गियरबॉक्स गियर
रोबोटिक गियरबॉक्स में रोबोट के डिजाइन और कार्यक्षमता की विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न प्रकार के गियर का उपयोग किया जा सकता है। रोबोटिक गियरबॉक्स में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य प्रकार के गियर इस प्रकार हैं:
- प्रेरणा के गियर:स्पूर गियर सबसे सरल और सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले गियर हैं। इनके दांत सीधे होते हैं और घूर्णन अक्ष के समानांतर होते हैं। स्पूर गियर समानांतर शाफ्टों के बीच शक्ति स्थानांतरण के लिए कुशल होते हैं और अक्सर मध्यम गति वाले अनुप्रयोगों के लिए रोबोटिक गियरबॉक्स में उपयोग किए जाते हैं।
- हेलिकल गियर:हेलिकल गियर में कोणीय दांत होते हैं जो गियर अक्ष के साथ एक कोण पर कटे होते हैं। ये गियर स्पर गियर की तुलना में अधिक सुचारू संचालन और उच्च भार वहन क्षमता प्रदान करते हैं। ये उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां कम शोर और उच्च टॉर्क संचरण की आवश्यकता होती है, जैसे रोबोटिक जोड़ और उच्च गति वाले रोबोटिक आर्म।
- बेवल गियर:बेवल गियर में शंकु के आकार के दांत होते हैं और इनका उपयोग आपस में जुड़ी शाफ्टों के बीच गति संचारित करने के लिए किया जाता है। रोबोटिक गियरबॉक्स में इनका उपयोग आमतौर पर शक्ति संचरण की दिशा बदलने के लिए किया जाता है, जैसे कि रोबोटिक ड्राइव ट्रेनों के लिए विभेदक तंत्र में।
- ग्रहीय गियर:प्लेनेटरी गियर में एक केंद्रीय गियर (सन गियर) होता है जिसके चारों ओर एक या अधिक बाहरी गियर (प्लेनेट गियर) घूमते हैं। ये कॉम्पैक्ट आकार, उच्च टॉर्क संचरण और गति को कम या बढ़ाने में बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करते हैं। प्लेनेटरी गियरसेट का उपयोग अक्सर रोबोटिक आर्म और लिफ्टिंग मैकेनिज्म जैसे उच्च टॉर्क वाले अनुप्रयोगों के लिए रोबोटिक गियरबॉक्स में किया जाता है।
- वर्म गियर:वर्म गियर में एक वर्म (पेंच जैसा गियर) और एक मेटिंग गियर होता है जिसे वर्म व्हील कहते हैं। ये उच्च गियर रिडक्शन अनुपात प्रदान करते हैं और उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहाँ बड़े टॉर्क गुणन की आवश्यकता होती है, जैसे कि रोबोटिक एक्चुएटर्स और लिफ्टिंग मैकेनिज्म।
- साइक्लोइडल गियर:साइक्लोइडल गियर सुचारू और शांत संचालन के लिए साइक्लोइडल आकार के दांतों का उपयोग करते हैं। ये उच्च परिशुद्धता प्रदान करते हैं और अक्सर रोबोटिक गियरबॉक्स में उन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं जहां सटीक स्थिति निर्धारण और गति नियंत्रण आवश्यक होता है, जैसे कि औद्योगिक रोबोट और सीएनसी मशीनें।
- रैक और पंख काटना:रैक और पिनियन गियर में एक रेखीय गियर (रैक) और एक वृत्ताकार गियर (पिनियन) आपस में जुड़े होते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर रोबोटिक गियरबॉक्स में रेखीय गति अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जैसे कि कार्टेशियन रोबोट और रोबोटिक गैन्ट्री में।
रोबोटिक गियरबॉक्स के लिए गियर का चयन वांछित गति, टॉर्क, दक्षता, शोर स्तर, स्थान की कमी और लागत जैसे कारकों पर निर्भर करता है। इंजीनियर रोबोटिक सिस्टम के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को अनुकूलित करने के लिए सबसे उपयुक्त गियर प्रकार और विन्यास का चयन करते हैं।
रोबोटिक आर्म्स गियर्स
रोबोटिक आर्म कई रोबोटिक प्रणालियों के आवश्यक घटक हैं, जिनका उपयोग विनिर्माण और असेंबली से लेकर स्वास्थ्य सेवा और अनुसंधान तक विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है। रोबोटिक आर्म में उपयोग किए जाने वाले गियर के प्रकार आर्म के डिज़ाइन, इच्छित कार्यों, भार वहन क्षमता और आवश्यक सटीकता जैसे कारकों पर निर्भर करते हैं। रोबोटिक आर्म में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य प्रकार के गियर इस प्रकार हैं:
- हार्मोनिक ड्राइव:हार्मोनिक ड्राइव, जिन्हें स्ट्रेन वेव गियर भी कहा जाता है, अपने कॉम्पैक्ट डिज़ाइन, उच्च टॉर्क घनत्व और सटीक गति नियंत्रण के कारण रोबोटिक आर्म्स में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। इनमें तीन मुख्य घटक होते हैं: एक वेव जनरेटर, एक फ्लेक्स स्प्लाइन (पतली दीवार वाला लचीला गियर) और एक सर्कुलर स्प्लाइन। हार्मोनिक ड्राइव शून्य बैकलैश और उच्च रिडक्शन अनुपात प्रदान करते हैं, जिससे वे रोबोटिक सर्जरी और औद्योगिक स्वचालन जैसे सटीक स्थिति निर्धारण और सुचारू गति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं।
- साइक्लोइडल गियर:साइक्लोइडल गियर, जिन्हें साइक्लोइडल ड्राइव या साइक्लो ड्राइव भी कहा जाता है, सुचारू और शांत संचालन के लिए साइक्लोइडल आकार के दांतों का उपयोग करते हैं। ये उच्च टॉर्क संचरण, न्यूनतम बैकलैश और उत्कृष्ट शॉक एब्जॉर्प्शन प्रदान करते हैं, जिससे ये कठोर वातावरण में रोबोटिक आर्म्स या उच्च भार क्षमता और सटीकता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं।
- हार्मोनिक प्लैनेटरी गियर्स:हार्मोनिक प्लेनेटरी गियर, हार्मोनिक ड्राइव और प्लेनेटरी गियर के सिद्धांतों को संयोजित करते हैं। इनमें एक लचीला रिंग गियर (हार्मोनिक ड्राइव में फ्लेक्सस्प्लाइन के समान) और एक केंद्रीय सन गियर के चारों ओर घूमने वाले कई प्लेनेट गियर होते हैं। हार्मोनिक प्लेनेटरी गियर उच्च टॉर्क संचरण, कॉम्पैक्ट आकार और सटीक गति नियंत्रण प्रदान करते हैं, जिससे वे पिक-एंड-प्लेस संचालन और सामग्री हैंडलिंग जैसे अनुप्रयोगों में रोबोटिक आर्म के लिए उपयुक्त होते हैं।
- ग्रहीय गियर:प्लैनेटरी गियर अपने कॉम्पैक्ट डिज़ाइन, उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन और गति को कम या बढ़ाने में बहुमुखी प्रतिभा के कारण रोबोटिक आर्म्स में आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं। इनमें एक केंद्रीय सन गियर, कई प्लैनेट गियर और एक बाहरी रिंग गियर शामिल होते हैं। प्लैनेटरी गियर उच्च दक्षता, न्यूनतम बैकलैश और उत्कृष्ट भार वहन क्षमता प्रदान करते हैं, जो उन्हें औद्योगिक रोबोट और सहयोगी रोबोट (कोबोट) सहित विभिन्न रोबोटिक आर्म अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
- प्रेरणा के गियर:स्पूर गियर सरल होते हैं और रोबोटिक आर्म्स में इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, क्योंकि इनका निर्माण आसान होता है, ये लागत प्रभावी होते हैं और मध्यम भार वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं। इनमें गियर अक्ष के समानांतर सीधे दांत होते हैं और इनका उपयोग आमतौर पर रोबोटिक आर्म जोड़ों या ट्रांसमिशन सिस्टम में किया जाता है जहां उच्च परिशुद्धता महत्वपूर्ण नहीं होती है।
- बेवल गियर:रोबोटिक आर्म में बेवल गियर का उपयोग अलग-अलग कोणों पर आपस में मिलने वाले शाफ्टों के बीच गति संचारित करने के लिए किया जाता है। ये उच्च दक्षता, सुचारू संचालन और कॉम्पैक्ट डिज़ाइन प्रदान करते हैं, जिससे ये दिशा परिवर्तन की आवश्यकता वाले रोबोटिक आर्म अनुप्रयोगों, जैसे कि जॉइंट मैकेनिज्म या एंड इफेक्टर्स के लिए उपयुक्त होते हैं।
रोबोटिक आर्म के लिए गियर का चयन, पेलोड क्षमता, सटीकता, गति, आकार संबंधी सीमाओं और पर्यावरणीय कारकों सहित अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। इंजीनियर रोबोटिक आर्म के प्रदर्शन, विश्वसनीयता और दक्षता को अनुकूलित करने के लिए सबसे उपयुक्त गियर प्रकार और विन्यास का चयन करते हैं।
व्हील ड्राइव गियर
रोबोटिक्स के लिए व्हील ड्राइव में, मोटर से पहियों तक शक्ति संचारित करने के लिए विभिन्न प्रकार के गियर का उपयोग किया जाता है, जिससे रोबोट चल सकता है और अपने वातावरण में नेविगेट कर सकता है। गियर का चुनाव वांछित गति, टॉर्क, दक्षता और आकार संबंधी सीमाओं जैसे कारकों पर निर्भर करता है। रोबोटिक्स के लिए व्हील ड्राइव में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य प्रकार के गियर इस प्रकार हैं:
- प्रेरणा के गियर:स्पूर गियर व्हील ड्राइव में उपयोग होने वाले सबसे आम प्रकार के गियरों में से एक हैं। इनके दांत सीधे होते हैं और घूर्णन अक्ष के समानांतर होते हैं, और ये समानांतर शाफ्टों के बीच शक्ति स्थानांतरण के लिए कुशल होते हैं। स्पूर गियर उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां सरलता, लागत-प्रभावशीलता और मध्यम भार की आवश्यकता होती है।
- बेवल गियर:व्हील ड्राइव में बेवल गियर का उपयोग उन शाफ्टों के बीच गति संचारित करने के लिए किया जाता है जो एक कोण पर प्रतिच्छेद करते हैं। इनमें शंकु के आकार के दांत होते हैं और इनका उपयोग आमतौर पर रोबोटिक व्हील ड्राइव में शक्ति संचरण की दिशा बदलने के लिए किया जाता है, जैसे कि डिफरेंशियल-स्टीयरिंग रोबोट के लिए डिफरेंशियल तंत्र में।
- ग्रहीय गियर:प्लेनेटरी गियर कॉम्पैक्ट होते हैं और उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन प्रदान करते हैं, जिससे वे रोबोटिक व्हील ड्राइव के लिए उपयुक्त होते हैं। इनमें एक केंद्रीय सन गियर, कई प्लेनेट गियर और एक बाहरी रिंग गियर शामिल होते हैं। उच्च रिडक्शन अनुपात और टॉर्क गुणन प्राप्त करने के लिए रोबोटिक व्हील ड्राइव में प्लेनेटरी गियर का अक्सर उपयोग किया जाता है।
- वर्म गियर:वर्म गियर में एक वर्म (पेंच जैसा गियर) और एक मेटिंग गियर होता है जिसे वर्म व्हील कहते हैं। ये उच्च गियर रिडक्शन अनुपात प्रदान करते हैं और उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहाँ बड़े टॉर्क गुणन की आवश्यकता होती है, जैसे कि भारी वाहनों या औद्योगिक रोबोटों के लिए रोबोटिक व्हील ड्राइव में।
- हेलिकल गियर:हेलिकल गियर में कोणीय दांत होते हैं जो गियर अक्ष के साथ एक कोण पर काटे जाते हैं। ये स्पर गियर की तुलना में अधिक सुचारू संचालन और उच्च भार वहन क्षमता प्रदान करते हैं। हेलिकल गियर रोबोटिक व्हील ड्राइव के लिए उपयुक्त हैं जहां कम शोर और उच्च टॉर्क संचरण की आवश्यकता होती है, जैसे कि मोबाइल रोबोट जो इनडोर वातावरण में नेविगेट करते हैं।
- रैक और पंख काटना:रोबोटिक व्हील ड्राइव में घूर्णी गति को रेखीय गति में परिवर्तित करने के लिए रैक और पिनियन गियर का उपयोग किया जाता है। इनमें एक वृत्ताकार गियर (पिनियन) और एक रेखीय गियर (रैक) आपस में जुड़े होते हैं। रैक और पिनियन गियर आमतौर पर रोबोटिक व्हील ड्राइव के लिए रेखीय गति प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि कार्टेशियन रोबोट और सीएनसी मशीनों में।
रोबोटिक व्हील ड्राइव के लिए गियर का चयन रोबोट के आकार, वजन, भूभाग, गति की आवश्यकताओं और विद्युत स्रोत जैसे कारकों पर निर्भर करता है। इंजीनियर रोबोट की गति प्रणाली के प्रदर्शन, दक्षता और विश्वसनीयता को अनुकूलित करने के लिए सबसे उपयुक्त गियर प्रकार और विन्यास का चयन करते हैं।
ग्रिपर और एंड इफेक्टर गियर
ग्रिपर और एंड इफेक्टर रोबोटिक भुजाओं के सिरों पर लगे ऐसे घटक होते हैं जिनका उपयोग वस्तुओं को पकड़ने और उन्हें स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है। हालांकि ग्रिपर और एंड इफेक्टर में गियर हमेशा प्राथमिक घटक नहीं होते हैं, लेकिन विशिष्ट कार्यों के लिए इन्हें इनके तंत्र में शामिल किया जा सकता है। ग्रिपर और एंड इफेक्टर से जुड़े उपकरणों में गियर का उपयोग इस प्रकार किया जा सकता है:
- एक्चुएटर्स:ग्रिपर और एंड इफेक्टर को अक्सर ग्रिपिंग मैकेनिज़्म को खोलने और बंद करने के लिए एक्चुएटर्स की आवश्यकता होती है। डिज़ाइन के आधार पर, इन एक्चुएटर्स में गियर लगे हो सकते हैं जो मोटर की घूर्णी गति को ग्रिपर की उंगलियों को खोलने और बंद करने के लिए आवश्यक रेखीय गति में परिवर्तित करते हैं। इन एक्चुएटर्स में टॉर्क को बढ़ाने या गति को समायोजित करने के लिए गियर का उपयोग किया जा सकता है।
- संचरण प्रणालियाँ:कुछ मामलों में, ग्रिपर और एंड इफेक्टर को एक्चुएटर से ग्रिपिंग मैकेनिज़्म तक पावर ट्रांसफर करने के लिए ट्रांसमिशन सिस्टम की आवश्यकता हो सकती है। इन ट्रांसमिशन सिस्टम में गियर का उपयोग ट्रांसमिटेड पावर की दिशा, गति या टॉर्क को समायोजित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे ग्रिपिंग क्रिया पर सटीक नियंत्रण संभव हो पाता है।
- समायोजन तंत्र:ग्रिपर और एंड इफेक्टर को अक्सर अलग-अलग आकार और आकृति की वस्तुओं को समायोजित करने की आवश्यकता होती है। गियर का उपयोग समायोजन तंत्र में ग्रिपर उंगलियों की स्थिति या दूरी को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे वे मैन्युअल समायोजन की आवश्यकता के बिना विभिन्न वस्तुओं के अनुकूल हो सकें।
- सुरक्षा तंत्र:कुछ ग्रिपर और एंड इफेक्टर में सुरक्षा सुविधाएँ शामिल होती हैं जो ग्रिपर या संभाली जा रही वस्तुओं को नुकसान से बचाती हैं। इन सुरक्षा तंत्रों में गियर का उपयोग ओवरलोड से सुरक्षा प्रदान करने या अत्यधिक बल लगने या जाम होने की स्थिति में ग्रिपर को निष्क्रिय करने के लिए किया जा सकता है।
- पोजिशनिंग सिस्टम:वस्तुओं को सटीक रूप से पकड़ने के लिए ग्रिपर और एंड इफेक्टर को सटीक स्थिति की आवश्यकता हो सकती है। पोजिशनिंग सिस्टम में गियर का उपयोग ग्रिपर उंगलियों की गति को उच्च सटीकता के साथ नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे विश्वसनीय और दोहराने योग्य ग्रिपिंग ऑपरेशन संभव हो पाते हैं।
- एंड इफेक्टर अटैचमेंट्स:ग्रिपर फिंगर्स के अलावा, एंड इफेक्टर्स में सक्शन कप, मैग्नेट या कटिंग टूल्स जैसे अन्य अटैचमेंट्स भी शामिल हो सकते हैं। इन अटैचमेंट्स की गति या संचालन को नियंत्रित करने के लिए गियर का उपयोग किया जा सकता है, जिससे विभिन्न प्रकार की वस्तुओं को संभालने में बहुमुखी कार्यक्षमता मिलती है।
हालांकि ग्रिपर और एंड इफेक्टर में गियर मुख्य घटक नहीं होते, फिर भी ये रोबोटिक घटकों की कार्यक्षमता, सटीकता और बहुमुखी प्रतिभा को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। ग्रिपर और एंड इफेक्टर में गियर का विशिष्ट डिज़ाइन और उपयोग अनुप्रयोग की आवश्यकताओं और वांछित प्रदर्शन विशेषताओं पर निर्भर करेगा।



