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机器人/组件/驱动装置/气动液压

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气动和液压系统是提供线性运动的执行器。特别是液压系统可以产生极高的力量。

气动系统

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气动执行器有时被称为气动缸。基本的气动缸由三个主要部分组成。这三个部分是气缸活塞活塞杆

双作用气缸伸出。

气缸(图中黑色部分)是过程发生的地方。用于业余机器人技术的大多数气缸都是由不锈钢制成的,根据气缸的类型,它将具有一个或两个压缩空气端口。

活塞(绿色标记)类似于您在汽车发动机中找到的活塞。它本质上为压缩气体提供了一个作用面。

活塞杆(蓝色标记)连接到活塞,并将活塞的力量传递到需要移动的机构。

有几种不同类型的汽缸

  • 单作用气缸:这种气缸有一个输入,并带有一个弹簧。如果气缸中的压力释放,弹簧会将活塞杆推回到其起始位置。
  • 双作用气缸。这种气缸通过一次对活塞的一侧加压来移动。(参见下面的图像)。

气动装置对于产生线性运动非常有用。

  • 步行机器人设计中杠杆的运动。
  • 闭合夹持器

设计注意事项

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使用气动装置需要压缩气体的供应。对于生产线上静止的机器人,可以设置一个附近的压缩机来供气,但是对于移动的机器人来说,这是不可能的。解决方法是使用一个容纳压缩空气的容器。如果需要大量的压缩空气,可能需要在设计中加入压缩机,但是请记住,压缩机将消耗大量能量。

计算输出力

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双作用气缸伸出。
双作用气缸收缩。

气缸可以产生的力可以表示为

  • F:以牛顿为单位的力
  • p:气缸中的空气压力,以帕斯卡为单位。压力可以通过在活塞杆之前的气路中使用压力表获得。
  • A:活塞的表面积,以平方米为单位。[1] 这可以从制造商的规格中获得。
  1. ^ 注意:活塞杆侧的表面积小于另一侧。
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