Mis vahe on kolmemõõtmelisel jõuanduril ja kuuemõõtmelisel jõuanduril?

Nov 21, 2024

Jäta sõnum

Robootika valdkonnas kasutatakse tavaliselt robotile või muule mehaanilisele seadmele mõjuvate jõudude mõõtmiseks 3D jõuandureid ja 6D jõuandureid. Kuigi mõlemat tüüpi andurid pakuvad väärtuslikke andmeid, erinevad nad oma võimaluste ja rakenduste poolest. Nende andurite erinevuste mõistmine võib aidata inseneridel ja disaineritel valida oma projekti jaoks kõige sobivama anduri.

Kolmemõõtmeline jõuandur mõõdab jõudu kolmes ortogonaalses suunas, mida tavaliselt nimetatakse x, y ja z. Need andurid kasutavad rakendatud jõudude põhjustatud deformatsiooni mõõtmiseks tavaliselt deformatsioonimõõtureid või piesoelektrilisi andureid. Nende andurite väljund on tavaliselt jõuühikutes, näiteks njuutonites või naelades.

Kolmemõõtmelised jõuandurid on kasulikud paljudes rakendustes, alustades inimoperaatori poolt rakendatavate jõudude mõõtmisest kuni robotkäe tekitatud jõudude juhtimiseni. Neid saab kasutada nii staatiliste jõudude (nt objekti kaal) kui ka dünaamiliste jõudude (nt liikuva objekti löök) mõõtmiseks.

 

Chinese industrial application mobile robot


Üks 3D-jõuandurite piirang on see, et need annavad teavet ainult jõudude kohta, mis toimivad kolmes suunas, mida andur on ette nähtud mõõtma. Teistes suundades mõjuvaid jõude, nagu pöördemomente või paindejõude, ei saa 3D-jõuanduri abil otse mõõta. Sel põhjusel võivad insenerid valida selle asemel kuuemõõtmelise jõuanduri kasutamise.

Kuuemõõtmeline jõuandur, tuntud ka kui kuueteljeline jõu/pöördemomendi andur, mõõdab jõude ja pöördemomente kolmes mõõtmes, samuti kolmes pöörlemissuunas. Need andurid kasutavad rakendatud jõudude ja pöördemomentide põhjustatud deformatsiooni mõõtmiseks tavaliselt deformatsioonimõõtureid või piesoelektrilisi andureid. Nende andurite väljund on tavaliselt jõuühikutes, nagu njuutonid või naelad, ja pöördemomentides, näiteks njuutonmeetrites või naeltollides.

Kuuemõõtmelised jõuandurid on kasulikud paljudes rakendustes, alustades roboti lõppefektori poolt rakendatavate jõudude ja pöördemomentide mõõtmisest kuni inimkäija tekitatud jõudude ja pöördemomentide tuvastamiseni. Neid saab kasutada nii staatiliste kui ka dünaamiliste jõudude, aga ka pöörde- või painutustegevusest tulenevate pöördemomentide mõõtmiseks.

 

four axis stacking robotic arm



Üks 6D-jõuandurite piirang on see, et need võivad olla keerukamad ja kallimad kui 3D-jõuandurid. Seda seetõttu, et need nõuavad täiendavaid andureid ja elektroonikat, et mõõta jõudu ja pöördemomente kõigis kuues mõõtmes. Kuid rakenduste jaoks, mis nõuavad jõudude ja pöördemomentide täpset juhtimist mitmes mõõtmes, võib olla vajalik 6D jõuandur.

Kokkuvõttes on nii kolmemõõtmelised jõuandurid kui ka kuuemõõtmelised jõuandurid väärtuslikud tööriistad robootikas ja masinaehituses. Kuigi 3D-jõuandurid on lihtsamad ja odavamad, saavad nad jõudu mõõta ainult kolmes mõõtmes. Kuuemõõtmelised jõuandurid annavad rohkem teavet jõudude ja pöördemomentide kohta kõigis kuues mõõtmes, kuid on keerukamad ja kallimad. Lõppkokkuvõttes sõltub anduri valik projekti konkreetsetest vajadustest.