Baharları Kullanarak Robotikteki Enerji Tüketimini Düşürme

Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen bir araştırma girişimi, baharların gelecekte motorları daha verimli hale getirmesi konusunda bazı içgörüler sunuyor. İki makine mühendisi Erez Krimsky ve Steven H. Collins tarafından yürütülen çalışma, bahar hibrit motorunun faydalarını detaylandırıyor ve ardından bir çalışma prototipi ortaya koyuyor. İşte bilmeniz gerekenler.

Baharların Cevap Olabileceği Nedenler

Baharlar, motorların aşınmasını veya büyük enerji kullanımını gerektirmesi konusundaunlikely bir çözüm gibi görünse de, bazı benzersiz özellikler onları bu görev için ideal kılar. Birincisi, enerji gerektirmeden tork üretebilirler.
Baharlar, neredeyse hiç enerji kaybı olmadan esnek enerji depolayabilir. Bu esnek enerji, mekanik kuvvete verimli bir şekilde dönüştürülebilir. Ayrıca, baharlar torku artırmak veya azaltmak için ayarlanabilir veya birlikte kullanılabilir.

Aşılması Gereken Zorluklar

Geçmişte, bazı sezgili beyinler baharların enerji depolama ve dönüştürme potansiyelini tanımışlardır. Ancak, bu geçmiş projelerin herhangi birini başarılı kılmak için bazı özel zorlukların aşılması gerekiyordu. Birincisi, baharları kontrol etmek çok zordur.
Evet, bir baharı çekerseniz geri sıçrayacaktır. Probleminiz, bir baharı aynı hızda binlerce veya milyonlarca kez geri sıçratmaktır. Dolayısıyla, mühendislerin ilk olarak entegre etmek istedikleri baharları nasıl kontrol edeceklerini bulmaları gerekiyordu.

Yeni Bahar Tasarımı

Biraz düşünmenin ardından, tamamen yeni bir hafif esnek enerji aktive edilmiş bahar ayarlaması gerektiğine karar verdiler. Bu baharlar, bir çerçeve boyunca gerilmiş esnek bir malzemeden yapılmıştır. Bir elektrik akımı uygulandığında, bahar geri çekilir ve sıkılır. Bu strateji, geliştiricilerin dört baharı yan yana koymalarına olanak tanıdı.
Birden fazla baharın kullanılması, motora ek tork ve kontrol seçenekleri ekler. Kullanıcılar, güç gereksinimleri arttığında bir veya birden fazla baharı çalıştırabilir. Bu yaklaşım, geliştiricilerin gelecekte ticari ve robotik uygulamalarda kullanılabilecek küçük bir motor oluşturmasına olanak tanıdı.

Prototip – Geri Dönüşüm Aktüatörü

Paralel-esnek aktüatör motorunun resmi prototipi zaten test aşamalarındadır. Bu küçük motor, paralel çalışan dört elektrostatik baharı entegre eder. Bu yapı, motora yükünü azaltma, güç ekleme ve mekanik aşınmayı azaltma yeteneği de sağlar.

Test Sonuçları Ümit Veriyor

Rapor, prototipten bazı etkileyici test sonuçları gösterdi. Geliştiriciler, cihazın üzerindeki etkilerini ölçmek için aktüatörü birden fazla döngüsel test durumuna tabi tuttular. Başından itibaren, baharların verimliliği önemli ölçüde iyileştirdiği açıktı.
Daha da ilginç olanı, geliştiricilerin baharların bir motorun dişli kutusu gibi davrandığını keşfetmesi – torku artırmak için “vites” değiştirebilirsiniz. Geleneksel dişli kutularının mekanik kavrama gerektirmesine rağmen, bu ayarlamada elektrikli kavrama kullanılır ve gerektiğinde etkinleşir.

Elektroadhazif Kavramalar

Baharları gerilimle kilitleyen elektroadhazif kavrama çiftlerinin kullanılması önemli bir yenilikti. Bu kavramalar, ağırlığı azaltmak için mümkün olduğunca ince yapıldı. Dielektrik kaplıdırlar ve şarj edilmediklerinde sürtünmesiz olarak geçebilirler. Önemli olan, kavrama noktalarının onlara voltage uygulandığında kilitlenmesidir.
Bu tür elektrikli kavrama, minimum güç gerektirir ve neredeyse anında tepki verir. Ayrıca, mekanik seçenekler ile karşılaştırıldığında yüksek verimlilik sağlar ve ucuz bir şekilde üretilebilir. Bu faktörler, elektrostatik bahar motorlarında kullanımının norm haline gelmesine neden olabilir.

Pazarın Getirdiği Faydalar

Bu tür motorlar, pazara birçok fayda getirir. Birincisi, büyük bir sektör için verimliliği iyileştirir. Bu cihazlar, enerji verimliliği ve sürdürülebilirlik için tasarlanmıştır. Ayrıca, hafif tasarımının taşınması veya çalıştırılması için çok daha az enerji gerektirir.

Motor Aşınmasını Azaltma

Bu tür motorların bir diğer büyük avantajı, motor aşınmasını azaltmasıdır. Günümüz motorları, mekanik hareketlerinin tüm yönlerini işler. Bu, bir montaj hattında bir öğeyi vuran bir robotun, eylemin ardından vurucuyu kaldırmak için enerji kullanması demektir.
Aynı robota, bu kez sadece vurmak zorunda kaldığını hayal edin. Baharlar daha sonra devreye girer ve plakayı geri kaldırır. Bu tür bir bahar entegrasyonu, motorun işletim döngüsünün yarısını ortadan kaldırarak motor aşınmasını önemli ölçüde azaltabilir. Ayrıca, termal aşınmayı azaltır. Sıcak motorlar, daha az verimli çalışır ve arızalanmaya daha yatkındır.
Teorik olarak, baharlı motorlar, tamamen mekanik karşılıklarından iki kat daha uzun sürebilir. Daha az enerjiyle çalışır ve nakliye veya taşınması daha kolay olur. Bu faktörler, daha fazla araştırmacının bu sektöre yönelmesine neden olur.

Esneklik

Araştırmacıların bahar motoru, esnektir. Mekanik ayar, her bir baharın gerektiğinde bireysel olarak çalıştırılmasına ve devre dışı bırakılmasına olanak tanır. Bu yapı, ince kontrol sağlar ve enerji kaybını ortadan kaldırır.
Robotik sektörünün genişlemesiyle, ince motor becerilerine sahip üniteler için sürekli bir talep vardır. Şaşırtıcı bir şekilde, bir arabayı kaldırabilen bir robota sahip olmak, bir yumurtayı kırmeden kaldırabilen bir robota sahip olmaktan daha kolaydır. Bahar aktüatör motorları, bu arayışta eksik olan bağlantı olabilir. İhtiyaca göre exact ince baskı uygulamak için mühendislerin ağırlık eklemeksizin olanak tanır.

Yüksek Enerji Verimliliği

Baharların motorların işletim döngüsünü azaltması mantıklı ve veriler bunu kanıtlıyor. Araştırmacı raporuna göre, motorları ortalama %50 enerji tüketimini azalttı. Çalışma, görevlere bağlı olarak güç tasarrufunun %97’ye kadar çıkabileceğini gösterdi. Dolayısıyla, bu motorların bir gün cihazların daha uzun süre çalışmasını ve daha uzaklara gitmesini sağlayacağına dair büyük bir heyecan var.

Enerjiyi Verimli Bir Şekilde Depolama

Diğer bir büyük avantaj, mühendislerin esnek enerji geri kazanımını pil gücünü sağlamak için entegre edebilmesidir. Baharlar, mekanik bir pil olarak veya geleneksel pil türleriyle birlikte kullanılarak depolama ve dönüştürme verimliliğini iyileştirmek için kullanılabilir. Mühendislerin düşük güç kavrama kullanımının, gelecekteki pillerin nasıl güçlenebileceğinin bir örneğidir.

Pazar Etkileri

Bu son gelişme, robotlara bağımlı veya robotlara bağımlılıkları artan çeşitli pazarları etkileyebilir. Bahar motorları, uzun günler boyunca şarj olmadan çalışabilen düşük enerji tüketimli robotik sistemlerin oluşturulmasına yardımcı olabilir.
Teknoloji devrimi zaten burada ve her geçen gün robotlar insanlardan daha fazla günlük görevi devralıyor. Bu cihazlar, çevrelerini fark ettikçe, yeteneklerini artırdıkça ve insanlarla akıcı bir şekilde iletişim kurmayı öğrendikçe, düşük güç motorları için talep üssel olarak artacaktır.

Üretim

Üretim ve endüstriyel sektörler, düşük güçlü robotlar için yıllarca arayış içinde oldu. Büyük şirketler, robotik altyapilerine already milyarlarca dolar yatırım yaptı. Bu ilk robotlar, tasarımları nedeniyle çok enerji ve bakım gerektirdiği halde, onlara milyarlarca dolar kazandırdı.

Bir sonraki robot nesli, işletme maliyetlerini yarıya indirirken ürün kalitesini iyileştirecek. Bu cihazlar, already gelişmiş AI sistemlerini kullanarak pazara giriyor. Gelecekte, bahar motorları, üreticilerin maliyetlerini yarıya indirirken ürün kalitesini iyileştirmelerine yardımcı olabilir.

Sağlık Hizmetleri

Robotları düşündüğünüzde, sağlık hizmetleri aklınıza gelen ilk sektör olmayabilir. Ancak, sağlık hizmetlerinde robotik entegrasyonu sudah on yıllardır devam ediyor ve bu son gelişme, bu süreci hızlandırabilir. Bahar motorlarının hafif ve dayanıklı doğası, bir gün protezler veya ekzoskeletler için daha erişilebilir hale gelebilir.

Robotlar, already engelli insanların daha dolu bir hayat yaşamasına yardımcı oluyor. Bu cihazları daha hafif ve daha verimli hale getirmek, daha fazla insanın yardım almasına kapı açar. Not olarak, already robotları ve sağlık hizmetlerini birleştiren ve hayatları iyileştirmeye yönelik çeşitli ilgi çekici sağlık projeleri đang devam ediyor.

AI, Anahtar Olabilir

Elektrostatik baharların motor yükünü hafifletmesi, gerçekten sürdürülebilir robotlar oluşturma yolunda büyük bir adımdır. Denklemin diğer tarafı, bu cihazlarda kullanılan malzemelerin eşiklerini ve yeteneklerini belirlemektir. AI, bu yolculukta değerli bir araç olduğunu kanıtladı.
Yeni tasarımların geliştirilmesine ve yapılandırılmasına, sanal test senaryolarının oluşturulmasına ve derin öğrenme algoritmalarının programlanmasına yardımcı oldu. Bu gelişmeler birlikte, AI robotiğinin bir sonraki sınırını oluşturdu.

Robotik Pazar Hareket Halinde

Sadece bir bakış atmaya ihtiyaç var ve robotik sektörünün teknolojinin en sıcak pazarlarından biri olduğu anlaşılıyor. Büyük şirketlerin işletme maliyetlerini azaltmak için bu cihazları uygulamaya çalışmasından, sınırları zorlayan yeni girişimlere kadar, dikkat çekici birçok proje var. İşte takip edilmesi gereken beberapa robotik firması.

1. ABB Ltd

ABB Ltd., 1988 yılında kuruldu ve İsviçre’de faaliyet gösteriyor. Şirketin robotik bölümü, pazarın öncüleri arasında yer alıyor. ABB robotları, dünya çapında bulunabilir. Üretici, bugüne kadar +500K birimi endüstriyel ortaklarına üretti ve gönderdi.
ABB, küresel olarak en iyi performans gösteren üreticilerden biri. Şirket, +11K uzmanı istihdam ediyor ve 53 ülkede faaliyet gösteriyor. Bugün, endüstriyel ortaklarına geniş bir yelpazede robotik çözümler sunmaya devam ediyor.

2. KUKA

KUKA, 2016 yılında Çinli Midea Group tarafından satın alınan bir Alman robotik üreticisidir. Şirket, tam otomasyon ve merkezi kontrol seçenekleri dahil olmak üzere akıllı robotik çözümler sunar. KUKA, inovasyon ve kalite taahhüdü ile birlikte, robotik pazarında tanınmış bir isim olmaya devam ediyor. Bu grubun, talebi karşılamak için operasyonlarını genişletmesi bekleniyor.
KUKA, +14K robotik uzmanını istihdam ediyor ve yıllık +3.2M satış gerçekleştiriyor. Kalite ve inovasyona olan bağlılığı, şirketin robotik pazarında en tanınan isimlerden biri olmasını sağladı.

3. HoneyBee Robotics

HoneyBee Robotics, savunma ve uzay keşif sektörlerinde önemli bir oyuncudur. Şirket, NASA ile geçmişte birçok kez çalıştı ve şu anda düşük yerçekimi ortamlarında çalışabilen robotik madencilik sistemleri geliştirmek için araştırmacılarla birlikte çalışıyor.
HoneyBee’nin akıllı kazı sistemleri, already uluslararası olarak kullanılıyor. Bu ürünler, büyük bir alanda gerçek zamanlı delme ve örnek testleri gerçekleştirmeyi kolaylaştırıyor. Şirket, ayrıca sahada askerlere yardımcı olmak için tasarlanmış savunma robotları üretiyor.

Yenilikçi Girişimler

Robotik sektöründeki birçok gelişme, pazaraya giren yeni girişimlerden geliyor. Bu şirketler, yaratıcı stratejileri ve iş modelleri ile robotik deneyimi yeni yüksekliklere taşımak istiyor.

OutRider

Sıcak bir yaz gününde çimlerinizi biçmek, özellikle büyük bir bahçeniz varsa, işkence gibi gelebilir. OutRider, akıllı peyzaj robotları ile bu problemi çözüyor.
Bu cihazlar, gerçek zamanlı site yapısını oluşturur ve karmaşık manevralar gerçekleştirebilir. Hatta büyük işleri daha hızlı bitirmek için bir araya gelebilirler. Büyük mülklere veya işletmelere sahip olanlar, bu yüksek verimli robotik peyzaj çözümlerinin mantıklı olduğunu göreceklerdir.

Robotlar Baharlı Harekete Geçiyor

Baharların, robotları ilerletmek için en iyi yollardan biri olarak yeniden ortaya çıkması ilginç. Bu sistemler, mühendislik ruhunu içerir ve milyonlarca insanın hayatını kolaylaştırabilir. Bu nedenle, bu araştırmacılara ve düşük güçlü robotları gerçeğe dönüştürmek için yanlarında yol alanlara tebrik etmek gerekir.