गियरबॉक्स गियर्स
रोबोटिक गियरबॉक्स रोबोट के डिज़ाइन और कार्यक्षमता की विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर विभिन्न प्रकार के गियर का उपयोग कर सकते हैं।रोबोटिक गियरबॉक्स में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य प्रकार के गियर में शामिल हैं:
- प्रेरणा के गियर:स्पर गियर सबसे सरल और सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला प्रकार का गियर है।उनके दांत सीधे होते हैं जो घूर्णन अक्ष के समानांतर होते हैं।स्पर गियर समानांतर शाफ्ट के बीच बिजली स्थानांतरित करने के लिए कुशल हैं और अक्सर मध्यम गति के अनुप्रयोगों के लिए रोबोटिक गियरबॉक्स में उपयोग किए जाते हैं।
- पेचदार गियर्स:हेलिकल गियर में कोणीय दांत होते हैं जो गियर अक्ष पर एक कोण पर काटे जाते हैं।ये गियर स्पर गियर की तुलना में सुचारू संचालन और उच्च भार वहन क्षमता प्रदान करते हैं।वे उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां कम शोर और उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन की आवश्यकता होती है, जैसे रोबोटिक जोड़ और उच्च गति वाले रोबोटिक हथियार।
- बेवल गियर:बेवेल गियर में शंक्वाकार आकार के दांत होते हैं और इनका उपयोग प्रतिच्छेदी शाफ्ट के बीच गति संचारित करने के लिए किया जाता है।इनका उपयोग आमतौर पर रोबोटिक गियरबॉक्स में बिजली संचरण की दिशा बदलने के लिए किया जाता है, जैसे रोबोटिक ड्राइव ट्रेनों के लिए विभेदक तंत्र में।
- ग्रहों के गियर:ग्रहीय गियर में एक केंद्रीय गियर (सन गियर) होता है जो एक या अधिक बाहरी गियर (ग्रह गियर) से घिरा होता है जो इसके चारों ओर घूमता है।वे कॉम्पैक्टनेस, उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन और गति में कमी या प्रवर्धन में बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करते हैं।उच्च-टोक़ अनुप्रयोगों, जैसे रोबोटिक हथियार और उठाने वाले तंत्र के लिए ग्रहीय गियरसेट को अक्सर रोबोटिक गियरबॉक्स में नियोजित किया जाता है।
- वर्म गियर्स:वर्म गियर में एक वर्म (एक पेंच जैसा गियर) और एक मेटिंग गियर होता है जिसे वर्म व्हील कहा जाता है।वे उच्च गियर रिडक्शन अनुपात प्रदान करते हैं और उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां बड़े टॉर्क गुणन की आवश्यकता होती है, जैसे रोबोटिक एक्चुएटर्स और लिफ्टिंग मैकेनिज्म में।
- साइक्लोइडल गियर्स:साइक्लोइडल गियर सुचारू और शांत संचालन प्राप्त करने के लिए साइक्लोइडल-आकार के दांतों का उपयोग करते हैं।वे उच्च परिशुद्धता प्रदान करते हैं और अक्सर उन अनुप्रयोगों के लिए रोबोटिक गियरबॉक्स में उपयोग किए जाते हैं जहां सटीक स्थिति और गति नियंत्रण आवश्यक होते हैं, जैसे कि औद्योगिक रोबोट और सीएनसी मशीनों में।
- रैक और पंख काटना:रैक और पिनियन गियर में एक रैखिक गियर (रैक) और एक गोलाकार गियर (पिनियन) एक साथ जुड़े होते हैं।इनका उपयोग आमतौर पर रैखिक गति अनुप्रयोगों के लिए रोबोटिक गियरबॉक्स में किया जाता है, जैसे कार्टेशियन रोबोट और रोबोटिक गैन्ट्री में।
रोबोटिक गियरबॉक्स के लिए गियर का चयन वांछित गति, टॉर्क, दक्षता, शोर स्तर, स्थान की कमी और लागत पर विचार जैसे कारकों पर निर्भर करता है।रोबोटिक सिस्टम के प्रदर्शन और विश्वसनीयता को अनुकूलित करने के लिए इंजीनियर सबसे उपयुक्त गियर प्रकार और कॉन्फ़िगरेशन चुनते हैं।
रोबोटिक आर्म्स गियर्स
रोबोटिक हथियार कई रोबोटिक प्रणालियों के आवश्यक घटक हैं, जिनका उपयोग विनिर्माण और संयोजन से लेकर स्वास्थ्य देखभाल और अनुसंधान तक विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।रोबोटिक हथियारों में उपयोग किए जाने वाले गियर के प्रकार हाथ के डिज़ाइन, इच्छित कार्यों, पेलोड क्षमता और आवश्यक सटीकता जैसे कारकों पर निर्भर करते हैं।यहां रोबोटिक हथियारों में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य प्रकार के गियर दिए गए हैं:
- हार्मोनिक ड्राइव:हार्मोनिक ड्राइव, जिसे स्ट्रेन वेव गियर के रूप में भी जाना जाता है, अपने कॉम्पैक्ट डिजाइन, उच्च टॉर्क घनत्व और सटीक गति नियंत्रण के कारण रोबोटिक हथियारों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।इनमें तीन मुख्य घटक होते हैं: एक तरंग जनरेटर, एक फ्लेक्स स्पलाइन (पतली दीवार वाला लचीला गियर), और एक गोलाकार स्पलाइन।हार्मोनिक ड्राइव शून्य बैकलैश और उच्च कटौती अनुपात प्रदान करते हैं, जो उन्हें रोबोटिक सर्जरी और औद्योगिक स्वचालन जैसे सटीक स्थिति और सुचारू गति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
- साइक्लोइडल गियर्स:साइक्लोइडल गियर, जिन्हें साइक्लोइडल ड्राइव या साइक्लो ड्राइव के रूप में भी जाना जाता है, सुचारू और शांत संचालन प्राप्त करने के लिए साइक्लोइडल-आकार के दांतों का उपयोग करते हैं।वे उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन, न्यूनतम बैकलैश और उत्कृष्ट शॉक अवशोषण प्रदान करते हैं, जो उन्हें कठोर वातावरण या उच्च भार क्षमता और परिशुद्धता की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों में रोबोटिक हथियारों के लिए उपयुक्त बनाता है।
- हार्मोनिक प्लैनेटरी गियर्स:हार्मोनिक ग्रहीय गियर हार्मोनिक ड्राइव और ग्रहीय गियर के सिद्धांतों को जोड़ते हैं।इनमें एक लचीला रिंग गियर (हार्मोनिक ड्राइव में फ्लेक्सस्पलाइन के समान) और एक केंद्रीय सूर्य गियर के चारों ओर घूमने वाले कई ग्रह गियर होते हैं।हार्मोनिक ग्रहीय गियर उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन, कॉम्पैक्टनेस और सटीक गति नियंत्रण प्रदान करते हैं, जो उन्हें पिक-एंड-प्लेस संचालन और सामग्री हैंडलिंग जैसे अनुप्रयोगों में रोबोटिक हथियारों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
- ग्रहों के गियर:प्लैनेटरी गियर का उपयोग आमतौर पर रोबोटिक हथियारों में उनके कॉम्पैक्ट डिजाइन, उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन और गति में कमी या प्रवर्धन में बहुमुखी प्रतिभा के लिए किया जाता है।इनमें एक केंद्रीय सूर्य गियर, एकाधिक ग्रह गियर और एक बाहरी रिंग गियर शामिल हैं।ग्रहीय गियर उच्च दक्षता, न्यूनतम प्रतिक्रिया और उत्कृष्ट भार-वहन क्षमता प्रदान करते हैं, जो उन्हें औद्योगिक रोबोट और सहयोगी रोबोट (कोबोट) सहित विभिन्न रोबोटिक बांह अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं।
- प्रेरणा के गियर:स्पर गियर सरल हैं और उनके निर्माण में आसानी, लागत-प्रभावशीलता और मध्यम-लोड अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्तता के कारण रोबोटिक हथियारों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।इनमें गियर अक्ष के समानांतर सीधे दांत होते हैं और आमतौर पर रोबोटिक बांह जोड़ों या ट्रांसमिशन सिस्टम में उपयोग किया जाता है जहां उच्च परिशुद्धता महत्वपूर्ण नहीं होती है।
- बेवल गियर:विभिन्न कोणों पर प्रतिच्छेदी शाफ्टों के बीच गति संचारित करने के लिए रोबोटिक हथियारों में बेवेल गियर का उपयोग किया जाता है।वे उच्च दक्षता, सुचारू संचालन और कॉम्पैक्ट डिज़ाइन प्रदान करते हैं, जो उन्हें रोबोटिक बांह अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, जिनके लिए दिशा में बदलाव की आवश्यकता होती है, जैसे कि संयुक्त तंत्र या अंतिम प्रभावकारक।
रोबोटिक हथियारों के लिए गियर का चयन एप्लिकेशन की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है, जिसमें पेलोड क्षमता, सटीकता, गति, आकार की बाधाएं और पर्यावरणीय कारक शामिल हैं।रोबोटिक आर्म के प्रदर्शन, विश्वसनीयता और दक्षता को अनुकूलित करने के लिए इंजीनियर सबसे उपयुक्त गियर प्रकार और कॉन्फ़िगरेशन चुनते हैं।
व्हील ड्राइव गियर्स
रोबोटिक्स के लिए इन-व्हील ड्राइव, मोटर से पहियों तक शक्ति संचारित करने के लिए विभिन्न प्रकार के गियर का उपयोग किया जाता है, जिससे रोबोट को अपने वातावरण में घूमने और नेविगेट करने की अनुमति मिलती है।गियर का चुनाव वांछित गति, टॉर्क, दक्षता और आकार की कमी जैसे कारकों पर निर्भर करता है।रोबोटिक्स के लिए व्हील ड्राइव में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य प्रकार के गियर यहां दिए गए हैं:
- प्रेरणा के गियर:स्पर गियर व्हील ड्राइव में उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य प्रकार के गियर में से एक है।उनके सीधे दांत होते हैं जो घूर्णन की धुरी के समानांतर होते हैं और समानांतर शाफ्ट के बीच शक्ति स्थानांतरित करने में कुशल होते हैं।स्पर गियर उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां सादगी, लागत-प्रभावशीलता और मध्यम भार की आवश्यकता होती है।
- बेवल गियर:बेवेल गियर का उपयोग व्हील ड्राइव में एक कोण पर प्रतिच्छेद करने वाले शाफ्ट के बीच गति संचारित करने के लिए किया जाता है।उनके दांत शंक्वाकार आकार के होते हैं और आमतौर पर बिजली संचरण की दिशा बदलने के लिए रोबोटिक व्हील ड्राइव में उपयोग किए जाते हैं, जैसे कि विभेदक-स्टीयरिंग रोबोट के लिए विभेदक तंत्र में।
- ग्रहों के गियर:ग्रहीय गियर कॉम्पैक्ट होते हैं और उच्च टॉर्क ट्रांसमिशन प्रदान करते हैं, जो उन्हें रोबोटिक व्हील ड्राइव के लिए उपयुक्त बनाता है।इनमें एक केंद्रीय सूर्य गियर, एकाधिक ग्रह गियर और एक बाहरी रिंग गियर शामिल हैं।छोटे पैकेज में उच्च कमी अनुपात और टॉर्क गुणन प्राप्त करने के लिए रोबोटिक व्हील ड्राइव में अक्सर प्लैनेटरी गियर का उपयोग किया जाता है।
- वर्म गियर्स:वर्म गियर में एक वर्म (एक पेंच जैसा गियर) और एक मेटिंग गियर होता है जिसे वर्म व्हील कहा जाता है।वे उच्च गियर रिडक्शन अनुपात प्रदान करते हैं और उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं जहां बड़े टॉर्क गुणन की आवश्यकता होती है, जैसे कि हेवी-ड्यूटी वाहनों या औद्योगिक रोबोटों के लिए रोबोटिक व्हील ड्राइव में।
- पेचदार गियर्स:हेलिकल गियर में कोणीय दांत होते हैं जो गियर अक्ष पर एक कोण पर काटे जाते हैं।वे स्पर गियर की तुलना में 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 ट्रांसमिशन की आवश्यकता होती है, जैसे कि इनडोर वातावरण में नेविगेट करने वाले मोबाइल रोबोट में।
- रैक और पंख काटना:घूर्णी गति को रैखिक गति में परिवर्तित करने के लिए रोबोटिक व्हील ड्राइव में रैक और पिनियन गियर का उपयोग किया जाता है।इनमें एक गोलाकार गियर (पिनियन) होता है जो एक रैखिक गियर (रैक) से जुड़ा होता है।रैक और पिनियन गियर का उपयोग आमतौर पर रोबोटिक व्हील ड्राइव के लिए रैखिक गति प्रणालियों में किया जाता है, जैसे कार्टेशियन रोबोट और सीएनसी मशीनों में।
रोबोटिक व्हील ड्राइव के लिए गियर का चयन रोबोट के आकार, वजन, इलाके, गति आवश्यकताओं और शक्ति स्रोत जैसे कारकों पर निर्भर करता है।रोबोट के लोकोमोशन सिस्टम के प्रदर्शन, दक्षता और विश्वसनीयता को अनुकूलित करने के लिए इंजीनियर सबसे उपयुक्त गियर प्रकार और कॉन्फ़िगरेशन चुनते हैं।
ग्रिपर्स और एंड इफ़ेक्टर्स गियर्स
ग्रिपर और एंड इफ़ेक्टर वस्तुओं को पकड़ने और हेरफेर करने के लिए रोबोटिक हथियारों के अंत से जुड़े घटक हैं।हालांकि गियर हमेशा ग्रिपर और अंतिम प्रभावकों में प्राथमिक घटक नहीं हो सकते हैं, उन्हें विशिष्ट कार्यात्मकताओं के लिए उनके तंत्र में शामिल किया जा सकता है।यहां बताया गया है कि ग्रिपर और अंतिम प्रभावकों से जुड़े उपकरणों में गियर का उपयोग कैसे किया जा सकता है:
- एक्चुएटर्स:ग्रिपर और अंतिम प्रभावकों को अक्सर ग्रिपिंग तंत्र को खोलने और बंद करने के लिए एक्चुएटर्स की आवश्यकता होती है।डिज़ाइन के आधार पर, ये एक्चुएटर मोटर की घूर्णी गति को ग्रिपर उंगलियों को खोलने और बंद करने के लिए आवश्यक रैखिक गति में अनुवाद करने के लिए गियर को शामिल कर सकते हैं।इन एक्चुएटर्स में टॉर्क को बढ़ाने या गति की गति को समायोजित करने के लिए गियर का उपयोग किया जा सकता है।
- ट्रांसमिशन सिस्टम:कुछ मामलों में, ग्रिपर्स और एंड इफ़ेक्टर्स को एक्चुएटर से ग्रिपिंग तंत्र तक बिजली स्थानांतरित करने के लिए ट्रांसमिशन सिस्टम की आवश्यकता हो सकती है।इन ट्रांसमिशन प्रणालियों के भीतर गियर का उपयोग संचारित शक्ति की दिशा, गति या टॉर्क को समायोजित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे ग्रिपिंग क्रिया पर सटीक नियंत्रण की अनुमति मिलती है।
- समायोजन तंत्र:ग्रिपर और अंतिम प्रभावकों को अक्सर विभिन्न आकारों और आकृतियों की वस्तुओं को समायोजित करने की आवश्यकता होती है।ग्रिपर उंगलियों की स्थिति या अंतर को नियंत्रित करने के लिए समायोजन तंत्र में गियर का उपयोग किया जा सकता है, जिससे उन्हें मैन्युअल समायोजन की आवश्यकता के बिना विभिन्न वस्तुओं के अनुकूल होने की अनुमति मिलती है।
- सुरक्षा तंत्र:कुछ ग्रिपर और अंतिम प्रभावक ग्रिपर या संभाली जा रही वस्तुओं को नुकसान से बचाने के लिए सुरक्षा सुविधाओं को शामिल करते हैं।ओवरलोड सुरक्षा प्रदान करने या अत्यधिक बल या जाम होने की स्थिति में ग्रिपर को अलग करने के लिए इन सुरक्षा तंत्रों में गियर का उपयोग किया जा सकता है।
- पोजिशनिंग सिस्टम:ग्रिपर और अंतिम प्रभावकों को वस्तुओं को सटीक रूप से पकड़ने के लिए सटीक स्थिति की आवश्यकता हो सकती है।उच्च सटीकता के साथ ग्रिपर उंगलियों की गति को नियंत्रित करने के लिए पोजिशनिंग सिस्टम में गियर का उपयोग किया जा सकता है, जिससे विश्वसनीय और दोहराए जाने वाले ग्रिपिंग संचालन की अनुमति मिलती है।
- अंतिम प्रभावक अनुलग्नक:ग्रिपर उंगलियों के अलावा, अंतिम प्रभावकों में अन्य अनुलग्नक जैसे सक्शन कप, मैग्नेट, या काटने के उपकरण शामिल हो सकते हैं।गियर का उपयोग इन अनुलग्नकों की गति या संचालन को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे विभिन्न प्रकार की वस्तुओं को संभालने में बहुमुखी कार्यक्षमता की अनुमति मिलती है।
हालांकि ग्रिपर और एंड इफ़ेक्टर्स में गियर प्राथमिक घटक नहीं हो सकते हैं, लेकिन वे इन रोबोटिक घटकों की कार्यक्षमता, सटीकता और बहुमुखी प्रतिभा को बढ़ाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं।ग्रिपर्स और एंड इफ़ेक्टर्स में गियर का विशिष्ट डिज़ाइन और उपयोग एप्लिकेशन की आवश्यकताओं और वांछित प्रदर्शन विशेषताओं पर निर्भर करेगा।
अधिक निर्माण उपकरण जहां बेलोन गियर्स