La energía se ha convertido en un factor importante en el proceso de producción industrial. Los altos niveles de consumo de energía son más caros y promueve la crisis climática. Actualmente se está fabricando un nuevo tipo de tecnología de robot que necesita 90 % menos de energía de los sistemas tradicionales en Sarland. Esta tecnología utiliza materiales de memoria livianos y de forma para construir novelas, sistemas de pinzas industriales no neumáticos que funcionan sin la necesidad de sensores adicionales. El equipo de investigación, encabezado por Sir, mostrará esta tecnología en los profesores Stephen Selik y Paul Motzi de la Universidad de Sarland, Hanover Messi de este año.
Las armas de los robots se utilizan en innumerables configuraciones de producción industrial modernas. Se utilizan para una amplia gama de tareas, como mantener la pieza de trabajo en posición, insertar ingredientes, recolectar placas de circuito impresos, así como movimiento, carga o descarga. Y cuando están en uso, la mayoría de ellos usan energía sin parar. Juntos, estos robots industriales usan numerosos gigwats de armas. Muchos sistemas Grepers funcionan con aire comprimido neumáticamente, que puede ser desagradable fuerte. A menudo son pesados, con el tiempo se eliminan sus partes dinámicas y siguen las muestras de muestras de movimiento constantes y extremadamente frecuentes. Esta tecnología existente establece el límite en la extensión de la monitorización que se puede lograr, y es difícil comprender los sistemas de recaudación de pequeños a escala con pequeños puntos de agarre. Las armas de los robots tradicionales también son difíciles de programar nuevamente, y a menudo es inseguro que los trabajadores humanos interactúen estrechamente con ellas en las líneas de producción.
Pero un nuevo tipo de tecnología de accionamiento puede hacer que el robot industrial sea el futuro leve, compacto, más flexible y más eficiente energéticamente. La tecnología se basa en un aloe de memoria de formato ligero (SMA), encabezado por los profesores Paul Motzkee y Stephen Silicke de la Universidad de Ingenieros, y está utilizando el Centro Sarberkin para Automenus y Automencin para los Mexornics and Automation Technology (ZIMA). El profesor Paul Motzky y Zima GGMBH describen al Director Científico/CEO de la Universidad de Sarland, ‘El trabajo que estamos haciendo puede ayudar a reducir significativamente el consumo de energía.
El equipo de investigación estará en Hanover Mess este año, donde exhibirán varios prototipos, incluidas las pinzas de aspirador y los sistemas de pominación de la mandíbula que pueden tener dinero de trabajo de manera segura y manipular el dinero del trabajo sin la necesidad de suministro de energía. ‘Podemos controlar estos sistemas de pinza en tiempo real y cuando sea necesario. El profesor Motzky describe que solo necesitamos aplicar un pulso corto de corriente eléctrica.
El sistema Greepper Sarbarakin es completamente eléctrico y contiene paquetes de cables ultrafinales hechos de aleación de memoria de forma de titanio de níquel. Estos paquetes de cables ultracinos no solo actúan como músculos poderosos, sino que también actúan como fibras nerviosas. El comportamiento de estos paquetes de cables se debe a una propiedad especial de la aleación de titanio de níquel, lo que significa que puede cambiar entre dos estructuras falsas de cristal diferentes. Si una corriente eléctrica fluye desde un cable hecho de titanio de níquel, el material se calienta, lo que hace que adopte una estructura cristalina diferente, lo que a su vez reduce el cable. Cuando la corriente está cerrada, el cable se enfría y su primer cristal vuelve a la estructura falsa y su longitud original. Este material “recuerda” su forma original y regresa a ella después de ser dañado, por lo que el nombre es la aleación de “memoria de forma”. Por lo tanto, los cables pueden usar potencias significativamente grandes para su tamaño, y cualquier ingeniero en la tecnología inteligente que hayan adjunto los músculos artificiales en estos momentos, se puede hacer para desencadenar pequeños movimientos de control.
Paul Motzky describe la fuerza muscular de estos paquetes de alambre pequeños: “El titanio de níquel SMA tiene la mayor densidad de energía de todos los mecanismos de accionamiento bien conocidos, por lo que al usar este material, somos capaces de usar la fuerza del estrés en lugares muy pequeños”. Solo un cable con un grosor de solo medio milímetros puede tirar de unos 100 neonotones, que es de aproximadamente 10 kg de fuerza. Pero los investigadores usan paquetes de cables más delgados y ultra finos, porque más cables significan altos niveles de superficie y, por lo tanto, una velocidad de enfriamiento aguda. Esto significa que los cables pueden proporcionar movimientos de frecuencia de alta frecuencia “musculares” y fuerzas de tracción estables. El equipo de ingeniería en Sarbrakan en realidad tiene un récord mundial en el área: utilizando 20 paquetes de alambre ultra fino, cada diámetro es de solo 0.025 mm, pueden usar 5 fuerza Newton en la frecuencia de 200 Hz (es decir, 200 ciclo por segundo). En algunas aplicaciones, el tamaño de la fuerza proporcionada es la más importante, en otras, la frecuencia con la que se aplica la fuerza. Usando muchos años de investigación, el equipo de Motzki puede desarrollar un paquete de alambre en términos de grosor de cable y cables para satisfacer las necesidades de aplicaciones específicas.
Utilizando estrategias modernas de control y diseño, los ingenieros están desarrollando unidades que usan cables SMA para crear robots industriales de acuerdo con una sala ligera, capaz, capaz y limpia y limpia. Esta tecnología está bajo un trastorno permanente en proyectos de investigación y doctorado, lo que ha permitido a los investigadores de Sarbanon desarrollar sistemas de pinza flexibles con “dedos” altamente flexibles que pueden adaptar rápidamente los cambios en una pieza de trabajo.
Los alumnos tradicionales generalmente dependen de las impresiones de los sensores, pero la tecnología desarrollada en el Sarbron es autospestible: las características del cáncer ya están en el sistema. El sistema está controlado por el chip de semiconductor. ‘Los cables de memoria de forma han funcionado de manera efectiva como un sensor completamente integrado que nos brinda todos los datos necesarios. Un sistema de IA detalla los datos de resistencia eléctrica con un error especial de cables. Como resultado, el sistema siempre conoce la posición correcta de cada paquete de cables de memoria de forma. Paul Motzky explicó que las redes nerviosas entrenadas en datos, a pesar de los efectos de interrumpir los datos, incluso pueden calcular la información de posición efectiva y con precisión. Los ingenieros pueden, por lo tanto, programar el sistema para llevar a cabo movimientos muy precisos. Al explicar los valores de resistencia eléctrica, pueden controlar los cables según sea necesario. ‘A diferencia del robot industrial estándar utilizado hoy en día, la reaprogramación con nuestro sistema es rápido y fácil y se puede hacer sobre la marcha cuando sea necesario. Motzky dice que la geometría del dinero de trabajo se puede adaptar durante la operación de la pinza.
Desarrollado con las mandíbulas prototipo de Jaw Gripper más rápido y puntos con la precisión del punto de punto de las aplicaciones industriales. El Greper tiene de forma segura la pieza de trabajo de un Pencers para que el sistema de manejo del brazo del robot pueda llevar la pieza de trabajo a su destino deseado. Los prototipos que se muestran en el Hannover Messi de este año pueden usar una fuerza de cuatro neutros, pero esta tecnología se expande en términos de tamaño, carrera de mandíbula y fuerza. Las características hechas a sí mismas de los cables SMA, sin ningún sensor externo adicional, permiten que las granadas controlen la posición y condición exactos de los griegos. Y las miras pueden colocar la pieza de trabajo sin suministro de energía. Dependiendo de la aplicación de agarre, la tecnología Sarbarakin puede ganar más del 90 % de la energía ahorrando más que los graps neumáticos tradicionales en el uso actual.
Otro prototipo es una pinza de vacío mostrada por el equipo de investigación en 2025 con un dedo de agarre flexible con una taza de succión de vacío en el dedo. Aquí también, un pulso eléctrico corto es todo lo que se necesita para crear y liberar el espacio cargado. Los mecanismos de altura de vacío se obtienen organizando los músculos circulares alrededor de un delgado disco de metal de cables de SMA ultravioleta, que se puede hacer girar o bajar como un juguete Clieker de rana. El pulso de la potencia convierte los cables en el contrato de ‘músculo’ y el disco gira su posición, tirando de la membrana de goma, lo que produce un espacio si la superficie del dedo de la grapadora está en contacto con una superficie. Una vez más, no se necesita electricidad para colocar la pieza de trabajo, incluso si el Greper tiene un elemento pesado en ángulo durante el período prolongado. Motzky dice ‘y la funcionalidad de sensación automática significa que nuestro sistema monitorea la condición integrada, por lo que Graper sabe que el espacio creado es suficiente para apoyar la carga’.
Fondo
El equipo de investigación, dirigido por Stephen Silicic y Paul Motzki, ha utilizado la tecnología de memoria de forma para aplicaciones generalizadas, incluidos sistemas de enfriamiento modernos, robots y válvulas y bombas modernas. Esta tecnología ha sido desarrollada por estudiantes de posgrado y postgraduados como parte de sus proyectos de tesis doctoral. Los resultados del equipo se han informado ampliamente en conferencias científicas, así como revistas de alto efecto, en las que muchos documentos son reconocidos internacionalmente. El trabajo de investigación también cuenta con el apoyo de varias fuentes, incluida la compañía multinacional de ingeniería y tecnología Bosh y el gobierno estatal de Sarland, que han brindado apoyo financiero a través de los proyectos ERDF ‘IPrograro’ y ‘Asmat’.
