механизм нашел применение и в современном мире, передачи на велосипедах переключаются по тому же принципу.

Современные механические коробки значительно дальше шагнули от такого механизма. Конструктивно коробка состоит из набора шестерен, а изменение передаточного осуществляется путем введения шестерен в зацепление при помощи рычага.

Механические КПП могут оснащаться разным количеством ступеней. Самой популярной является пятиступенчатая коробка. В свою очередь коробки переключения передач механического типа подразделяются на двухвальные и трехвальные коробки.

Двухвальные механические коробки переключения передач устанавливаются на автомобили, оснащенные передним приводом. Трехвальные коробки переключения передач устанавливаются на легковые и грузовые автомобили, которые могут комплектоваться как передним так и задним приводом.

Плюсы МКПП:

·      Простая и надежная конструкция

·      Более легкое управление автомобилем в условиях бездорожья

·      Движение в экономичном режиме

·      Недорогое обслуживание

Минусы МКПП:

·      Неудобство управления в сложном городском режиме

Автоматические коробки передач (Автомат, АКПП)

Идея комфортного управления автомобилем родилась практически сразу с появлением самого автомобиля. Такой комфорт могло бы обеспечить автоматическое переключение передач. Но реализовать данную идею смогли не сразу. В серию, автомобили с автоматической коробкой переключения передач попали только в 1947 году, АКПП стали комплектовать автомобили фирмы Buick.

Хотя на самом деле серийные автоматические коробки переключения передач появились немного раньше. АКПП оснащались городские автобусы в Швеции еще в 1928 году.

Нужно отметить что, к появлению гидромеханической коробки передач привели три независимые линии разработок, позже которые были объединены в ее конструкции. В основу АКПП встал гидротрансформатор, изобретение профессора Феттингера, патент на который им был получен еще в 1903 году. Два других элемента — это планетарный редуктор и гидравлическая система управления.

Современная автоматическая коробка переключения передач, в отличие от классической механики, работает в иных условиях и по другому принципу, хоть и основное назначение неизменно.

Гидротрансформатор или преобразователь крутящего момента, включает в себя насос, турбину и статор. Все детали гидротрансформатора заключены в общем корпусе. Гидротрансформатор заполнен специальным маслом, насос создает внутри гидротрансформатора поток масла, который вращает колесо статора и турбину. Тем самым передавая крутящий момент с двигателя.

Планетарная передача состоит из нескольких шестерен (они называются планетарными или сателлитами), вращающихся вокруг центральной шестерни. Планетарные шестерни фиксируются вместе с помощью водила. Кроме этого, дополнительная внешняя кольцевая шестерня имеет внутреннее зацепление с планетарными шестернями. Сателлиты, закрепленные на водиле, вращаются вокруг центральной шестерни, внешняя шестерня – вокруг сателлитов. Передаточные отношения достигаются путем фиксации различных деталей относительно друг друга. Для получения большего диапазона передаточных чисел в современных коробках используется несколько планетарных передач.

Гидравлика работает в полном симбиозе с остальными частями АКПП и ее работу можно сравнить с кровеносной системой. Жидкость, используемая в качестве рабочей, помимо создания давления в системе, обладает так же набором полезных функций. Таких как смазывание, отвод тепла и очищение внутренностей АКПП от загрязнений.

Плюсы АКПП:

·         Комфорт и удобство управления

·         Способность менять передачи при полной мощности двигателя

·         Плавность хода во время переключения передач

·         Защита деталей двигателя от перегрузок при выборе неверной передачи

Минусы АКПП:

·      Стоимость и периодичность обслуживания

·      Больший расход топлива

·      Низкий КПД

·      Меньшая динамика автомобиля

Роботизированные коробки передач (Роботы)

Роботизированная коробка передач — это логическое продолжение развития механической коробки. Робот это не что иное, как механическая КПП, в которой выжим сцепления и переключение передач выполняют два сервопривода (актуатора), управляемые электронным блоком. По факту робот впитал в себя все положительные стороны механической кпп и удобство автомата.

Первый прототип робота появился в 1939 году, Адольф Кегресс создал трансмиссию с двойным сцеплением, но дальнейшее развитие этого перспективного изобретения остановилось на следующие 40 лет. Всему виной отсутствие финансирования проекта.

В серию роботизированные коробки передач попали очень нескоро, но обкатать технологию решились инженеры Porsche. Роботы внедрили на модели 956 и 962С, машины предназначались для кольцевых гонок. К сожалению, недоработка конструкции и значительный вес коробки не позволил технологии выйти за пределы трека.

Серийная роботизированная коробка появилась только в 2003 году. Отважилась на такой шаг компания Volkswagen, установив преселективную трансмиссию на спорт версию модели Golf 4 R32. Производителем коробки была компания BorgWarner. По сей день концерн VAG активно продвигает этот тип коробок на своих моделях.

Особенность такой коробки заключается в конструкции, а именно в наличии двух сцеплений. Принцип работы такой коробки состоит в том, что на одно сцепление завязаны четные передачи, а на второе нечетные. В процессе движения крутящий момент передается по одному сцеплению, т.е. диск сомкнут. В это же время диск второго сцепления разомкнут, но внутри самой коробки следующая передача уже сформирована и когда приходит время переключения, первый диск просто размыкается, а второй синхронно смыкается. Такая схема работы обеспечивает плавность переключения и отсутствие рывков.

В свою очередь, роботизированные коробки делятся на два типа:

·   С мокрым сцеплением — используют на автомобилях с мощным двигателем, крутящий момент которых превышает 350 Нм.

·   С сухим сцеплением – используют на автомобилях с маломощными двигателями до 250 Нм крутящего момента.

Плюсы Робота:

·         Плавность переключения и хода

·         Высокий КПД

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

·         Возможность выбора режима работы трансмиссии

Минусы Робота:

·         Малая надежность, как самой конструкции, так и мехатроника

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям

Вариаторные трансмиссии (Вариаторы)

Вариаторные трансмиссии (CVT) считаются прямыми последователями классических гидромеханических кпп. Есть устойчивое мнение, что за CVT – коробками будущее, опять таки, учитывая городскую эксплуатацию автомобилей. Особенный упор на трансмиссии CVT делают японские производители, такие как Nissan и Subaru. Первая вариаторная коробка серийно появилась на автомобиле марки DAF в 50-е годы XX-века. Этим автомобилем оказался не грузовик, как многие могли подумать, а маленький легковой автомобиль.

К сожалению, особой надежностью и длительным ресурсом конструкция не отличалась. Компания Volvo в свою очередь, долгие годы пыталась развить технологию, но все закончилось сворачиванием разработок. Неожиданное продолжение истории вариатора дала Япония.

Причиной возврата и доработки вариатора послужила необходимость адаптации автоматических коробок к условиям эксплуатации в режиме городских пробок. Работа переключений передач на АКПП напрямую завязана на обороты двигателя. Классический автомат в режиме городских пробок, на малом расстоянии и на малом ходу начинал переключать передачи с первую на вторую, когда этого совершенно не нужно. В другом случае, двигаясь «накатом», АКПП держала передачу, не уходя на пониженную, долгое время ожидая от водителя команды на разгон. Такое поведение коробки давало большую нагрузку на собственные узлы, что вело к увеличенному расходу топлива, повышенному износу и раннему выходу из строя. Все это привело к интенсивной доработке акпп, но результатом стал принципиально новый тип кпп – CVT.

Самое удивительное, что первый вариатор был придуман Леонардо да Винчи в 1490 году. На чертежах изобретателя можно увидеть схему из параллельных конусов и перекинутого между ними ремня, способного перемещаться поперек оси вращения конусов, что позволяло менять передаточное отношение пары.

Коробка типа CVT или Вариатор представляет собой бесступенчатую коробку передач. Основные детали коробки CVT — это гидротрансформатор и два раздвижных шкива, плюс, соединяющий их (шкивы) ремень. Сечение ремня имеет трапециедальную форму. Принцип работы заключается в следующем — сдвигающиеся половинки ведущего шкива выталкивают ремень наружу, что приводит к увеличению радиуса шкива, по которому работает ремень, это действие увеличивает передаточное отношение. Когда требуется снижение передаточного числа, ведомый шкив раздвигается, ремень перемещается на меньший радиус. Гидротрансформатор в этой конструкции обеспечивает трогание с места, после чего блокируется. Управление шкивами выполняет электроника.

Плюсы Вариатора:

·         Переключение передач происходит незаметно, без рывков

·         Экономичный расход топлива

·         Высокая динамика

Минусы Вариатора:

·         Несовместимость с мощными моторами

·         Стоимость обслуживания и ремонта

·         Большое количество датчиков влияющих на работу CVT

·         Чувствительность к тяжелым дорожным условиям, буксировке

Итог.

Мы рассмотрели основные виды коробок переключения передач. Определили главные минусы и плюсы каждого типа. Но дать однозначный ответ, какой агрегат будет лучше всех, невозможно. Каждый хорош в своем диапазоне задач, и выбор агрегата, которым будет оснащен автомобиль, учитывая диапазон задач, уже ложится на плечи конструкторов автомобиля и потребителя.

Как работает роботизированная коробка передач — ДРАЙВ

Чтобы ответить на этот вопрос, придётся вспомнить устройство обычной механической коробки передач. Основу классической «механики» составляют два вала — первичный (ведущий) и вторичный (ведомый). На первичный вал через механизм сцепления передаётся крутящий момент от двигателя. Со вторичного вала преобразованный момент идёт на ведущие колёса. И на первичный, и на вторичный валы посажены шестерни, попарно находящиеся в зацеплении. Но на первичном шестерни закреплены жёстко, а на вторичном — свободно вращаются. В положении «нейтраль» все вторичные шестерни прокручиваются на валу свободно, то есть крутящий момент на колёса не поступает.

Перед включением передачи водитель выжимает сцепление, отсоединяя первичный вал от двигателя. Затем рычагом КПП через систему тяг на вторичном валу перемещаются специальные устройства — синхронизаторы. При подведении муфта синхронизатора жёстко блокирует на валу вторичную шестерню нужной передачи. После включения сцепления крутящий момент с заданным коэффициентом начинает передаваться на вторичный вал, а от него — на главную передачу и колёса. Для сокращения общей длины коробки вторичный вал часто делят на два, распределяя ведомые шестерни между ними.

Упрощённая схема работы 5-ступенчатой механической коробки передач.

Принцип действия роботизированных коробок передач абсолютно тот же. Единственное отличие в том, что смыканием/размыканием сцепления и выбором передач в «роботе» занимаются сервоприводы — актуаторы. Чаще всего это шаговый электромотор с редуктором и исполнительным механизмом. Но встречаются и гидравлические актуаторы.

Роботизированная КПП SensoDrive применяется на автомобилях марки Citroen.

Управляет актуаторами электронный блок. По команде на переключение первый сервопривод выжимает сцепление, второй перемещает синхронизаторы, включая нужную передачу. Затем первый плавно отпускает сцепление. Таким образом, педаль сцепления в салоне больше не нужна — при поступлении команды электроника всё сделает сама. В автоматическом режиме команда на смену передачи поступает от компьютера, учитывающего скорость движения, обороты двигателя, данные ESP, ABS и других систем. А в ручном — приказ на переключение отдаёт водитель при помощи селектора КПП или подрулевых лепестков.

Фирма Ricardo на примере «робота» Easytronic от модели Opel Corsa предложила заменить раздельные актуаторы для сцепления и выбора передачи одиночным электромагнитным актуатором. Благодаря этому уменьшились размеры и масса агрегата. И самое главное — механизм выбора передачи стал работать в восемь раз быстрее, а общий период разрыва потока мощности сократился до 0,35 с. Вверху — серийный Easytronic, внизу — рисунок разработки Ricardo.

Проблема «робота» — отсутствие обратной связи по сцеплению. Человек чувствует момент смыкания дисков и может переключить скорость быстро и плавно. А электроника вынуждена перестраховываться: чтобы избежать рывков и сохранить сцепление, «робот» надолго разрывает поток мощности от двигателя к колёсам во время переключения. Получаются дискомфортные провалы на разгоне. Единственный способ достичь комфорта при переключениях — сократить их время. А это, увы, означает рост цены всей конструкции.

Пионером массового использования преселективных коробок стал концерн Volkswagen, использующий DSG (S tronic у Audi) как на переднеприводных, так и на полноприводных моделях с продольно и поперечно установленными двигателями. Аббревиатура DSG (Direct Shift Gearbox — коробка прямого включения) стала нарицательным для коробок с двумя сцеплениями — хотя на самом деле это просто товарный знак.

Революционным решением стала появившаяся в начале 80-х трансмиссия с двумя сцеплениями DCT (dual clutch transmission). Рассмотрим её работу на примере 6-ступенчатой коробки DSG концерна Volkswagen. У коробки два вторичных вала с расположенными на них ведомыми шестернями и синхронизаторами — как у шестиступенчатой «механики» Гольфа. Фокус в том, что первичных валов тоже два: они вставлены друг в друга по принципу матрёшки. Каждый из валов соединяется с двигателем через отдельное многодисковое сцепление. На внешнем первичном валу закреплены шестерни второй, четвёртой и шестой передач, на внутреннем — первой, третьей, пятой и заднего хода. Допустим, автомобиль начинает разгон с места. Включается первая передача (муфта блокирует ведомую шестерню первой передачи). Замыкается первое сцепление, и крутящий момент через внутренний первичный вал передаётся на колёса. Поехали! Но одновременно с включением первой передачи умная электроника прогнозирует последующее включение второй — и блокирует её вторичную шестерню. Именно поэтому такие коробки ещё называют преселективными. Таким образом, включены две передачи сразу, но заклинивания не происходит, — ведущая шестерня второй передачи находится на внешнем валу, сцепление которого пока разомкнуто.

Состояние DSG при движении на первой передаче. Муфтами блокированы шестерни 1-й и 2-й передач.

Когда машина достаточно разгонится и компьютер решит повысить передачу, размыкается первое сцепление и одновременно замыкается второе. Крутящий момент теперь идёт через внешний первичный вал и пару второй передачи. На внутреннем валу уже выбрана третья. При замедлении те же операции происходят в обратном порядке. Переход происходит практически без разрыва потока мощности и с фантастической скоростью. Серийная коробка Гольфа переключается за восемь миллисекунд. Сравните со 150 мс на Ferrari Enzo!

Состояние DSG после переключения на 2-ю передачу. 3-я передача ожидает своей очереди.

Коробки с двойным сцеплением экономичнее и быстрее традиционных механических, а также более комфортны, чем «автоматы». Главный их недостаток — высокая цена. Вторую проблему — неспособность передавать большой крутящий момент — решили с появлением DSG фирмы Ricardo на 1000-сильном купе Bugatti Veyron. Но пока удел большинства суперкаров — «роботы». Хотя, например, коробка Ferrari 599 GTB Fiorano — не чета опелевскому Изитронику: время переключения у суперробота исчисляется десятками миллисекунд.

Роботизированная коробка AMG Speedshift, устанавливаемая на новейший SL 63 AMG, представляет собой модифицированный мерседесовский «автомат» 7G-Tronic. Только крутящий момент вместо тяжёлого и инертного гидротрансформатора передаёт одинарное многодисковое «мокрое» сцепление. Благодаря применению сложных электрогидравлических актуаторов время переключения составляет 0,1 с.

Сегодня коробки DCT есть не только у Фольксвагена, но и у компаний BMW, Ford, Mitsubishi и FIAT. Преселективные коробки признали даже инженеры Porsche, которые используют в своих машинах только проверенные технологии. Аналитики прогнозируют, что в будущем наиболее распространёнными трансмиссиями станут DCT и вариаторы. А дни третьей педали, похоже, сочтены — скоро она исчезнет даже из самых драйверских спорткаров. Человечество выбирает то, что удобнее.

Виды КПП в современных автомобилях Тойота

Разработчики Toyota активно экспериментируют с приводом трансмиссии — в автомобилях встречаются все типы КПП. Это механические, роботизированные (на данный момент сняты с производства) и автоматические коробки, бесступенчатые вариаторы. Редуктор Toyota Prius вообще стоит на новой ступени развития — он объединяет на одной оси сразу три двигателя.

Микроавтобус Hiace

Это единственная из моделей с чисто механическим приводом. Пятиступенчатая коробка оказалась лучшим вариантом для управления крупным многоместным транспортным средством.

Auris, Corolla и Verso

Производятся в двух исполнениях: с вариатором или шестиступенчатой механической коробкой. Разработчики отказались от использования робота, выбрали наиболее эффективные и удобные системы.

Механика привлекает доступностью, полным контролем над передвижением. Увеличивается маневренность, динамичность — для городских автомобилей это очень важно.

Вариатор (CVT) позволяет набирать скорость простым нажатием педали. Бесступенчатое изменение передаточного числа подходит для комфортных поездок без лишних нагрузок.

RAV 4, Land Cruiser Prado, Hilux, GT86

Производятся с автоматической и механической КПП (в некоторых комплектациях RAV 4 используется и вариатор). Автоматы легко заменяют механику на внедорожниках, скоростных автомобилях, хорошо работают в паре с дизельными и бензиновыми моторами. Покупатель может выбрать способ управления по своему усмотрению, это не влияет на характеристики остальных механизмов.

Camry, Venza, Highlander, Land Cruiser 200, Alphard

Все эти абсолютно разные модели предлагаются в одном варианте — с шестиступенчатой АКПП. Автомат подходит для передвижения по бездорожью, высокоскоростных поездок, часовых пробок. Во всех случаях 6 АКПП от Toyota — это комфортная, плавная и удобная система управления движением.

В целом разработчики все чаще используют АКПП. Ее ставят на большие внедорожники, мощные пикапы, элитные минивэны, используют в спортивном кузове. Никаких вопросов к надежности и динамичности не возникает, особенно при регулярном и профессиональном обслуживании. Специалисты официальных дилерских центров Измайлово и Люберцы обслуживают КПП любого типа (в том числе и старого образца: 4 МКПП, роботизированных), устраняют посторонние звуки и восстанавливают плавное переключение передач.

Автор текста «Тойота Измайлово«

Мягкие роботы лечат людей и исследуют космос. Разбираемся, как они работают

Мягкие роботы привлекают большое внимание в исследовательских кругах в основном из-за своей безопасности для людей, которым, возможно, придется работать в непосредственной близости от этих машин. Рассказываем, чем мягкие роботы отличаются от обычных, как они работают и чем могут помочь человечеству.

Что такое мягкие роботы?

Мягкая робототехника — это особая область робототехники, которая занимается конструированием роботов из материалов с высокой степенью совместимости, подобных тем, которые встречаются в живых организмах.

Мягкая робототехника во многом зависит от того, как живые организмы перемещаются и адаптируются к своему окружению. В отличие от роботов, построенных из жестких материалов, мягкие роботы обеспечивают повышенную гибкость и адаптируемость для выполнения задач, а также повышенную безопасность при работе с людьми. Эти характеристики позволяют использовать его в медицине и производстве.

Мягкая робототехника в основном конструирует роботов полностью из мягких материалов. В итоге получающиеся роботы похожи на таких беспозвоночных, как черви или осьминоги. Моделирование движения таких роботов — сложная задача. Дело в том, что для таких процессов необходимо применять методы механики сплошной среды. Именно поэтому мягкие роботы иногда называют роботами сплошной среды (continuum robots).

Напомним, механика сплошных сред — раздел механики, физики сплошных сред и физики конденсированного состояния, посвященный движению газообразных, жидких и деформируемых твердых тел, а также силовым взаимодействиям в таких телах.

Гибриды мягких и жестких роботов

Для изучения биологических явлений ученые создают мягких роботов по образу живых организмов и проводят эксперименты, которые сложно выполнять на настоящих организмах.

Тем не менее, существуют жесткие роботы, которые также способны к непрерывным деформациям, например, робот-змея.

Мягкие конструкции могут использоваться как часть более крупного жесткого робота. Мягкие эффекторы роботов для захвата и манипулирования объектами обеспечивают преимущество. Дело в том, что они не разрушают хрупкие объекты.

Также возможно создание гибридных мягко-жестких роботов, у которых имеется внутренний жесткий каркас и внешние мягкие элементы. Мягкие элементы могут иметь много функций: как воздействующие механизмы аналогичные мышцам животных, так и смягчающий материал для обеспечения безопасности при столкновении с человеком.

Мягких роботов можно сгибать, придавать любую форму. Они сделаны из очень мягкого материала, в том числе из наноматериалов. Это делает их больше похожими на человеческие части тела, например, на мышцы. На самом деле можно сказать, что эти роботы почти оживают с помощью наноматериалов.

Несмотря на множество исследований в области мягких роботов, инженеры пока в самом начале пути. Однако эксперты прогнозируют, что уже к 2024 году их рынок достигнет $2,16 млрд.

Чем мягкие роботы отличаются от обычных?

Металлические роботы гораздо более ограничены. Они были сконструированы с учетом скорости и точности, что делало их идеальными для таких вещей, как работа на конвейере. Но они не так уж универсальны.

Мягкие роботы отличаются от промышленных или коллаборативных роботов тем, что их конструкция сделана из мягких, податливых материалов. Их конструкция сильно отличается от любой другой формы роботов, и аналогично мягкие роботы выполняют очень разные функции.

По большей части мягкие роботы все еще находятся на ранних стадиях разработки, и самый первый мягкий робот был разработан в 2011 году профессором Гарварда Джорджем Уайтсайдсом. С тех пор количество и типы мягких роботов резко возросли. Хотя до их реальной коммерческой жизнеспособности может быть несколько лет, они по-прежнему представляют собой захватывающую технологию с большим потенциалом.

Мягкие роботы — захватывающая инновация в мире робототехники. Вышеупомянутые пять типов мягких роботов могут иметь наибольший коммерческий потенциал из всех типов мягких роботов, которые в настоящее время разрабатываются.

В отличие от промышленных или коллаборативных роботов, мягкие роботы обслуживают широкий спектр приложений.

Как применяются мягкие роботы?

Привлекательность мягких роботов заключается в их гибкости и универсальности.

6 многообещающих типов мягких роботов

Существует много различных типов мягких роботов, но есть 6 различных приложений, которые обещают наибольший коммерческий потенциал.

1. Роботизированные мышцы: сейчас разрабатываются несколько типов мягких роботов, которые будут работать в качестве роботизированных мышц. Один из самых многообещающих прототипов черпает вдохновение из оригами. Его сложенная конструкция может поднимать вес в 1 000 раз больше собственного веса и масштабируется от нескольких миллиметров до метра в длину. Кроме того, сейчас ученые работают над созданием наноразмерных роботов из ДНК.
2. Альпинистские роботы: у этих типов роботов есть много потенциальные применений, начиная от осмотра и обслуживания зданий и заканчивая поисково-спасательными операциями. Одна из версий роботов для мягкого лазания имеет изогнутую конструкцию, очень похожую на гусеницу. Это позволяет ему ползать вверх и вниз по сооружениям разного размера.
3. Съедобные роботы. Первый проект таких роботов создан школьной командой в Филадельфии для ежегодного конкурса Soft Robotics. Эти биоразлагаемые роботы могут безопасно доставлять лекарства к различным частям тела.
4. Носимые роботы. Эти биомиметические устройства могут помочь пациенту, проходящему физическую реабилитацию. Мягкий робот имитирует естественные движения тела, где бы он ни находился, помогая пациенту восстановить нормальные двигательные функции.
5. Роботы-протезы. Мягкие роботы могут использоваться для создания превосходных протезов для людей, у которых отсутствуют конечности или части тела. Часто технология мягкой робототехники используется на конце протеза руки для более деликатного и точного захвата объектов.
   
6. Роботы-космонавты. Ученые НАСА предполагают, что однажды они будут летать по поверхности Марса. Другие уже проектируют роботов, которые будут работать в самых труднодоступных частях человеческого тела.

Хотя мягкие роботы также могут использоваться в промышленных условиях — особенно в качестве коллаборативных роботов (также известных как «коботы»), работающих вместе с людьми, они вряд ли ограничиваются этим.

Первый в мире мягкий автономный робот

В 2016 году ученые из Гарварда использовали жидкую силиконовую резину для разработки Octobot — первого в мире мягкого автономного робота. Вдохновленные осьминогами, эти мягкие роботы могут крутиться и преодолевать препятствия, которые могут оказаться невозможными для резких, жестких металлических роботов, подобных тем, что изображены в «Терминаторе» или «Звездных войнах».

Удивительно, но Octobot дешевле в изготовлении, чем латте, а заправка его топливом стоит всего 5 центов. Можно представить сотни дешевых мягких роботов, которых отправляют исследовать место происшествия, преодолевать препятствия и узкие места, чтобы помочь в спасательной операции.

«Основная цель мягкой робототехники —не создавать сверхточные машины, потому что они у нас уже есть, — сказала биомедицинский инженер Джада Гербони в своем выступлении на TED в 2018 году. — А сделать роботов способными противостоять неожиданным ситуациям в реальном мире».

Мягкие роботы в медицине

Мягкие роботы могут использоваться в качестве хирургических и медицинских инструментов (в частности эндоскопов). Их преимущество в том, что они перемещаются по структурам тела более легко, чем это могут делать традиционные инструменты. Это дает врачам более четкое представление о той области тела пациента, которую они хотят исследовать.

Полностью мягкая роботизированная одежда, которая может помочь людям передвигаться, стала на шаг ближе к реальности благодаря разработке новой гибкой и легкой системы питания для мягкой робототехники.

Открытие, сделанное группой из Бристольского университета, может проложить путь к носимым вспомогательным устройствам для людей с ограниченными возможностями и людей, страдающих возрастной дегенерацией мышц. Исследование опубликовано сегодня в Science Robotics.

Мягкие роботы сделаны из податливых материалов, которые могут растягиваться и скручиваться. Из этих материалов можно сделать искусственные мышцы, которые сокращаются, когда в них нагнетается воздух. Мягкость этих мышц позволяет использовать вспомогательную одежду. Однако до сих пор эти пневматические искусственные мышцы приводились в действие обычными электромагнитными (приводными от двигателя) насосами, которые являются громоздкими, шумными, сложными и дорогими.

Исследователи из Бристольской лаборатории SoftLab и Бристольской лаборатории робототехники под руководством профессора робототехники Джонатана Росситера успешно продемонстрировали новый электропневматический насос, который является мягким, гибким, недорогим и простым в изготовлении.

В статье команда описывает, как новый мягкий насос размером с кредитную карту может приводить в действие искусственные мышцы с пневматическим пузырем и перекачивать жидкости. Команда также обрисовывает в общих чертах свои следующие шаги, чтобы сделать мощную одежду реальностью.

Точно так же полимеры титана на основе углерода можно использовать в сочетании с синтетическими полимерами для создания ультратонких искусственных мышц. Эта технология была продемонстрирована в художественных репродукциях танцующих бабочек, трепещущих листьев и цветущих цветов в Корейском передовом институте науки и технологий.

Как работают мягкие роботы?

Мягкие роботы, особенно разработанные для имитации жизни, часто должны испытывать циклическую нагрузку при перемещении или выполнении любых других задач. Например, в случае робота, похожего на миногу или каракатицу, описанного выше, для движения потребуется электролиз воды и воспламенение газа, что приведет к быстрому расширению для продвижения робота вперед. Это повторяющееся и взрывное расширение и сжатие создаст интенсивную циклическую нагрузку на выбранный полимерный материал. Робота под водой на Европе было бы практически невозможно починить или заменить, поэтому необходимо позаботиться о выборе материала и конструкции, которые сводят к минимуму возникновение и распространение усталостных трещин. В частности следует выбирать материал с пределом выносливости или частотой амплитуды напряжений, выше которой усталостная характеристика полимера больше не зависит от частоты.

Поскольку мягкие роботы изготовлены из мягких материалов, необходимо учитывать температурные эффекты. Предел текучести материала имеет тенденцию к снижению с температурой, а в полимерных материалах этот эффект еще более ощутим. При комнатной и более высоких температурах длинные цепи во многих полимерах могут растягиваться и скользить вдоль друг друга, предотвращая локальную концентрацию напряжений в одной области и делая материал пластичным. Но большинство полимеров претерпевают температуру перехода из пластичного в хрупкое состояние ниже которой не хватает тепловой энергии для того, чтобы длинные цепи реагировали таким пластичным образом, и разрушение гораздо более вероятно. Считается, что тенденция к тому, что полимерные материалы становятся хрупкими при более низких температурах, является причиной катастрофы шаттла «Челленджер», и к ней следует относиться очень серьезно, особенно для мягких роботов, которые будут внедрятся в медицине. Температура перехода из вязкого состояния в хрупкое не обязательно должна быть такой, которую можно считать «холодной», и фактически является характеристикой самого материала в зависимости от его кристалличности, ударной вязкости, размера боковой группы (в случае полимеров) и других факторов.

Недостатки технологии

Мягкие роботы не лишены недостатков. В частности ученые обнаружили, что приводы жидкости — устройства, которые фактически оживляют роботов — медленно включаются из-за огромного количества жидкости, необходимой для движения, или из-за того, что их поток замедляется различными структурами внутри устройство (например, трубки и клапаны).

Однако исследователи из Гарварда разрабатывают обходной путь. Отмечая, что изгибание таких игрушек приводит к высвобождению большого количества энергии, они конструируют приводы с двумя выдвижными крышками, одна внутри другой. Когда внешняя крышка надувается, давление увеличивается на внутреннюю. Когда она изгибается, высвобождение энергии приводит в движение устройство.

У мягких роботов есть потенциал, который простирается до Марса и обратно, и они, несомненно, станут большей частью общества в ближайшие годы. Их возможности ограничены только человеческим воображением.

Мягкие роботы и люди

Роботы с мягким телом предлагают возможность для социального и тактильного взаимодействия между человеком и роботом, которые требуют тщательного рассмотрения возможности неуместных эмоциональных привязанностей, а также личного и социально разрушительного поведения пользователей. Этические проблемы, связанные с взаимодействием человека и робота, и то, как они должны способствовать проектированию мягкой робототехники в контексте социального взаимодействия, обсуждаются в статье для журнала Soft Robotics.

Томас Арнольд и Маттиас Шойц, Университет Тафтса, Медфорд, Массачусетс, являются соавторами статьи, озаглавленной «Тактильная этика мягкой робототехники: разумное проектирование для взаимодействия человека и робота». Они исследуют широкий круг тем, в том числе способность мягких роботов касаться окружающей среды и взаимодействовать с ней, потенциальные риски формирования однонаправленных эмоциональных связей человека с роботами и того, для чего должны быть предназначены социальные роботы. Чтобы проиллюстрировать некоторые из этических проблем, связанных с мягкой робототехникой, и возможные риски для общества, авторы обсуждают пример секс-роботов.

Доктора Арнольд и Шойц предлагают три общих принципа разработки мягкой робототехники в контексте социального человека и робота. Они побуждают сообщество мягкой робототехники решать эти этические проблемы как способ повышения качества и эффективности взаимодействия человека и робота. «Технология мягких роботов скоро принесет нам машины, которые напрямую взаимодействуют с людьми; важно, чтобы мы начали думать о влиянии, которое они могут иметь на социальные ситуации. В этом документе излагаются некоторые из основных проблем и даются отличные рекомендации для серьезного обсуждения взаимоотношения человека и робота», — заключает Барри А. Триммер, доктор философии, который руководит лабораторией нейромеханики и биомиметических устройств в Университете Тафтса (Медфорд, Массачусетс).

Чем отличается робот от автомата – разница в эксплуатации коробок

Количество разновидностей автоматических коробок передач постоянно растет. Еще не так давно знали просто о существовании АКПП — стандартного варианта автомата с привычным гидротрансформатором. Чуть позже на машины стали активно ставить бесступенчатые вариаторы, а не так давно популярность получили роботизированные коробки. Сегодня мы рассмотрим, чем отличается робот от автомата в техническом и эксплуатационном плане, а также какие есть плюсы и минусы у данных технологий. Сравнение двух разных типов коробок часто помогает получить ценные данные для покупки различных машин.

В зависимости от ваших предпочтений по коробке передач можно внести ясность в выборе модели при покупке авто на рынке нового транспорта. Потому к сравнению технологий в коробках следует отнестись с пониманием дела. Лучше всего протестировать машины с разными технологиями, чтобы иметь понятие о возможностях и особенностях их эксплуатации.

Технические отличия робота от стандартного автомата

В техническом плане эти типы коробок передач совершенно разные. АКПП — это конструкция с гидротрансформатором, а также электроникой для управления поведением автомобиля. Гидротрансформатор играет главную роль в этом комплекте устройств, выполняя переключения передач в зависимости от оборотов. Такая особенности позволяет стабильно эксплуатировать машину и ожидать ее определенной реакции.

Роботизированная коробка передач по своей природе является механикой, потому обладает рядом специфических преимуществ механической КПП. Коробка более эластична, обладает вполне примечательным набором различных функций и предоставляет экономичную поездку. Главные отличия робота от стандартной автоматической коробки состоят в следующем:

• принцип работы надежной механической коробки передач, простота основной конструкции;
• наличие большого количества электроники, которая управляет сцеплением и переключением;
• возможности активного изменения типа конструкции, что используют все мировые производители;
• экономия топлива из-за отсутствия перегазовки и возможностей раннего переключения передач;
• возможность быстрого изменения настроек работы роботизированной коробки, придания характера;
• технологичность и современность конструкции, высокая надежность качественно выполненных агрегатов.

У конструкции стандартной АКПП также есть определенные плюсы. Такая коробка более надежная, она не ломается и не требует дорогостоящего ремонта электроники. Конечно, гидротрансформатор является далеко не самым надежным технологическим узлом в машине, но при правильной эксплуатации он оказывается долговечным и служит не меньше двигателя.

Все эти особенности предполагают наличие собственного характера у машины с обычным автоматом и с роботизированной коробкой. Действительно, разница в конструкции не является единственным отличием этих двух узлов. Эксплуатируются коробки также с индивидуальными особенностями и создают определенные ощущения при разных режимах поездки.

Особенности практической эксплуатации робота и стандартной АКПП

Роботизированная коробка в эксплуатации не требует никаких особенностей. Сегодня фирменные роботы есть у многих уважающих себя концернов, и часто производители дают индивидуальные рекомендации по использованию узлов. К примеру, DSG-роботы от компании Volkswagen рекомендуется использовать на пониженных оборотах, не применяя режим Sport.

Роботизированные коробки PowerShift от Ford могут работать лучше всего в среднем диапазоне оборотов, повышая не только эластичность реакций машины, но и расход топлива. Автоматическая коробка передач, выполненная по стандартному образцу может выполнять самые разные задачи и работать в различных условиях. Специфика использования такого узла следующая:

• не стоит слишком резко набирать обороты — это приведет к повышенным нагрузка на АКПП;
• следует избегать буксировки других автомобилей и тяжелых прицепов — работа коробки настроена на вес машины;
• при отсутствии нормального обслуживания придется вскоре менять целые узлы агрегата и прибегнуть к дорогому ремонту;
• неисправности гидротрансформатора часто не зависят от эксплуатации — они возникают порой неожиданно;
• работа агрегата достаточно стабильная, он часто с опозданием реагирует на нажатие педали газа;
• нередко в системах автоматов предусмотрена возможность Kick-Down — экстренного сброса скорости на пониженную для быстрого разгона.

Учитывая достаточно чопорную работу автоматической коробки передач, система бывает достаточно надоедливой и недостаточно динамичной. Характер машины с одним и тем самым двигателем на механической коробки и с традиционной АКПП совершенно поменяется. Часто покупатели таких машин искренне удивляются вялой и не слишком динамичной поездке на очень мощных и объемистых двигателях.

Тем не менее, автоматическая коробка стандартного традиционного типа сохраняет силовой агрегат от чрезмерного износа, потому двигатели с автоматами нередко ходят намного дольше, чем с механической коробкой или вариатором. Но АКПП стоит дороже, потому ее все чаще можно увидеть в конструкции дорогого элитного автомобиля, а не в комплектации бюджетного транспорта. О плюсах и минусах различных типов коробок передач смотрите следующее видео:

Подводим итоги

Использование автоматических коробок передач становится все более актуальным в наше время, ведь этот удобный элемент позволяет больше внимания уделять дороге и получать максимум информации об окружающей обстановке. Также АКПП любого типа удобны в пробках, где на ручной коробке приходится постоянно переключаться. Но современная индустрия производства предпочитает более доступные узлы, такие как роботизированная коробка передач или вариатор.

Робот обходится производителю дешевле традиционного автомата, а в эксплуатации до 200 тысяч километром во многом показывает себя гораздо лучше конкурентов. Потому популярность этого типа КПП настолько возросла в последнее время. Есть ли у вас определенные предпочтения по поводу использования того или иного типа автоматических коробок передач?

Что такое робототехника? Что такое роботы? Типы и использование роботов. Робототехника

Использование роботов

есть множество вариантов использования, которые делают их идеальной технологией для будущего. Скоро мы увидим роботов почти повсюду. Мы увидим их в наших больницах, отелях и даже на дорогах.

Применение робототехники

• Помощь в борьбе с лесными пожарами
• Работа вместе с людьми на производственных предприятиях (известные как второстепенные боты)
• Роботы, которые предлагают услуги пожилым людям
• Помощники хирурга
• Доставка посылок последней мили и доставка заказов на еду
• Автономные бытовые роботы, которые выполняют такие задачи, как уборка пылесосом и стрижка травы
• Помощь в поиске предметов и их переноске по складам
• Используются во время поисково-спасательных операций после стихийных бедствий
• Детекторы наземных мин в зонах боевых действий

Обрабатывающая промышленность, вероятно, является старейшим и наиболее известным пользователем роботов.Эти роботы и коботы (боты, которые работают вместе с людьми) работают для эффективного тестирования и сборки таких продуктов, как автомобили и промышленное оборудование. По оценкам, сейчас используется более трех миллионов промышленных роботов.

Роботы для транспортировки, погрузочно-разгрузочных работ и контроля качества становятся незаменимыми для большинства предприятий розничной торговли и логистических компаний. Поскольку теперь мы ожидаем, что наши посылки будут доставляться с молниеносной скоростью, логистические компании используют роботов на складах и даже в дороге, чтобы максимально эффективно использовать время.Прямо сейчас роботы снимают ваши товары с полок, транспортируют их по складу и упаковывают. Кроме того, рост числа роботов последней мили (роботов, которые автономно доставляют вашу посылку к вашей двери) гарантирует, что в ближайшем будущем вы столкнетесь лицом к лицу с логистическим ботом.

Это больше не научная фантастика. Роботов можно увидеть повсюду в наших домах, они помогают по хозяйству, напоминают нам о расписании и даже развлекают наших детей.Самый известный пример домашних роботов — автономный пылесос Roomba. Кроме того, теперь роботы эволюционировали, чтобы делать все, от автономного стрижки травы до очистки бассейнов.

Есть ли что-нибудь более похожее на научную фантастику, чем автономные автомобили? Эти беспилотные автомобили больше не просто воображение. Сочетание науки о данных и робототехники, беспилотные автомобили захватывают мир штурмом. Автопроизводители, такие как Tesla, Ford, Waymo, Volkswagen и BMW, работают над новой волной путешествий, которая позволит нам расслабиться, расслабиться и наслаждаться поездкой.Компании, занимающиеся райдшерингом, Uber и Lyft также разрабатывают автономные райдшеринговые автомобили, для управления которыми не требуются люди.

Роботы добились огромных успехов в сфере здравоохранения. Эти механические чудеса используются практически во всех аспектах здравоохранения, от хирургических операций с помощью роботов до ботов, которые помогают людям оправиться от травм при физиотерапии. Примерами роботов, работающих в сфере здравоохранения, являются медицинские помощники Toyota, которые помогают людям вернуть способность ходить, и TUG, робот, предназначенный для автономных прогулок по больнице и доставки всего, от лекарств до чистки постельного белья.

Недавно фармацевтические компании использовали роботов, чтобы ускорить борьбу с COVID-19. Эти боты сейчас используются для заполнения и запечатывания тампонов для тестирования COVID-19, а также используются некоторыми производителями для производства СИЗ и респираторов.

В чем разница между промышленными роботами?

В современной области промышленной автоматизации роботы справляются со сложными, опасными и повторяющимися задачами. Эти работы включают подъем тяжелых предметов, подбор и размещение деталей, сборку компонентов или оказание помощи ручному труду при сортировке продуктов.Роботов можно разделить на несколько категорий в зависимости от их движения, степеней свободы, осей вращения и функции.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823e5» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = »Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F1 Big «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_Digots_10png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}% В приведенной выше таблице перечислены все различные типы роботов, доступных сегодня. (Изображение любезно предоставлено Robot Park) (Щелкните изображение, чтобы увеличить)

Стационарные роботы

Стационарные роботы — это роботы, которые выполняют свою задачу, не меняя положения. Термин «стационарный» больше связан с базой робота, а не со всем роботом. Робот перемещается над базой, чтобы выполнить желаемую операцию.Эти роботы манипулируют окружающей средой, контролируя положение и ориентацию рабочего органа. Рабочие органы могут быть сверлильными, сварочными или захватными.

Стационарные роботы делятся на разные группы:

Декартовы / портальные роботы

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823e7» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F2 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F2.png?auto=format&fit=max_F2.png?auto=format&fit=max&wtes= robot -, оси Y и Z для достижения конечного положения.

Декартовы или портальные роботы (также известные как прямолинейные роботы) имеют три линейных сочленения, которые используют декартову систему координат. Они работают по осям x, y и z с помощью линейных направляющих.Эти направляющие помогают перевести рабочий орган в правильное положение, перемещая каждую линейную направляющую по соответствующей оси. Эти роботы обычно используются для разборки, нанесения герметика, сборочных операций, работы со станками и дуговой сварки.

Цилиндрические роботы

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823e9» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F3 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F3.png?auto=format&fit=max_F3.png?auto=format&fit=max&w=data_index_index_data_index_data_index_fit=max&w=_data_index_fit=max&w=_data_data_fit вдоль оси шарнира для вращательного движения и призматического шарнира для линейного движения.

Цилиндрический робот имеет по крайней мере одно вращающееся соединение в основании и по крайней мере одно призматическое соединение для соединения звеньев. Вдоль оси сустава поворотное соединение использует вращательное движение; по призматическому стыку он движется линейно.Их движения происходят внутри рабочего пространства цилиндрической формы. Цилиндрические роботы используются для сборочных операций, работы со станками и машинами для литья под давлением, а также для точечной сварки.

Сферические роботы

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823eb» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F4 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F4.png?auto=format_Robots_F4.png?auto=format_Robots_F4.png?auto=format_Robots_F4.png?auto=format&fit14=max_data_data_with_index_with_fit&fit14=max&w_data_fit шарнирные соединения и линейные шарниры, сферический робот работает в полярной системе координат для достижения рабочей области сферической формы.

Они также известны как полярные роботы. Рычаг соединен с основанием с помощью скручивающего шарнира и имеет комбинацию двух поворотных шарниров и одного линейного шарнира.Оси комбинированных шарниров образуют полярную систему координат и действуют в пределах рабочей области сферической формы. Эти роботы используются для работы со станками, для точечной сварки, литья под давлением, для зачистки станков, а также для газовой и дуговой сварки.

Роботы SCARA

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823ed» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = »Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F5 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F5.png?auto=format_Robots_F5.png?auto=format_Robots_F5.png?auto=format&fit14=max&w=data в основном используется в «SC-caption» в основном используется в SC-caption » сборочные работы из-за характера его движения, такие как работы, требующие сборки для сверления или нарезания резьбы.

SCARA в основном используются для сборки. Податливый рычаг, имеющий цилиндрическую конструкцию, состоит из двух параллельных шарниров, которые обеспечивают его податливость в одной выбранной плоскости.Эти роботы используются для разборки, нанесения герметика, сборочных операций и работы со станками.

Роботизированное оружие

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823ef» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = »Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F6 «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F6.png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}% Роботизированные руки — одни из самых распространенных роботов, используемых сегодня на производстве. Они необходимы для сборочных операций, требующих подъема тяжелых грузов или опасных перемещений

Роботизированные манипуляторы, или шарнирные роботы, имеют поворотные соединения, которые могут варьироваться от простой конструкции с двумя шарнирами до сложной конструкции с 10 или более соединениями. Плечо соединено с основанием, имеющим скручивающееся соединение.Поворотные шарниры соединяют звенья в руке; каждый шарнир представляет собой отдельную ось и обеспечивает дополнительную степень свободы. Промышленные роботы-манипуляторы имеют четыре или шесть осей. Такие роботы в основном используются для сборочных операций, литья под давлением, зачистки машин, газовой и дуговой сварки, а также нанесения красок.

Параллельные роботы

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823f1» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = »Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F7 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F7.png?auto=format&fit=max&within «часто используются» или delta-format&fit=max&w=14 в операциях по подбору и доставке, таких как сортировка лекарств и продуктов питания.

Параллельные роботы также известны как дельта-роботы. Они построены из сочлененных параллелограммов, соединенных общим основанием. Параллелограммы перемещают один конец инструмента в виде купола.Они используются в основном в пищевой, фармацевтической и электронной промышленности. Сам робот способен совершать точные движения, что делает его идеальным для операций по подбору и перемещению.

Колесные роботы

Колесные роботы основаны на транспортных средствах и меняют свое положение с помощью системы привода или гусеничной системы. Такие роботы легко построить механически, и они имеют низкую сопутствующую стоимость. Эти роботы легко перемещаются, работают в различных средах и бывают разных форм, включая одно-, двухколесные, трехколесные, четырехколесные, многоколесные и гусеничные.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823f3» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузки файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F8 «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_Files_uploads_Diffbots_2016_10 ? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}% Гусеничный робот ARTI от Transcend Robotics демонстрирует, как этих роботов можно использовать для навигации по труднопроходимой местности.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823f5» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = »Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузки файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F9 «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_Files_uploads_Diffbots_2016_10 ? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}% DRC-Hubo выиграла конкурс DARPA Robotics Challenge 2015, выполняя сложные задачи, такие как вождение автомобиля и открытие дверей.(Изображение любезно предоставлено KAIST и Rainbow Co.)

Примером колесного робота является платформа гусеничной робототехники ARTI, разработанная Transcend Robotics. Конструкция, предназначенная для беспилотных наземных транспортных средств, способна выдерживать самые разные нагрузки и преодолевать большую часть местности благодаря запатентованным защитным соединениям. Шарниры помогают стабилизировать платформу на труднопроходимой местности, гарантируя, что она сможет подниматься по ступенькам, не переворачиваясь. Его можно использовать на пересеченной местности, а также для перевозки оборудования на складе или в офисном здании.Робот настраивается, то есть пользователи могут добавлять датчики, роботизированные руки или другую полезную нагрузку для выполнения задачи.

Роботы на ножках

Legged Robots — тоже мобильные роботы, но с более сложным движением. У роботов есть моторизованные придатки ног для управления их движением, что позволяет им эффективно работать на неровной поверхности. Однако эти роботы обычно стоят дороже из-за своей сложности. Разновидности четвероногих роботов включают одноногих, двуногих / двуногих (гуманоиды), трехногих / трехпедальных, четвероногих / четвероногих, шестиногих (шестиногих гексапод) и роботов с множеством ног.

Робот DRC-Hubo является примером робота на ногах. Он занял первое место в конкурсе DARPA Robotics Challenge в 2015 году. Hubo должен был выполнять сложные задачи, такие как вождение автомобиля, прорезание дыр в стенах, открытие дверей и преодоление труднопроходимой и неровной местности. Робот работает на двух ногах, но выигрывает от возможности использовать ролики, встроенные в колени. Эта функция помогла Hubo выполнить необходимые соревновательные задания в кратчайшие сроки.

Животные, стайные и модульные роботы

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823f7» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F10 «data-embed-src =» https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F10.png?auto=format/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F10.png?auto=format_Robots_F10.png?auto=format&fit14} -storequest_sub надеется, что движения животных могут быть воспроизведены с использованием современных методов автоматизации. Выбирая этот путь, Festo учится применять механику природы в повседневной инженерии. (Изображение любезно предоставлено Festo)

Некоторые конструкции роботов основаны на движениях животных.Роботы, которые умеют плавать или летать, вдохновлены рыбами и птицами. Роботы, созданные Festo, являются примером этой тенденции — они помогают в изучении того, как использовать естественную механику природы в современной автоматизации.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df2771df6d5f267ee2823f9» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = »Com Sites Machinedesign Machinedesign com Загрузка файлов 2016 10 12 1216 Md Diff Betw Robots F11 «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2016_10_12_1216_MD_DiffBetw_Robots_F11.png? auto = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}% Килоботы — прекрасный пример роя совместных роботов. Они были созданы в лаборатории профессора Радхики Фреда Кавли, компьютерной лаборатории Радхики Нагпавли. естественных наук в Гарвардской школе инженерных и прикладных наук (SEAS) (изображение любезно предоставлено Гарвардом)

Swarm и модульные роботы состоят из серии роботов. Роботы Swarm состоят из нескольких более мелких роботов, которые работают как кооперативные модули.Однако они не создают единого единого робота. Модульные роботы также имеют несколько роботов и более функциональны, чем рой роботов. Одиночный модуль может иметь самостоятельную мобильность и работать самостоятельно. Модульные роботы полезны для работ, требующих значительного покрытия из-за их универсальной конфигурации.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df27718f6d5f267ee27fe9d» data-embed-element = «aside» data-embed-alt = «Beta Machinedesign Com Sites Machinedesign com Files Source Esb» data- embed-src = «https: // base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2016/07/beta_machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_SourceESB.png?auto=format&fit=max&w=1440 «data-embed-caption =» «]}%

Разница между декартово Шестиоси и роботы SCARA

Использование декартовых и шестиосевых роботов, а также манипуляторов с шарнирно-сочлененной рамой (SCARA) находится на подъеме. Они автоматизируют задачи, чтобы сократить время цикла, увеличить пропускную способность и устранить узкие места. Расширенные элементы управления делают роботов более удобными для пользователя, чем когда-либо, с меньшими требованиями к внутреннему программированию.А в некоторых случаях онлайн-инструменты позволяют конечным пользователям и OEM-производителям быстро выбирать и настраивать функции роботов.

Декартовы роботы, иногда называемые портальными роботами, представляют собой мехатронные устройства, которые используют двигатели и линейные приводы для позиционирования инструмента. Они совершают линейные движения по трем осям: X, Y и Z. Физические леса образуют каркас, который фиксирует и поддерживает оси и полезную нагрузку. Некоторые приложения, такие как обработка деталей с жесткими допусками, требуют полной поддержки базовой оси, обычно оси X. Напротив, другие приложения, такие как сбор бутылок с конвейера, требуют меньшей точности, поэтому каркас должен поддерживать только базовую ось в соответствии с рекомендациями производителя привода.Движение декартовых роботов остается в пределах рамок, но каркас может быть установлен горизонтально или вертикально или даже над головой в определенных конфигурациях портала.

Напротив, SCARA и шестиосевые роботы обычно устанавливаются на пьедестал. SCARA движутся в плоскостях X, Y и Z, как декартовы, но включают ось тета в конце плоскости Z для вращения инструмента на конце руки. Это делает SCARA подходящими для операций вертикальной сборки, таких как вставка штифтов в отверстия без заедания.Тем не менее, рычаг по сути является рычагом, что ограничивает радиус действия SCARA: суставы являются точками нагрузки, которым требуются прочные подшипники и двигатели с высоким крутящим моментом, чтобы выдерживать нагрузки при выдвижении рычага.

Шестиосевые роботы перемещаются вперед и назад, вверх и вниз, а также могут рыскать, наклонять и крениться, чтобы обеспечить больший контроль направления, чем SCARA.Это подходит для сложных движений, имитирующих человеческую руку — например, протягивание руки под чем-то, чтобы схватить деталь и поместить ее на конвейер. Дополнительный диапазон движения также позволяет шестиосевым роботам обслуживать больший объем, чем SCARA. Шестиосевые роботы часто выполняют сварку, укладку на поддоны и обслуживание станков. Программирование их движений в 3D является сложным, поэтому программное обеспечение обычно сопоставляет движение с набором мировых координат, в которых начало координат находится на первой шарнирной оси пьедестала.

Выбор между типами роботов

Чтобы выбрать робота, сначала оцените потребности приложения.Это начинается с профилирования нагрузки, ориентации, скорости, перемещения, точности, окружающей среды и рабочего цикла работы, иногда называемых потерянными параметрами.

1. Нагрузка. Грузоподъемность робота (определенная производителем) должна превышать общий вес полезной нагрузки, включая любые инструменты, на конце манипулятора робота. Что ограничивает SCARA и шестиосевых роботов, так это то, что они выдерживают нагрузки на вытянутых руках. Рассмотрим обрабатывающий центр, который производит подшипниковые узлы весом 100 кг и более. Эта полезная нагрузка превышает возможности всех, кроме самых больших SCARA или шестиосевых роботов.Напротив, типичный декартовский робот может легко захватывать и размещать такие грузы, потому что его опорная рама и подшипники постоянно поддерживают весь диапазон движения.

Даже когда большая нагрузка находится в пределах возможностей робота, это может снизить точность. Например, сбор и размещение предметов весом 50 кг находится в пределах допустимой нагрузки как SCARA, так и декартовы роботы.Но 50 кг — это верхний предел возможностей типичной SCARA, поэтому для управления крутящим моментом потребуются более дорогие элементы управления и компоненты. Более того, типичные роботы SCARA могут размещать тяжелые полезные грузы с точностью до 0,1 мм, так как вес отклоняет руку и снижает способность робота последовательно позиционировать груз с точностью. Но декартовы роботы с шариковинтовыми приводами и хорошо расположенными опорными подшипниками могут многократно выдерживать нагрузки от 50 кг и более с точностью до 10 мкм.

2. Ориентация зависит от того, как установлен робот и как он размещает детали или перемещаемые продукты.Цель состоит в том, чтобы сопоставить след робота с рабочей зоной. Если пол SCARA или шестиосевого робота или установленный на линии постамент создает препятствие, такие роботы могут быть не лучшим вариантом. Если приложению требуется движение только по нескольким осям, то декартовы роботы с небольшой рамой могут устанавливаться над головой и в стороне. Но для сложной обработки деталей или работы, требующей четырех или более осей движения, каркас декартового робота может создавать слишком много препятствий, и небольшой робот SCARA, иногда требующий всего 200 мм2 пространства и четырех болтов на пьедестале, может быть более подходящим.

Другой фактор — ориентация детали. Роботы SCARA и шестиосевые роботы могут вращать детали, что является преимуществом при работе с деталями или инструментами под разными углами и положениями. Чтобы получить аналогичную гибкость, некоторые декартовы роботы имеют подкомпоненты, называемые модулями подачи, которые перемещают легкие полезные нагрузки по оси Z. Обычно в модулях подачи используется упорный стержень с шарико-винтовой парой для перемещения деталей или инструментов по оси Z при перемещении, перемещении и подаче.Декартовы роботы также могут включать поворотные приводы для обеспечения дополнительных возможностей ориентирования.

3. Скорость и ходовые качества. В каталогах производителей роботов, помимо номинальной нагрузки, также указаны значения скорости. Одним из ключевых факторов при выборе роботов для погрузочно-разгрузочных работ является время ускорения на значительных расстояниях. Декартовы роботы могут ускоряться со скоростью 5 м / сек и более, конкурируя с производительностью SCARA и шестиосевых роботов.

также имеют смысл, когда приложения требуют больших пролетов.Это потому, что дизайнеры могут быстро модифицировать и расширять декартовых роботов по мере необходимости с модулями до 20-метровой длины. Скорость и расстояние дополнительно настраиваются путем выбора ремня, линейного двигателя или привода с шарико-винтовой передачей. В отличие от этого, шарнирно-сочлененные рычаги обычно предварительно проектируются для заданного вылета, например, такого как 500 мм.

SCARA и шестиосевые роботы имеют предопределенные рейтинги точности, которые позволяют легко определить повторяемость их движения.Но эти роботы привязывают дизайнеров к одному уровню точности на момент покупки. Конечные пользователи могут модернизировать декартовых или портальных роботов до бесчисленных уровней точности, изменив привод, даже до 10 мкм, с помощью шарико-винтовой передачи. Для меньшей точности и сокращения затрат конечные пользователи могут заменить пневматический или ременной привод и другой привод для обеспечения точности 0,1 мм.

Точность играет ключевую роль в высокопроизводительных приложениях, таких как станкостроение. Этим декартовым роботам нужны более совершенные механические компоненты, такие как прецизионные столы с шариковыми рельсами и приводы с шарико-винтовой передачей.Для приложений, где SCARA и шестиосевые манипуляторы роботов не могут поддерживать точность из-за отклонения манипулятора, рассмотрите декартова модель робота с высокоточными линейными подшипниками. Расстояние между подшипниками сводит к минимуму прогиб, поэтому концевой эффектор можно расположить более точно.

Несмотря на то, что для небольших рабочих диапазонов предпочтение отдается SCARA или шестиосевым роботам, иногда сложность этих роботов и их более высокая стоимость не нужны. Одним из примеров, где декартовы роботы работают лучше, является крупномасштабное производство медицинских пипеток.Здесь робот берет пипетки из формы и вставляет их в штатив, перемещаемый вспомогательной машиной автоматизации. SCARA и шестиосевые роботы жизнеспособны, потому что в этом случае достаточно точности 0,1 мм. Но отклонение проблематично, когда робот работает с пипетками меньшего размера 3 мм. Кроме того, отсутствие места для постамента внутри камеры благоприятствует портальным роботам.

5. Окружающая среда. Два фактора, которые определяют самого лучшего робота, — это окружающая среда в рабочей зоне и опасности в самом пространстве.Третье соображение, пойдет ли робот в чистую комнату, обычно не является проблемой, потому что все типы роботов производятся в версиях для чистых помещений.

Пьедесталы SCARA и шестиосевых роботов имеют тенденцию быть компактными, что удобно при ограниченной площади пола. Но это может не иметь значения, если установщики могут установить опорную раму робота над головой или на стене. Напротив, для приложений с механическими помехами, когда робот должен залезть в коробки, чтобы вытащить детали, обычно наиболее подходят шестиосевые манипуляторы.Шестиосевые роботы обычно стоят больше, чем декартовы, но затраты оправданы, если нет возможности выполнить приложение без сложных последовательностей движений.

Факторы окружающей среды, такие как пыль и грязь, также влияют на выбор робота. Сильфоны могут закрывать шарниры SCARA и шестиосевых роботов, а различные типы уплотнений защищают приводы оси Z. Для чистых помещений с продувкой воздухом декартовы роботы позволяют конструкторам закрывать линейные приводы со степенью защиты IP65, которая сводит к минимуму проникновение воды и пыли.Кроме того, высокоэффективные уплотнения могут охватывать многие структурные компоненты осей.

6. Рабочий цикл. Это количество времени, необходимое для выполнения одного цикла операции. Роботы, которые работают круглосуточно и без выходных (например, при высокопроизводительном скрининге и фармацевтическом производстве), достигают конца своего срока службы раньше, чем роботы, работающие всего 8 часов в день пять дней в неделю. Выясните эти проблемы заранее и получите роботов с большими интервалами смазки и низкими требованиями к техническому обслуживанию, чтобы предотвратить ухудшение состояния в будущем.

Программируемость и управление роботом

Выбор робота, наиболее подходящего для применения, также зависит от требований к управлению и программируемости. Все органы управления роботом интерполируют двухточечные, линейные или круговые перемещения посредством следования по траектории и запрограммированных параметров скорости, ускорения и замедления. Возможны варианты управления начального уровня и высокопроизводительные элементы управления.

Элементы управления начального уровня обычно доступны только с декартовыми роботами. Они работают с тремя степенями свободы, которые требуют меньше компьютерной обработки и сложности программирования, чем роботы с большим количеством осей и степеней свободы.Здесь элементы управления обычно преобразуют последовательность линейных движений машины в декартовы координаты X, Y и Z. Однако ряд параметров управления дает разработчикам выбор между линейной или круговой интерполяцией. Так что, если приложению требуется только двухточечное движение — например, чтобы поднимать бумажные стаканчики — тогда достаточно элементов управления нижнего уровня.

Высокопроизводительные системы управления обрабатывают больше степеней свободы и преобразуют координаты узлов станка в мировые координаты, необходимые для сложных вращательных или круговых движений.SCARA и шестиосевые роботы обычно имеют дорогие запатентованные средства управления, способные выполнять круговую интерполяцию и последовательности движений — оправданные расходы, когда приложениям требуется сложное профилирование и отслеживание пути.

Предварительно параметризованные контрольные пакеты — еще один вариант. В них уже выполнено около 80% программирования. Предопределенные функциональные блоки координируют движение нескольких осей. Мастер программного обеспечения адаптирует программу к конкретным приложениям и ключевым параметрам приводов роботов, например шагу шарико-винтовой передачи.Упрощенный роботизированный мнемонический код позволяет конечному пользователю загружать и программировать логику, чтобы сэкономить время.

С помощью этого программного обеспечения конечные пользователи не привязаны к проприетарным программам, если они используют ПЛК, соответствующий стандарту IEC 61131-3, который унифицирует синтаксис и семантику языков ПЛК. Это означает, что конечные пользователи могут использовать ПЛК разных производителей и выбирать программирование с помощью релейных диаграмм, диаграмм функциональных блоков, структурированного текста, списка инструкций или последовательных функциональных диаграмм. Или программисты, знакомые с объектно-ориентированными языками, могут программировать ПЛК без релейной логики или собственного языка.

Новые возможности в декартовых системах управления роботами устраняют этот пробел и позволяют разработчикам программировать на языках программирования высокого уровня, таких как C ++ и Java. Затем операторы могут вносить базовые изменения в декартовых роботов. Функциональные блоки могут быть предварительно загружены в приводы, поэтому даже работники нижнего уровня, не знакомые с программированием, могут заниматься программированием, например, для простых приложений по перемещению и перемещению. Современные декартовы роботы также могут связываться с системами технического зрения, конвейерными трекерами и другими датчиками через стандарты протоколов, включая Sercos, Ethernet / IP и EtherCAT, что снижает стоимость управления.

SCARA и шестиосевой робот особенности

За последние годы технологические разработки позволили продвинуть все типы роботов, но SCARA и шестиосевые роботы:

• Может поставляться с оборудованием, отвечающим определенным требованиям к скорости и движению, и обеспечивать более высокую производительность сразу после покупки.

• Могут стоить дороже, потому что они имеют дорогостоящие функции, такие как фирменные контроллеры.

• Выполнять сложные задачи и требовать дополнительного программирования для сложных шаблонов движения.

• Занимайте меньше места и меньше весите, чтобы соответствовать заранее определенной площади, обеспечивая при этом указанную скорость.

• Имеют менее жесткие удлинители стрел, поскольку они сконструированы таким образом, чтобы быть максимально легкими для перевозки более тяжелых грузов.

• Поставляется предварительно собранным для определенных показателей производительности (по сравнению с декартовыми роботами, которые дизайнеры могут масштабировать или адаптировать к конкретным потребностям).

Декартово-робот характеристики

декартовых роботов снизилась на 25% за последние пять лет благодаря предварительно параметризованным пакетам управления, инструментам онлайн-проектирования и экономии за счет масштаба.Таким образом, теперь они являются жизнеспособными вариантами для малых и средних производителей, желающих автоматизировать операции по хранению и извлечению, подбору и размещению, дозированию жидкости, упаковке и вспомогательным станкам.

Кроме декартовых роботов:

• Состоит из стандартизованных компонентов, которые объединяются в роботов, которые стоят меньше, чем специализированные роботы. Это позволяет конечным пользователям быстро собирать роботов по частям, а не настраивать машины для каждого приложения. В некоторых случаях стандартные монтажные кронштейны с центрирующими кольцами заменяют традиционные установочные штифты на направляющих модуля, чтобы еще больше упростить сборку.

% {[data-embed-type = «image» data-embed-id = «5df27717f6d5f267ee27f6f5» data-embed-element = «aside» data-embed-align = «left» data-embed-alt = «Com Sites Machinedesign Machinedesign com. Загрузка файлов 2013 09 121213 6 декартовых роботов поддерживает «data-embed-src =» https://base.imgix.net/files/base/ebm/machinedesign/image/2013/12/machinedesign_com_sites_machinedesign.com_files_uploads_2013_support_2013_support_ru_ru_to_s_s_2013_ppp = format & fit = max & w = 1440 «data-embed-caption =» «]}% • Можно указать с помощью онлайн-инструментов.Программное обеспечение Online устраняет некоторую путаницу в том, как использовать модульность декартовых роботов «смешивание и сопоставление». Это позволяет инженерам планировать линейное движение для одно- или многоосной автоматизации, вводя перемещаемую массу и требуемый ход. В прошлом конструкторы заказывали подкомпоненты декартовых роботов, используя индивидуальные номера деталей от разных поставщиков. Теперь инженеры часто могут заказывать интегрированные модули роботов, в том числе направляющие, сервоприводы, механические элементы и элементы управления, с одним номером детали поставщика.

• Более безопасны. На устаревших декартовых роботах цепи безопасности подключаются к элементам управления, которые создают задержки при управлении усилителем привода двигателя. Вместо этого у новых роботов есть интеллектуальные сервоприводы со схемами безопасности, которые ускоряют реакцию. Эти схемы также позволяют декартовым роботам работать в режиме пониженного крутящего момента, аналогичном обучающему режиму SCARA и шестиосевых роботов. Эти режимы позволяют операторам войти в клетку безопасности робота и вручную «обучить» робота координатам, чтобы выполнить работу.Во избежание травм в этом режиме роботы отключаются при контакте с тренером.

Ресурсы: Bosch Rexroth

В чем разница между автоматизацией и робототехникой?

Промышленная автоматизация, роботизированная автоматизация процессов, автоматизация тестирования… Что все эти термины означают !? Робототехника и автоматизация — это одно и то же?

Многие люди задаются вопросом, подходит ли им автоматизация. Владельцы бизнеса спрашивают: «Стоит ли инвестировать в автоматизацию?» и «Стоит ли инвестировать в робототехнику?»

Но в чем разница между ними? Автоматизация — это то же самое, что робототехника?

Автоматизация сейчас является актуальной темой во многих отраслях.Это может относиться к нескольким вещам, а не только к робототехнике. В этой статье рассматриваются различия между различными терминами.

Нужна ли мне автоматизация или робототехника?

Прежде всего, если вы владелец бизнеса, вы, вероятно, задаетесь вопросом, подходит ли автоматизация или робототехника для вашего бизнеса. Быстрый ответ: это действительно зависит от текущих потребностей вашего бизнеса.

Обдумайте эти вопросы:

• Выполняются ли в настоящее время какие-либо задачи в вашем бизнесе людьми, которые скучны и повторяются?
• Являются ли какие-либо задачи в вашем бизнесе узким местом на пути к производительности?
• Это физические задачи или виртуальные задачи?

Если вы можете вспомнить хотя бы одну или две задачи, которые повторяются или вызывают узкое место, они могут быть хорошим кандидатом для автоматизации.Если это физические задачи, ответом может стать промышленная автоматизация или робототехника. Если это виртуальные задачи, может сработать автоматизация программного обеспечения.

Что такое автоматизация и робототехника?

Основное различие между автоматизацией и робототехникой можно увидеть в их определениях:

• Автоматизация — Автоматизация означает использование компьютерного программного обеспечения, машин или других технологий для выполнения задачи, которую в противном случае выполнял бы человек. Существует множество типов автоматизации, от полностью механической до полностью виртуальной, от очень простой до невероятно сложной.
• Робототехника — Робототехника — это отрасль инженерии, которая включает в себя несколько дисциплин для проектирования, создания, программирования и использования роботизированных машин.

Очевидно, что они пересекаются. Роботы используются для автоматизации некоторых физических задач, например, на производстве. Однако многие виды автоматизации не имеют ничего общего с физическими роботами. Кроме того, многие отрасли робототехники не имеют ничего общего с автоматизацией.

Имеет смысл?

Давайте более внимательно рассмотрим различные термины.

Что такое автоматизация?

В настоящее время многие отрасли говорят об автоматизации. Такие термины, как автоматизация бизнес-процессов, роботизированная автоматизация процессов, адаптивная автоматизация и автоматизация тестирования, встречаются повсюду.

Существует два основных типа автоматизации: программная автоматизация и промышленная автоматизация.

Программная автоматизация

Большая часть информации по автоматизации, которую вы можете найти в Интернете, касается автоматизации программного обеспечения. Это включает использование программного обеспечения для выполнения задач, которые люди обычно выполняют, когда используют компьютерные программы.

Например, автоматизация тестирования графического интерфейса пользователя — это способ тестирования компьютерных программ. Он включает в себя запись действий человека при использовании графического пользовательского интерфейса. Эти действия затем воспроизводятся для автономного тестирования программы после внесения изменений в базовое программное обеспечение.

Другие типы программной автоматизации включают:

• Автоматизация бизнес-процессов (BPA) — это стратегия высокого уровня для оптимизации бизнес-процессов. Он включает в себя формализацию всех бизнес-процессов с последующей их интеграцией в программное обеспечение для автоматизации.Внедрение BPA может повлечь за собой радикальную реструктуризацию бизнеса.
• Robotic Process Automation (RPA) — Несмотря на название, RPA не имеет ничего общего с физическими роботами. Это относится к «программным роботам», которые запрограммированы на использование компьютерных программ так же, как это сделал бы человек-оператор. Они не обязательно выполняют задачи наиболее эффективным образом, но их легче интегрировать в существующие бизнес-процессы.
• Intelligent Process Automation (IPA) — это расширение RPA, которое использует искусственный интеллект, чтобы узнать, как люди выполняют задачи при использовании компьютерной программы.Это позволяет «программным роботам» работать более разумно, чем со статическими правилами, используемыми в RPA.

Разница между BPA и RPA довольно тонкая. Если использовать аналогию с роботизированным производством, BPA немного похож на то, чтобы вырвать всю вашу производственную линию, управляемую человеком, и заменить ее полностью автономным заводом. RPA похож на добавление коллаборативного робота на одну рабочую станцию ​​в производственной линии.

Промышленная автоматизация

Когда мы говорим об «автоматизации и робототехнике», мы обычно имеем в виду промышленную автоматизацию.

Промышленная автоматизация — это управление физическими процессами. Он включает использование физических машин и систем управления для автоматизации задач в рамках промышленного процесса. Полностью автономный завод — крайний пример.

В рамках промышленной автоматизации существует множество типов машин. Например, в производстве широко используются станки с ЧПУ.

Роботы — это всего лишь один тип машин.

Что такое робототехника?

Начнем с основ. Роботы — это программируемые машины, которые могут выполнять ряд действий автономно или полуавтономно.Они взаимодействуют с физическим миром через датчики и исполнительные механизмы. Поскольку они перепрограммируемы, они более гибкие, чем однофункциональные машины.

Робототехника, таким образом, относится ко всему, что связано с роботами.

В рамках промышленной автоматизации роботы используются как гибкий способ автоматизации физических задач или процессов. Совместные роботы предназначены для выполнения задачи так же, как и человек. Более традиционные промышленные роботы, как правило, выполняют эту задачу более эффективно, чем человек.

Роботы, не относящиеся к автоматизации

Чтобы сделать его немного более сложным, некоторые роботы являются «автономными» (это означает, что они работают без непосредственного управления людьми), но они не используются в автоматизации. Например, игрушечный робот, следующий по линии, может автономно следовать по линии, нарисованной на земле. Однако это не «автоматизация», потому что она не выполняет конкретную задачу. Если бы вместо этого робот, следящий за линией, перевозил лекарства по больнице, это была бы автоматизация.

Итак… я хочу робототехнику или автоматизацию?

Принимая решение об инвестировании в автоматизацию вашего бизнеса, обратите внимание на следующее:

• Решите, хотите ли вы автоматизировать часть своего бизнеса.
  • Если задачи или процессы, которые вы хотите автоматизировать, являются виртуальными, обратите внимание на автоматизацию программного обеспечения.
  • Если задачи или процессы, которые вы хотите автоматизировать, являются физическими, обратите внимание на промышленную автоматизацию.
• Определите, может ли робот выполнять ваши физические задачи или процессы.
  • Если да, то в качестве решения обратитесь к робототехнике.
  • Если нет, поищите другие варианты промышленной автоматизации.

У вас есть вопросы о различиях между типами автоматизации? Задайте нам вопрос в комментариях ниже или присоединитесь к обсуждениям в LinkedIn, Twitter, Facebook или сообществе профессиональных робототехников DoF.

Робот против меха — в чем разница?

10 человекоподобных роботов 2020 г.

В 2020 году четырехлетний робот с искусственным интеллектом продолжит свою роль посланника робототехники, помогая продвигать исследования в области робототехники и взаимодействия человека с роботом.

Обучаемая людьми, София может двигаться, говорить, проявлять эмоции, рисовать и петь.

Гуманоид имеет от 14 до 20 степеней свободы, имеет интеллектуальные датчики и использует машинное обучение для улучшения своих навыков.

Вам также могут понравиться: Эти не те дроиды, которых вы ищете

Автоматизация и робототехника — в чем разница? | Камила Ханкевич

В эпоху, когда ежегодно создаются сотни новых сокращений для бизнеса, вы можете потеряться, услышав о RPA, IPA (нет, мы не говорим здесь о пиве), BPA и многом другом.Промышленная автоматизация, роботизированная автоматизация процессов, автоматизация тестирования — вы можете задаться вопросом, что вообще означают эти термины. Возможно, вы слышали, что «автоматизация» может принести удивительные преимущества компаниям, которые решат их внедрить, но есть вероятность — вы даже не знаете, с чего начать. Если у вас нетехнический опыт, вам может быть даже интересно, являются ли робототехника и автоматизация одним и тем же. В этой статье я попытаюсь разобраться в различиях между различными терминами, которые я упомянул выше.Надеюсь, это упростит вам процесс принятия решений об автоматизации, но если у вас все еще возникнут вопросы, я с радостью предоставлю дополнительные рекомендации.

Перво-наперво. Если вы работаете в быстрорастущей компании, вы, вероятно, задаетесь вопросом, подходят ли автоматизация или робототехника для вашего бизнеса, и если да, то как их можно применить. Быстрый ответ: это действительно зависит от вашей текущей бизнес-структуры и ее потребностей.

Чтобы определить, подходит ли это вам, рассмотрите следующее:

• Выполняются ли какие-либо задачи в вашем бизнесе в настоящее время людьми, и они повторяются, следуют той же логике процесса и скучны?
• Это физические задачи или виртуальные задачи?
• Какие-либо задачи в вашем бизнесе препятствуют производительности?

Если вы можете вспомнить хотя бы одну или две задачи, которые повторяются, монотонны или вызывают узкое место, они могут быть хорошим кандидатом для автоматизации. Если это виртуальные задачи, следует рассмотреть вариант автоматизации программного обеспечения. Если это физические задачи, ответом может стать промышленная автоматизация или робототехника.

Основное различие между автоматизацией и робототехникой можно увидеть в их определениях:

• Автоматизация — Автоматизация означает использование компьютерного программного обеспечения, машин или других технологий для выполнения задачи, которую в противном случае выполнял бы человек. Существует множество типов автоматизации, от полностью механической до полностью виртуальной, от очень простой до чрезвычайно сложной.
• Робототехника — Робототехника — это междисциплинарная отрасль инженерии и науки, которая включает машиностроение, электротехнику, информатику и другие. Робототехника занимается проектированием, конструированием, эксплуатацией и использованием роботов, а также компьютерных систем для их управления, сенсорной обратной связи и обработки информации. Роботы — это физические машины, у которых есть двигатели, датчики и контроллеры. Вы программируете их на выполнение физических задач (например, подъем, обслуживание станков, покраску и т. Д.), И они выполняют эти задачи автономно.

Очевидно, что между ними есть частично совпадающие функции. Роботы используются для автоматизации некоторых физических задач, например, на производстве. Стоит отметить, что многие виды автоматизации не имеют ничего общего с физическими роботами. Точно так же многие отрасли робототехники не имеют ничего общего с автоматизацией.

Многие отрасли говорят о внедрении автоматизации в своих подразделениях. Такие термины, как автоматизация бизнес-процессов, роботизированная автоматизация процессов, адаптивная автоматизация и автоматизация тестирования, активно повторяются на конференциях и форумах.Вообще говоря, существует два типа автоматизации: автоматизация программного обеспечения и промышленная автоматизация.

Если вы читали в Интернете что-нибудь об автоматизации, скорее всего, это было про программное обеспечение автоматизации. Компьютерный инструмент, который запрограммирован для выполнения повторяющихся задач, которые следуют определенной логике, которую люди обычно делают, когда используют компьютерные программы.

Например, автоматизация тестирования графического интерфейса пользователя — это способ тестирования компьютерных программ. Он включает в себя запись действий человека во время взаимодействия с графическим пользовательским интерфейсом.Эти действия затем воспроизводятся для автономного тестирования программы после внесения изменений в базовое программное обеспечение.

К другим типам автоматизации программного обеспечения относятся:

• Автоматизация бизнес-процессов (BPA) — это автоматизация бизнес-процессов на основе технологий. Он выполняется для достижения цифровой трансформации или для повышения качества обслуживания, или для улучшения предоставления услуг, или для сдерживания затрат. Он состоит из интеграции приложений, реструктуризации человеческих ресурсов и использования программных приложений во всей организации.
• Robotic Process Automation (RPA) — Несмотря на название, RPA не имеет ничего общего с физическими роботами. Это относится к «программным роботам» или «ботам» — сценариям, запрограммированным для использования компьютерных программ так же, как это сделал бы человек-оператор. Они не обязательно выполняют задачи наиболее эффективным образом, но их гораздо проще интегрировать в существующие бизнес-процессы, и их можно внедрять поэтапно, обеспечивая видимую рентабельность инвестиций почти с самого начала.
• Intelligent Process Automation (IPA) — это расширение RPA, которое использует искусственный интеллект (AI), чтобы узнать, как люди выполняют задачи при использовании компьютерной программы и, как человек, принимают решения на основе логики, настроений или прошлых событий.Это позволяет «программным роботам» работать более разумно, чем с довольно статическими правилами, используемыми в RPA.

Между BPA и RPA есть тонкая разница.

Comments |0|