Прототипирование робототехники: Полное руководство
Робототехника начинается с концепции и превращается в реальность на разных этапах разработки. Важнейшим этапом является этап прототипирования, который заключается в создании прототипа робототехники для тестирования.
Если вы хотите узнать, что такое прототипирование роботов, то приведенное ниже руководство может вам в этом помочь. Итак, давайте читать.
Что такое прототипирование роботов?
Прототипирование роботов - это процесс, в ходе которого создаются ранние модели роботизированных систем для тестирования.
Дизайн проверяется на внешний вид, производительность и функциональность, после чего создаются различные компоненты. Эти компоненты также оцениваются по их функциональности.
На этапе создания прототипа обычно тестируются компоненты робототехники: датчики системы управления и исполнительные механизмы. Создание прототипа позволяет нам найти улучшения, если таковые имеются, и определить, является ли этот метод экономически эффективным, прежде чем приступить к окончательному производству.
Важность прототипирования роботов
Существует множество причин, которые делают процесс создания прототипов роботов очень важным, и вот некоторые из них:
Экономическая эффективность
Прототипирование роботов позволяет разработчикам выявить любые недостатки конструкции на ранней стадии, что приводит к снижению затрат, которые могут возникнуть в дальнейшем. Такое раннее тестирование позволяет избежать ошибок при окончательном производстве.
Меньше риска
Прототипирование роботов также позволяет разработчикам выявить любые недостатки в конструкции, а также оценить, как она будет работать в реальных условиях. Таким образом, можно предотвратить риск появления каких-либо дефектов в готовых роботах.
Проверка дизайна
Прототипирование позволяет нам проверить дизайн робота и его компонентов. Это дает возможность проверить все вместе и посмотреть, как оно работает. Таким образом, можно проверить, соответствует ли конструкция требованиям проекта или нет.
Методы изготовления прототипа робота
Для изготовления прототипа робота требуются различные методы производства, которые рассмотрены ниже.
Обработка с ЧПУ
Обработка с ЧПУ помогает изготавливать детали, ориентированные на точность и повторяемость. Она подходит для процесса создания прототипов, поскольку позволяет создавать компоненты с жесткими допусками.
Обработка с ЧПУ - это универсальный процесс, который позволяет работать с самыми разными материалами, необходимыми для создания прототипов робототехники.
Лучшая часть о Обработка на станках с ЧПУ Это гибкий процесс, позволяющий создавать итерационные конструкции за меньшее время. Кроме того, при необходимости можно увеличить объемы производства, не прибегая к другим методам изготовления.
Процесс работает со сложными компонентами и даже позволяет создавать детали с допуском в микроны.
3D-печать
3D-печать - это процесс, в котором слои материала накладываются друг на друга, создавая компоненты из различных материалов. Она используется для изготовления 3D-объектов и широко применяется на этапе создания прототипов в робототехнике.
3D-печать позволяет создавать детали сложной формы, особенно каналы, необходимые в объектах внутри или имеющие сложные особенности. Процесс 3D-печати относительно быстрый, и компоненты могут быть созданы в течение нескольких часов.
3D-печать совместима с большинством материалов, термопластов и металлов и обеспечивает экономичное создание прототипов, а также подходит для малосерийного производства.
Литье под давлением
Литье под давлением используется в быстром прототипировании, которое помогает создавать компоненты с помощью пресс-форм. Он подходит для массового производства, но также хорошо работает при быстром прототипировании.
Он подходит для изготовления деталей, требующих жесткости и прочности, и поэтому используется для роботизированного прототипирования.
Процесс литья под давлением немного дороговат, так как стоимость создания пресс-формы высока, а значит, для мелкосерийного производства он может оказаться не слишком рентабельным. Однако, если бюджет позволяет, он поможет изготовить компоненты для прототипирования робототехники.
Вакуумное литье
Вакуумное литье - это процесс, в котором силиконовая форма создается на основе мастер-формы, а затем используется для литья деталей под вакуумом.
Этот процесс отлично подходит для создания прототипов робототехники, когда требуется изготовление небольших партий, следующих одна за другой. Он обеспечивает превосходную обработку поверхности и может использоваться с широким спектром материалов.
Это более быстрый вариант по сравнению с литьем под давлением и позволяет создавать прототипы в небольшом количестве по сравнению с традиционными методами. Это даже экономически выгодно, когда речь идет о создании небольших партий.
Изготовление листового металла
Изготовление листового металла помогает в создании прототипов робототехники. Изготовление листового металла помогает производить прочные и теплоотводящие компоненты. Это масштабируемый процесс, за которым следует другой процесс для получения конечных компонентов.
Он также обеспечивает жесткие допуски и точность деталей. Его чаще всего используют для прототипирования робототехники для компонентов, требующих термической стабильности и структурной целостности.
Варианты материалов для создания прототипов роботов
В процессе создания прототипов робототехники используются различные материалы для разных компонентов. Некоторые из этих материалов представлены ниже:
Нержавеющая сталь
Нержавеющая сталь используется в роботах благодаря своей коррозионной стойкости и прочности. Компоненты из нержавеющей стали изготавливаются путем производства листового металла и обработки на станках с ЧПУ.
Алюминий
Алюминий - легкий материал и хорошо поддается обработке. Поэтому его можно использовать для производства робототехники с помощью листового металла, обработки на станках с ЧПУ и быстрого изготовления инструментов.
Дельрин
Дельрин Легкий, прочный и обладает низким коэффициентом трения. Он используется для производства компонентов робототехники методом литья под давлением и обработки на станках с ЧПУ.
Уретан
Он достаточно экономичен и прозрачен. Он подходит для вакуумного литья для производства деталей роботов.
Кремний
Силикон используется в сочетании с литьем под давлением для производства прочных и гибких компонентов роботов.
Отделка поверхностей для прототипирования робототехники
После обработки и изготовления компонентов для прототипирования робототехники некоторые из них могут потребовать дополнительной обработки поверхности.
Для создания прототипов робототехники доступны следующие варианты обработки поверхности:
- Анодирование: Роботизированные компоненты, которые могут подвергаться воздействию суровых условий, могут проходить процесс анодирования, так как он повышает их износостойкость и коррозионную стойкость.
- Обработка бисером: Процесс дробеструйной обработки включает в себя создание равномерной матовой поверхности детали и удаление всех дефектов. Он подходит для поверхностей демонстрируемых роботов.
- Порошковое покрытие: Порошковая окраска создает защитный слой на деталях, улучшая их отделку и придавая однородность.
- Гальваническое покрытие: Тонкий слой металла создается на поверхности деталей с помощью гальванического покрытия. Он помогает уменьшить трение и обеспечить повышенную электропроводность.
Факторы, которые необходимо учитывать при создании прототипов роботов
При создании прототипов для робототехники важно учитывать следующие факторы:
Выбор материала
Материал, выбранный для робота, связан с его анатомией, и вам нужно выбирать материал, помня об этом. Металл - прочный материал, пластик - гибкий, а композитные материалы известны тем, что предлагают и то, и другое.
Однако выбор будет основываться на стоимости, производительности и методе, используемом для производства конечного робота.
Сложность дизайна
Робототехника включает в себя высокоточные компоненты, которые имеют сложную конструкцию и требуют жестких допусков. Выбранная технология производства должна соответствовать сложности конструкции и требуемой точности.
Сложные компоненты обычно изготавливаются с помощью ЧПУ при создании прототипов робототехники.
Объем производства
Объем производства также имеет значение, поскольку некоторые методы, выбранные для роботизированного прототипирования, могут оказаться неэффективными с точки зрения затрат из-за небольшого объема производства.
Поэтому предлагается выбирать экономически эффективные методы в зависимости от объема производства.
Скорость рынка
Робототехника - это развивающаяся разработка, которая должна быть выведена на рынок как можно скорее. Поэтому быстрое прототипирование может помочь в этом вопросе, чтобы ускорить цикл разработки.
Масштабируемость конструкции
Робототехника постоянно развивается, и метод производства должен быть масштабируемым, чтобы можно было мгновенно обновлять изменения.
Заключение
Создание прототипов робототехники Это очень развивающаяся отрасль, и чтобы идти в ногу с ней, необходимо тщательно продумывать дизайн, материалы и производственные процессы.
В приведенном выше руководстве освещены все важные детали, касающиеся создания прототипов робототехники, и вы, вероятно, уже поняли их.
Начните проектирование прототипов робототехники с помощью DEK
Если у вас в голове есть концепция робототехники и вы хотите получить идеальный прототип, чтобы оценить дизайн и концепцию, свяжитесь с нами по адресу DEK.
Мы поможем вам создать прототип с использованием соответствующих материалов и процессов, обеспечивающих масштабируемость. У нас есть команда инженеров-экспертов, обладающих соответствующими знаниями и навыками в работе с прототипами робототехники. Поэтому свяжитесь с нами сегодня.
