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:

1. Анодирование: Роботизированные компоненты, которые могут подвергаться воздействию суровых условий, могут проходить процесс анодирования, так как он повышает их износостойкость и коррозионную стойкость.
2. Обработка бисером: Процесс дробеструйной обработки включает в себя создание равномерной матовой поверхности детали и удаление всех дефектов. Он подходит для поверхностей демонстрируемых роботов.
3. Порошковое покрытие: Порошковая окраска создает защитный слой на деталях, улучшая их отделку и придавая однородность.
4. 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.