Phanh lò xo tiết kiệm không gian cho các khớp robot
Việc sử dụng robot hình người đang ngày càng trở thành một lựa chọn hấp dẫn đối với nhiều doanh nghiệp sản xuất. Những ưu điểm của dòng robot này đã thể hiện rất rõ: khả năng linh hoạt cao trong việc thích ứng với nhiều vị trí làm việc khác nhau, đồng thời vẫn duy trì độ chính xác ổn định. Tuy nhiên, trước khi có thể đưa vào vận hành thực tế, nhiều thách thức kỹ thuật cần được giải quyết, trong đó có việc lựa chọn giải pháp phanh phù hợp. Phanh lò xo được tối ưu hóa từ KEB Automation chính là giải pháp đáp ứng yêu cầu này.
Các ứng dụng robot đã chứng minh được hiệu quả trong nhiều môi trường công nghiệp. Chẳng hạn, robot công nghiệp và robot cộng tác (cobot) đang thực hiện các nhiệm vụ trong lĩnh vực lắp ráp, vận chuyển và nhiều công đoạn sản xuất khác. Tuy nhiên, robot hình người cũng đang ngày càng nhận được sự quan tâm trong ngành công nghiệp – đây là những cỗ máy được mô phỏng theo cấu trúc cơ thể con người, có khả năng thực hiện nhiệm vụ nhờ sự kết hợp giữa cảm biến và trí tuệ nhân tạo. Bên cạnh đó, robot hình người còn có khả năng tương tác với con người và làm việc trong nhiều môi trường khác nhau.
Ưu điểm của robot hình người
Đây chính là điểm khác biệt giữa robot hình người và các loại robot công nghiệp truyền thống. Trong khi robot công nghiệp được thiết kế chủ yếu để thực hiện các tác vụ lặp lại trong những môi trường được xác định trước và tối ưu riêng cho robot, thì robot hình người được phát triển để thích nghi với môi trường làm việc của con người.
Một điểm khác biệt quan trọng khác nằm ở tính linh hoạt. Robot thông thường thực hiện nhiệm vụ với độ chính xác rất cao theo chương trình đã được lập trình chi tiết từ trước. Khi cần thực hiện một nhiệm vụ khác, robot phải được lập trình lại. Ngược lại, robot hình người có thể được xem như những “trợ thủ đa năng”, có khả năng thực hiện nhiều công việc khác nhau và liên tục học hỏi để thích nghi.
Trong bối cảnh này, các lĩnh vực như công nghiệp ô tô, logistics và gia công kim loại đang mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng cho robot hình người. Chúng có thể đảm nhiệm hiệu quả nhiều công việc liên quan đến vận chuyển và thao tác vật liệu.
Robot hình người cũng là một lựa chọn tiềm năng trong lĩnh vực sản xuất, đặc biệt khi môi trường làm việc được thiết kế dành cho con người và các nhiệm vụ có tính biến đổi cao, chẳng hạn như lắp ráp hoặc cấp phôi cho máy gia công.
Ngoài lĩnh vực công nghiệp, robot hình người còn có thể được ứng dụng trong nhiều ngành khác. Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, chúng có thể hỗ trợ nhân viên điều dưỡng; trong ngành dịch vụ ăn uống, chúng có thể đảm nhận các công việc phục vụ.
Yêu cầu kỹ thuật
Cùng với sự quan tâm ngày càng tăng dành cho robot hình người, các yêu cầu kỹ thuật cần thiết để đảm bảo quá trình vận hành an toàn và ổn định cũng ngày càng được chú trọng.
Bên cạnh các hệ thống cảm biến, cơ cấu kẹp, trí tuệ nhân tạo và động cơ, phanh đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong hệ thống robot.
Điều này không chỉ giúp kiểm soát chuyển động của tay hoặc chân robot mà còn ngăn chặn hoặc giảm thiểu các chuyển động không kiểm soát trong trường hợp xảy ra lỗi hệ thống hoặc mất nguồn điện.
Khi lựa chọn giải pháp phanh phù hợp trong danh mục sản phẩm của KEB, cần xem xét các yêu cầu đặc biệt do kích thước nhỏ gọn của robot. Tại khu vực các bộ phận chuyển động, không gian không chỉ cần bố trí cho bộ truyền động, động cơ, bộ mã hóa (encoder) hoặc hộp số mà còn phải dành chỗ cho hệ thống phanh.
Vì vậy, các loại phanh có thiết kế dạng mỏng, nhỏ gọn là yêu cầu cần thiết, điển hình như phanh đóng COMBISTOP S1 Flat sử dụng lực lò xo. Loại phanh giữ vị trí này được trang bị hệ thống ma sát được cấp bằng sáng chế và có kích thước nhỏ hơn khoảng 50% so với các loại phanh lò xo truyền thống có cùng mô-men xoắn và đường kính.
Tiêu thụ năng lượng thấp, không phụ thuộc vật liệu
Trong thực tế, mức tiêu thụ năng lượng thấp của hệ thống phanh cũng là yếu tố không thể xem nhẹ, bởi phanh hấp thụ năng lượng thông qua nhiều khớp chuyển động, trong khi robot hình người thường được cung cấp năng lượng bằng pin.
Một điểm nổi bật của COMBISTOP S1 Flat là phanh không sử dụng vật liệu đất hiếm nhưng vẫn đạt hiệu suất tương đương với phanh nam châm vĩnh cửu.
Điều này giúp tăng độ tin cậy trong quá trình lập kế hoạch nhờ khả năng không phụ thuộc vào nguồn cung vật liệu đặc biệt.
Nhờ hệ thống plug-and-play, S1 Flat có thể được lắp đặt dễ dàng. Quá trình đưa vào vận hành cũng được rút ngắn đáng kể nhờ khe hở không khí (air gap) đã được thiết lập sẵn ngay từ khi lắp ráp.
Giải pháp tùy chỉnh theo từng yêu cầu
“Robot hình người là một hệ thống phức tạp. Vì vậy, việc sử dụng một loại phanh tiêu chuẩn đơn thuần hiếm khi là lựa chọn phù hợp. Thay vào đó, chúng tôi trao đổi trực tiếp với khách hàng về các yêu cầu cụ thể và xây dựng các giải pháp tùy chỉnh dựa trên những sản phẩm tiêu chuẩn hiện có.”
