Как работает коробка передач робот: 6 правил, о которых мало кто знает :: Autonews

Содержание

Что делать, чтобы роботизированная коробка передач не ломалась

Что может сломаться в «роботе» 

Самый пугающий (но на самом деле самый безобидный) симптом проявляется в следующем: «мозги» коробки в какой-то момент перестают распознавать положение селектора или не разрешают включить Drive или Reverse, а в некоторых случаях — даже завести мотор. В режим самозащиты «робот» может перейти либо при перегреве, либо при сбоях в работе датчиков. Сильный перегрев, кстати, их и «пере­кашивает», делая проблему регулярной.

«Робот» с одним диском, несмотря на простоту конструкции, не может похвастаться огромным ресурсом. Если сама коробка обычно служит долго, то сцепление изнашивается быстрее, чем у опытного водителя, ездящего на «механике» — порой уже через 20–30 тыс. км. Нередки и отказы его серво­привода, которому требуется немалое усилие для размыкания дисков.

Тонким местом преселективных коробок тоже оказались сцепления. Их износ — самая распро­странённая неисправ­ность трансмиссий этого типа.

Традици­онные «сухие» диски сцепления, нормально работающие в паре с МКПП, при быстрых и частых пере­ключениях «робота» склонны к перегреву и, как следствие, быстрому износу и деформации, поэтому их применяют только там, где нагрузки на коробку относительно невелики. С мощными моторами или на тяжёлых машинах приходится использовать много­дисковые сцепления, работающие в специальном масле, которое их охлаждает. И всё равно для узла «сухих» сцеплений в пресе­лективной коробке неплохим ресурсом считаются 60–70 тыс. км, «мокрые» могут прослужить вдвое дольше, но их обслужи­вание и замена обходятся значительно дороже. Верные признаки износа сцеплений — толчки при пере­ключениях, вибрации при старте автомобиля с места.

Чтобы коробка переключалась плавно, а сцепления служили долго, требуется очень точная и согласованная работа систем управления сцепле­ниями и сменой передач. Если заведующий этим мехатронный блок настроен недостаточно тонко и неточно исполняет команды электронной программы управления, то коробка начинает методично убивать сама себя.

Именно мехатроника — самая капризная часть «робота». Этот блок, совмещающий в себе электронные и гидравли­ческие части для приводных механизмов, работает в довольно сложных условиях — ему приходится с большой частотой выполнять разные команды, выдер­живать большое давление рабочей жидкости (она отличается от масла, залитого в саму коробку), подстраивать свои режимы под текущие условия езды, режимы и фактический износ сцеплений. В общем, сбои, перегревы, отклонения в работе управляющих соленоидов, загряз­нение масляных каналов, подтёки и даже трещины в корпусе мехатронного блока — список возможных проблем довольно обширен.

Самые редкие, но тоже больно бьющие по карману неисправ­ности связаны с механической частью коробки. Износ валов, шестерёнок, вилок пере­ключения, подшип­ников и прочих деталей редуктора (всё это проявляется специфи­ческим шумом или заминками в пере­ключениях передач) лечится, как правило, только капитальным ремонтом «робота». Либо его полной заменой.

Впрочем, не всё так драматично. Инженеры постоянно работают над повышением надёжности «роботов» с двумя сцеплениями. Если правильно эксплу­атировать и обслуживать, то сегодня даже «сухая» конструкция способна без каких-либо проблем и дорого­стоящих замен пройти 150–200 тысяч пробега.

РКПП — роботизированная коробка передач, «робот»

РКПП — роботизированная коробка передач (коробка «робот), которая позволяет выбирать и включать необходимую передачу без участия водителя, то есть автоматически. При этом ошибочно полагать, что роботизированная трансмиссия является одной из разновидностей АКПП (гидромеханический автомат).

Прежде всего, чтобы понять, что такое роботизированная коробка передач, для начала необходимо вспомнить устройство и принцип работы обычной механической коробки (МКПП). Так вот, фактически роботизированная коробка является той же «механикой», однако автоматическое переключение передач в данном типе КПП становится возможным благодаря наличию боков управления и электронно-механических исполнительных устройств.

Устройство, особенности и принцип работы роботизированной коробки передач

Как уже было сказано выше, РКПП состоит из механической коробки передач, а также дополнительных устройств для выжима сцепления, выбора и переключения передачи. Данные устройства называются актуаторами (актуатор сцепления, актуатор выбора передачи). Также коробка «робот» имеет собственную систему управления, которая представляет собой ЭБУ коробкой и ряд электронных датчиков, взаимодействующих с блоком.

Получается, данный тип КПП представляет собой механическую коробку с автоматическим управлением и принципиально отличается от классического «автомата», а также бесступенчатого вариатора.

Роботизированная КПП, как и обычная МКПП, имеет сцепление, в ней не используется трансмиссионная жидкость ATF в качестве рабочей для управления и т.д. Добавим, что в современных «роботах» может быть как одно, так и два сцепления. В первом случае следует понимать однодисковый «робот», а во втором преселективную роботизированную коробку передач с двумя сцеплениями.

Если говорить об устройстве коробки — робот, можно выделить следующие базовые составные элементы:

  • Коробка передач, которая по устройству напоминает «механику;
  • Актуаторы (сервоприводы), отвечающие за выжим сцепления и включение передачи;
  • Блок управления коробкой (микропроцессорный ЭБУ) и внешние датчики;

Давайте рассмотрим устройство РКПП на примере 6-и ступенчатой роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями. Сама коробка похожа на МКПП, однако имеет сразу два ведущих вала. Если просто, эти валы расположены друг в друге (внешний вал имеет внутреннюю полость, куда вставлен еще один внутренний первичный вал).

На внешнем валу установлены шестерни привода 2, 4 и 6 передачи. На внутреннем валу ставятся шестерни 1, 3, 5 передачи, а также передачи заднего хода. Для каждого из валов имеется отдельное сцепление.

Актуаторы роботизированной коробки представляют собой электрические или гидросервоприводы.

Электрический актуатор -электромотор с редуктором, гидравлический является гидроцилиндром, шток которого связан с синхронизатором. Главной задачей как первого, так и второго типа устройств становится механическое перемещение синхронизаторов КПП, а также включение и выключение сцепления.

Блок управления коробкой передач является микропроцессорным ЭБУ, к которому подключены внешние датчики, которые задействованы в ЭСУД автомобиля. Другими словами, контроллер коробки передач взаимодействует с датчиками от двигателя, а также ряда других систем (например, ABS и т.д.). Часто блок управления коробкой совмещен с ЭБУ двигателем, при этом коробка работает по собственному заданному алгоритму.

Как работает роботизированная коробка передач

Что касается принципов работы РКПП, для начала движения и дальнейшего плавного переключения передач необходимо задействовать сцепление (как и в МКПП). Включение сцепления реализует актуатор, который получает сигнал от ЭБУ коробкой и начинает медленно вращать редуктор.


В коробке с двумя сцеплениями сначала включается первое сцепление внутреннего первичного вала. Далее актуатор выбора и включения передачи подводит синхронизатор к шестерне первой передачи. В результате шестерня блокируется на валу и начинает вращаться вторичный вал.

После того, как автомобиль начал движение, водитель продолжает нажимать на педаль газа для разгона. В однодисковых роботах с одним сцеплением для включения второй передачи требуется некоторое время, в результате чего возникает характерный «провал».

Чтобы избавиться от такой задержки и сократить время переключений в конструкцию коробки добавили второе сцепление и еще один вал. В результате появилась так называемая преселективная роботизированная КПП.

Если просто, пока включена первая передача, вторая уже также готова к включению, так как одновременно задействовано второе сцепление. Получается, после сигнала от микропроцессорного блока быстро сработает включение второй передачи.

Подобным образом происходит переключение на последующие высшие передачи, а также понижение передач при езде. При этом время переключения минимально и занимает доли секунды, исключены перегазовки, практически отсутствует разрыв тяги и т.д. Результат — динамичная езда и максимальная топливная экономичность.

Работа в автоматическом режиме становится возможной благодаря тому, что ЭБУ коробкой постоянно анализирует сигналы с внешних датчиков. Блок учитывает нагрузку на ДВС, скорость движения ТС, положение педали газа, пробуксовку колес и т.д.

Также РКПП имеют возможность ручного переключения передач, имитируя работу гидромеханической АКПП в ручном режиме (например, Типтроник). Еще на некоторых «роботах» можно заблокировать включение повышенных передач.

Простыми словами, водитель при помощи селектора выбирает режим, при котором ЭБУ коробкой не будет инициировать включение, например, 3 передачи и выше, что помогает преодолевать сложные участки пути (снег, гололед, грязь и т. д.).


Преимущества и недостатки коробки — робот

Сегодня коробка-робот является достаточно распространенным решением. Например, концерн VAG активно устанавливает подобные коробки, которые знакомы потребителям, как DSG, на разные модели Audi, Volkswagen, Porsche, Skoda и т.д. Также роботизированную трансмиссию массово ставят на модели Ford, Mitsubishi, Honda и машины целого ряда других мировых производителей.

На первый взгляд может показаться, что РКПП имеет только плюсы: надежность и ремонтопригодность «механики», быстрота переключений, топливная экономичность, возможность выдерживать большой крутящий момент и т.д.

При этом по заверениям самих производителей РКПП должны в скором времени полностью вытеснить «классические» АКПП с гидротрансформатором и вариаторные коробки. Однако на практике этого не произошло.

Дело в том, что в плане комфорта работа «однодисковых» роботизированных коробок (с одним сцеплением) далека от АКПП и, тем более, от бесступенчатого вариатора. Автомобиль с такой коробкой дергается при езде, переключения «затянуты», имеются провалы и т.п.

Также ресурс сцепления на «роботе» и актуаторов достаточно низкий (в среднем, около 80-100 тыс. км.). При этом стоимость актуаторов высокая, а ремонтопригодность данных элементов сомнительная. По этой причине многие сервисы практикуют узловую замену, то есть актуатор просто меняется на новый.

Что касается более сложных и дорогих преселективных коробок с двумя сцеплениями, переключения в этом случае более плавные и больше напоминают работу обычной АКПП. Однако ресурс такого «робота» (например, DSG 6 или DSG 7) все равно снижен, нередко возникают проблемы по части механики и электроники, а ремонт в ряде случаев потребует значительных расходов.

В качестве итога отметим, что многие автопроизводители, особенно из Японии, начали постепенно отказываться от установки коробки-робот на свои модели, заменяя ее классической АКПП с гидротрансформатором (ГДТ).

Например, Hondа Civic 8 хэтчбек, который изначально выпускался с РКПП, но в дальнейшем после рестайлинга получил полноценный «автомат». То же самое можно сказать о популярной Toyota Corolla 2007 года, которая позднее получила вместо «робота» автоматическую гидромеханическую коробку.


Робот и автомат в чем разница

Начиная с конца 80-х годов прошлого века, инженеры стремятся максимально нивелировать разницу между автоматическими и механическими трансмиссиями.

Одним из результатов такой работы стало появление роботизированной «механики», которая на сегодняшний день присутствует в модельных линейках почти всех крупных автопроизводителей.

Какими же преимуществами и недостатками обладает такой «робот» в сравнении с классическим «автоматом»?

Недостатки и особенности робота

Начнем с конструктивных особенностей «робота», который по сути является механической коробкой передач, но без третьей педали. За выжим сцепления в такой КП отвечает электропривод (актуатор).

В отличие от автоматической коробки с гидротрансформатором, конструкция роботизированной «механики» значительно проще, поэтому и дешевле в производстве. Последнее преимущество сыграло главную роль в быстром появлении «роботов» на многих недорогих моделях.

Но как оказалось, производители немного поспешили с массовым запуском такой трансмиссии на рынок. Все дело в том, что большинство «роботов», особенно при активной езде, не обеспечивали плавного переключения передач, раздражая водителей рывками и задержками при смене ступеней, а также откатом при старте на подъеме. Кроме того, роботизированные КП не могли похвастаться высокой надежностью.

Роботизированная коробка передач с двойным сцеплением

Улучшить плавность «роботов» взялся концерн Volkswagen, внедрив на своих моделях в середине 2000-х годов преселективный «робот» с двумя сцеплениями (DSG). В таких трансмиссиях четные и нечетные передачи, расположены на отдельных валах, оснащенных индивидуальными сцеплениями.

Новый тип КП хоть и стал совсем недешевым в производстве, но избавился от медлительности первых «роботов» и даже смог обеспечить автомобилю динамику разгона лучше, чем у версий с обычной «механикой». В дальнейшем многие ведущие автопроизводители также начали переходить на подобные “автоматы”, заказывая их у ведущих производителей трансмиссий.

Впрочем, в некоторых случаях остались вопросы к надежности отдельных КП данного типа. Но в сравнении с прежним «роботом» плавность и скорость переключений выросла просто несравнимо.

В подтверждение этого превосходства отметим, что в настоящий момент большинство брендов уже отказались от применения  «роботов» на базе классических механических КП и в ближайшем будущем такая трансмиссия может уйти в историю.

Помимо «скорострельности», современные роботизированные КП превосходят классические «автоматы» и по экономичности. «Роботы» вполне способны помогать двигателю расходовать топливо на уровне версий с «механикой».

Классический автомат

Казалось бы, будущее «гидротрансформаторных автоматов» предрешено, тем не менее, «старая гвардия» не спешит сдавать свои позиции.

Во-первых, развитие таких трансмиссий также не стоит на месте. Хотя у многих автолюбителей «классическая» АКП ассоциируется с морально устаревшими четырехступенчатыми «автоматами», которые не спешат переключать скорости и не особо заботятся об экономии топлива.

На самом деле такие коробки передач встречаются сейчас только на бюджетных моделях, да и то довольно редко. Подавляющая часть «автоматов» сегодня имеют минимум шесть скоростей и предлагают функцию ручной смены передач.

Более такого, производители активно увеличивают количество ступеней в таких КП, чтобы добиться лучшей экономичности. На автомобилях стоимостью выше среднего все чаще появляются восьми- и даже девятидиапазонные трансмиссии, а некоторые бренды, например Ford, уже завлекают клиентов «автоматами» на 10 (!) ступеней.

Большинство «роботов» не могут справиться с большим крутящим моментом мощных двигателей. Конечно, можно привести пример нескольких суперкаров с роботизированными КП, включая 1000-сильный Bugatti Veyron, но это скорее исключения, подтверждающие правило, тем более, что владельцы спортивных авто не особо беспокоятся о длительности ресурса таких КП.

Также роботизированными трансмиссиями не оснащаются полноценные внедорожники, потому что на сроке службе «роботов» негативно сказываются продолжительные пробуксовки на бездорожье и рывки из-за изменения сцепных свойств при контакте четырех колес с дорогой. Все это по большому счету не очень полезно и для обычных АКП.

Автомат или робот

Разница между «классическим автоматом» и «роботизированной» механикой с каждым годом уменьшается. Если «роботы» сохранят темпы “самосовершенствования”, подтянув надежность и выносливость, то «гидротрансформаторам» придется серьезно потесниться.

Похожие записи

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Роботизированная коробка передач автомобиля — устройство и как работает

Роботизированная коробка передач автомобиля — разновидность полуавтоматических КПП, которая объединяет черты механической коробки и автоматической. Расскажем что такое коробка — робот, как работает и в чем преимущество перед другими типами трансмиссии.

Что это такое

Вместо третьей педали, которую нужно выжать для переключения скоростей с механической коробкой передач, в авто с роботизированной коробкой передач две педали. Роль третьей педали играет целая система сенсоров, передатчиков и исполнительных механизмов, которые при помощи бортового компьютера переключают коробку без участия водителя и сцепления. Компьютер синхронизирует работу деталей коробки, а некоторые электронные системы способны научиться распознавать стиль вождения водителя и предугадывать его действия. У роботизированной КПП ручка переключения скоростей находится там же, где и ручка механической коробки, но вместо Ж-образного переключения, ручка переключается только вперед или назад.

Как работает

Работает следующим образом. При переключении ручки передач и нажатии педали газа сенсоры передают информацию в блок управления, который в свою очередь передает сигнал в коробку передач. Сенсоры коробки передач также сообщают в блок информацию о действующей скорости и новом требовании переключения скоростей.

Блок управления синхронизирует информацию, полученную от сенсоров, и выбирает оптимальную скорость и время переключения скоростей и обеспечивает слаженность работы механизмов коробки передач. При этом принимается в расчет скорость вращения двигателя, работа кондиционера, показатели спидометра.

Бортовой компьютер роботизированной КПП управляет гидромеханикой, который смыкает или размыкает сцепление. Этот процесс происходит синхронно с действием водителя, переключающего ручку скоростей. Гидромеханический блок использует жидкость из тормозной системы для запуска гидравлического цилиндра, обеспечивающего движение актуатора.

В чём преимущество

Электроника реагирует быстрее человека и более точно, поэтому «выжать» сцепление можно без участия водителя. Для парковки автомобиля, обратного хода или нейтрального положения трансмиссии водитель должен предварительно выжать обе педали одновременно, после этого можно выбрать один из трех вариантов.

Сцепление нужно только, чтобы машина пришла в движение. Для быстрого переключения скорости на более высокую необходимо убрать ногу с педали газа, чтобы двигатель сбавил обороты для подходящей скорости. Для этого ручка передачи скоростей должна стоять на нужной позиции.

что это такое, отличия от акпп, плюсы и минусы

Существует 4 вида коробок переключения передач (КПП). Доля автомобилей с роботизированной коробкой передач, классическим автоматом и вариатором на дорогах постоянно растет, ведь все больше автолюбителей отказываются от ручной механики. Коробки передач, работающие без участия человека, постоянно совершенствуются. Их качество, скорость реакции на дорожные события, плавность действий становятся лучше, а любая поездка комфортнее.

С роботизированной коробкой передач намного удобнее.

Что такое роботизированная коробка передач

Роботизированная коробка передач (РКПП, или робот) — это часть трансмиссии транспортного средства. Иногда ее путают с автоматической коробкой, но они отличны друг от друга. РКПП состоит из механической КПП, автоматических переключателей электрического или гидравлического типа (актуаторы) и блока управления этими переключателями (ЭБУ). То есть сама коробка — механика, автоматическим является только управление ее работой.

Для водителя РКПП выглядит почти как АКПП. Под рукой нет рычага переключения скоростей (на некоторых моделях вместо него ручка селектора), а под ногами — педали сцепления. Во время езды передачи переключаются в автоматическом режиме.

Как она работает

Механической коробкой передач, снабженной диском сцепления с маховиком двигателя, управляет робот. Алгоритм, заложенный разработчиками в ЭБУ, реагирует на показания датчиков, подавая команды сервоприводам.

Это выглядит так:

  • водитель давит на педаль газа;
  • повышаются обороты двигателя, автомобиль ускоряется;
  • по достижении заложенных в программу значений срабатывают актуаторы сцепления и вилки переключения;
  • происходит включение повышенной передачи.

Если водитель продолжает ускорение, то на следующих запрограммированных оборотах двигателя и скорости движения ЭБУ снова подает сигнал и актуаторы опять переключают передачу.

По тому же принципу во время торможения передачи переключаются с высоких на пониженные. Высокопродуктивные процессоры позволяют создавать сложные программы, имитирующие поведение человека в разных ситуациях. И чем они сложнее, тем динамичнее и комфортнее езда.

Особенности РКПП

Работа роботизированной коробки передач.

Приводы переключения скоростей на роботах оснащаются либо электрическими моторчиками, либо поршневой гидравлической системой. Но выполняют они одну и ту же задачу — передвигают синхронизаторы шестеренок вторичного вала и выжимают сцепление.

Главное отличие в том, что гидравлика работает быстрее и мягче. Но она более дорогая в производстве, поэтому такими РКПП снабжены в основном автомобили высокого класса. Самой востребованной является DSG от немецкого концерна Volkswagen.

ЭБУ для коробок делают и отдельным, и совмещенным с блоком управления ДВС. Последний вариант наиболее целесообразен, если алгоритм управления робота учитывает показания тех же систем, что и управление двигателем, например ABS или ESP.

Устройство сцепления в роботе

Роботизированные коробки по методу взаимодействия с двигателем бывают двух типов:

  • однодисковые;
  • двухдисковые (используют два сцепления, включаемые попеременно).

Однодисковая коробка ничем не отличается от механической. В ней есть первичный и вторичный валы.

Первичный соединен с диском сцепления. Вторичный вал передает крутящий момент непосредственно на колеса. Оба вала взаимодействуют посредством шестерней разного диаметра. Переключение происходит в тот момент, когда выбранная для нужной передачи шестерня на вторичном валу блокируется. В РКПП это делают электрические манипуляторы, получающие сигнал от ЭБУ. Гидравлические приводы-манипуляторы на однодисковых коробках используются крайне редко.

Двухдисковые имеют два ведущих первичных вала, каждый из которых соединен со своим диском сцепления. Один вал отвечает за четные передачи, а второй — за нечетные и заднюю. Такое техническое решение позволило делать включение выбранной передачи более плавным. Синхронизаторы приводов работают попеременно. В момент перехода на одном валу с 1 на 2 передачу ЭБУ уже дает сигнал на подготовку к включению 3. Поэтому их еще называют преселективными, т. е. с предварительным выбором. В результате сам процесс переключения ускоряется до 0,2 и менее секунд.

Некоторые производители так настраивают работу актуаторов и алгоритмы, что робот функционирует не хуже человека.

Режимы работы

Управление водителем коробкой передач сводится к выбору режима селектором:

  1. Нейтраль обозначается «N». В этом режиме двигатель работает, но крутящий момент на колеса не передается. Включать перед началом движения, после остановки, при длительной стоянке.
  2. Движение вперед обозначается «А/М», «Е/М» или «D». Включив этот режим, отпускают педаль тормоза и нажимают педаль газа. Машина движется вперед, автоматически переключая скорости в зависимости от ускорения или торможения.
  3. Ручное управление обозначается «М». Автомобиль движется вперед, водитель самостоятельно переключает скорости, нажимая подрулевые лепестки или селектор в положения «+» или «-». При этом переключение происходит только на одну ступень.
  4. Движение задним ходом обозначается «R». Выбрав этот режим, можно ехать назад.
  5. На некоторых РКПП возможно наличие режимов «зимний» и «спортивный».
Понятие роботизированной коробки передач.

Есть также и свои особенности при езде, к которым водитель должен привыкнуть, иначе будет попадать в неприятные ситуации.

Это следующее:

  1. Езда в автоматическом режиме подразумевает дороги с хорошим твердым покрытием. Заехав летом в грязь, а зимой в рыхлый глубокий снег, рискуете забуксовать. Алгоритм станет выдавать ошибочные команды, и передачи будут включаться некорректно. Такие ситуации повышают износ деталей и механизмов, что увеличивает риск поломок.
  2. Педаль газа нужно нажимать плавно, ни в коем случае нельзя ее давить в пол. Нужно следить за оборотами двигателя, фиксируя моменты переключения скоростей, и избегать перегазовки.
  3. Если на авто отсутствует функция помощи при трогании в подъем, нужно поступать так же, как при пользовании ручной КПП, — использовать стояночный тормоз для предотвращения отката назад.
  4. При длительных остановках (больше 60 секунд) на запрещающий сигнал светофора или в пробке нужно переключать селектор в положение «нейтраль».
  5. Для длительной остановки на парковке сначала переводят селектор в «нейтраль», затем включают стояночный тормоз, после чего отпускают педаль тормоза и глушат двигатель.
  6. Каждый производитель указывает, с какой частотой по пробегу нужно проводить перекалибровку ЭБУ (ее еще называют инициализацией или обучением). Это нужно делать из-за износа диска сцепления. Следует проводить процедуру каждые 10000-15000 км.
  7. Зимой, при низких температурах воздуха, прогрев коробки занимает ровно столько времени, сколько его потребуется на прогрев двигателя.

Основные отличия РКПП от АКПП

Оба вида трансмиссии выполняют одну функцию — освобождают водителя от необходимости переключения передач во время движения автомобиля.

Но из-за того, что конструктивно это разные механизмы, в эксплуатации и обслуживании они отличаются друг от друга:

  1. В АКПП частью рабочего механизма является жидкость ATF. В РКПП для смазки механических узлов присутствует масло, но его в несколько раз меньше по объему. Кроме того, его надо гораздо реже менять.
  2. Автомобиль с роботом динамичнее в движении и потребляет меньше топлива. Потому что масса и габариты автомата превосходят те же показатели у робота, а переключения скоростей в РКПП происходят быстрее.
  3. На машине с АКПП ездить гораздо комфортнее, потому что передачи переключаются плавно, а роботизированная коробка не может так гасить рывки.
  4. Износ фрикционов идет медленнее, чем стирание диска сцепления.
  5. На роботизированной коробке можно переключиться на ручное управление. Оно не полное, потому что переключение производится только на одно положение и нельзя перейти, например, со 2 сразу на 4. Но автомат не дает водителю и такой возможности.

Плюсы и минусы

Широкое распространение роботизированные коробки передач получили благодаря своим достоинствам. Однако у них есть и недостатки, о которых лучше знать до покупки автомобиля, чтобы быть к ним готовым.

Схема работы системы SensoDrive.

Преимущества:

  1. Время разгона до 100 км/ч при аналогичности других параметров почти не отличается от времени разгона на ручной коробке.
  2. Расход топлива сопоставим с расходом на автомобилях с РКПП и до 30% ниже, чем на моделях с автоматическими коробками.
  3. Диск сцепления изнашивается медленнее, чем при ручном переключении.
  4. Робот работает аккуратнее человека, поэтому валы и шестерни коробки будут изнашиваться меньше, а служить дольше, чем в ручной механике.
  5. Стоимость ремонта и обслуживания в среднем ниже, чем у АКПП.

Отрицательные моменты:

  1. Во время движения при включении скоростей могут ощущаться рывки и дерганье.
  2. Алгоритм, заложенный в ЭБУ, не обладает реакцией человека на ситуации, возникающие во время движения. Поэтому могут возникать ошибки, когда необходимо экстренно разогнаться или затормозить.
  3. Роботу для принятия решения нужны более «длинные» передачи, а для сохранения динамики при этом необходим более мощный двигатель.
  4. Если нет системы помощи при подъеме, то во время начала движения «в гору» возможен откат автомобиля назад.
  5. Невозможность «прошивки» блока управления. Алгоритм переключения передач — это разработка производителя, которая корректировке не подлежит.
  6. Движение в пробках плохо сказывается на узлах и механизмах коробки, приводя их к раннему разрушению.

https://youtube.com/watch?v=f3D8P4MmIgo

Признаки неисправности

Как и любой механизм, роботизированная коробка подвержена износу во время работы и может ломаться. Неисправности делятся на механические и блока управления. Каждая имеет свои проявления.

Признаки механических поломок:

  • пробуксовка во время движения по ровному твердому дорожному полотну говорит об износе диска сцепления;
  • если не переключаются передачи, это может говорить о поломке актуаторов;
  • посторонние шумы во время движения могут быть вызваны целым рядом причин, и для выявления поломки следует провести диагностику узлов и механизмов;
  • усиление рывков во время переключения передач может происходить из-за износа и разрушения зубчатых соединений на валах коробки, износа вилок выбора шестеренок;
  • загоревшаяся лампа Check Engine на панели приборов говорит о необходимости компьютерной диагностики.

Признаки ошибок в ЭБУ:

  • сбивается режим работы робота, переключения передач происходят некорректно и не вовремя;
  • рывки во время включения передач становятся сильнее;
  • при выборе селектором положения движения вперед или назад машина не едет;
  • загорается контрольная лампочка Check Engine.

Чтобы разобраться, из-за чего возникли неприятности, нужно провести правильную диагностику с применением специального оборудования.

Актуальность коробки в России

Автомобили с коробками-роботами у наших автолюбителей пользуются хорошим спросом. Опросы показывают, что доля россиян, готовых купить авто с РКПП, колеблется в пределах 15-20%. При этом надо отметить, что доля желающих пользоваться классическим автоматом все же в 2 раза выше.

В крупных городах платежеспособные слои населения выбирают АКПП из-за более комфортной езды и гораздо меньших проблем, связанных с эксплуатацией в условиях частых пробок на дорогах. Притом цены на автомат и хороший преселективный агрегат находятся на одном уровне. Но, если цена на горючее будет продолжать расти, многие предпочтут авто с РКПП (как более дешевый в эксплуатации), особенно когда поездки не ограничиваются маршрутом работа-дом.

Сцепление Робот коробка переключения передач

Главная \ Роботизированные Коробки Переключения Передач

Многие современные автомобили оснащаются роботизированной коробкой передач.  Премиальные комплектации  популярных городских моделей:   Toyota Aygo,  Peugeot 107, Ford Fusion, Ford C-Max, Citroen C1, Opel Zafira, VW Crafter, Mersedes Sprinter — за счет роботизированной коробки переключения передач (РКПП)  удобны и практичны в эксплуатации. Поскольку роботизированная коробка передач  не очень давно нашла широкое применение в практике автомобилестроения, в блогах и форумах наблюдается явный интерес к ее свойствам и особенностям эксплуатации роботов.


Роботизированная  коробка передач  представляет собой обычную механическую трансмиссию, переключением передач  управляет робот – набор  электронных блоков и  датчиков.  Электронный блок  управления (ЭБУ) обрабатывает  сигналы датчиков и других систем автомобиля: блока управления двигателем, тормозной и антизаносной/противопробуксовочной систем, — и  приводит в действие приводы  (актьюаторы) включения сцепления и переключения передач. В сравнении с автоматической коробкой передач роботизированная  трансмиссия дешевле,  надежнее,  проще в ремонте и экономичнее по расходу топлива, поскольку по конструктиву идентична механической,  а в сравнении с обычной «механикой» — значительно удобнее для водителя, которому не приходится заботиться о переключении передач.


Однако за все преимущества приходится платить. Коробка робот изнашивает сцепление быстрее, чем опытный  водитель на механике. Примерно через 30 — 50 тыс.км пробега сцепление на автомобилях, оснащенных коробкой роботом, начинает проявлять признаки неисправности. Основные жалобы владельцев  Toyota Aygo,  Peugeot 104, Ford Fusion, Citroen C1, по поводу коробки передач, звучат так: замедленное срабатывание (коробка «буксует»), повышенный шум, не включается передача, не едет 🙁 

Методы «лечения» известны и доступны, это: программная адаптация сцепления и адаптация приводов роботизированной КПП с помощью специализированного оборудования, ремонт механизмов приводов включения сцепления и приводов переключения передач, ремонт блоков управления РКПП.  Иногда для восстановления работоспособности коробки робота достаточно выполнить прокачку сцепления и адаптацию сцепления (обучение момента трогания). Если неисправность связана с нестабильным прохождением электрического  сигнала, то требуется ремонт или замена проводки (косы проводов коробки передач). Рано или поздно возникает необходимость замены пакета сцепления РКПП, после чего также требуется провести адаптацию.


Своевременное обслуживание робота  позволяет продлить срок службы комплекта сцепления РКПП, обеспечив пробег 60-70 тыс.км  и более. Чтобы роботизированная  КПП служила долго, необходимо при текущем  сервисном обслуживании (через каждые 10-15 тыс.км) проводить адаптацию алгоритма работы робота к степени износа диска сцепления.

VW Crafter, Mersedes Sprinter имеют несколько другой роботизированный привод переключения передач, он у них электрогидравлический (принцип похож на гидромеханический автомат: соленоиды, давление масла, масляный насос). самое сложное и ненадежное место в этой системе переключения это механизм выбора передач. Поршни, втулки, направляющие забиваются стружкой от выработки деталей и начинают подклинивать вызывая неадекватную реакцию исполнительного механизма робота и уход компьютера в аварийный режим или невозможность выключения передачи (автомобиль всегда находится на передаче и мигает ошибка кпп на панели приборов).

  • Расценки на ремонт роботизированных КПП

РКПП сломалась: признаки неисправности

У роботизированных коробок передач (РКПП) всегда были критики среди автолюбителей и некоторых профессионалов, сетующих на ненадежность и недолговечность эксплуатации этих агрегатов. Но эксперты MotorPage.Ru готовы поспорить. Недаром ведь роботы все активнее используются в конструкциях машин ведущими автопроизводителями Европы, Америки и Азии.

Как и все коробки передач РКПП имеет свои минусы. Поэтому для того, чтобы трансмиссия не доставила неприятностей в самый неподходящий момент, водителю авто с робитизированой КП необходимо изучить возможные неисправности агрегата. Это позволит избежать потенциальных проблем с роботом в процессе повседневной эксплуатации.

Наиболее частые неисправности РКПП

В принципе, любые поломки, которые случаются с роботом, можно разделить на две основные группы. Первая – проявившиеся в процессе повседневной эксплуатации механические повреждения. Обнаружение износа на ранней стадии дает возможность восстановить агрегат с минимальными финансовыми затратами.

Вторую группу составляют неисправности, вызванные сбоем в работе ЭБУ и иного электронного оборудования (датчики, контрольные лампочки и пр.).

Ниже приведены основные признаки неисправности роботизированной трансмиссии, проявление любого из них – повод для срочных мер (диагностики и оперативного устранения):

  1. На приборной панели загорелась контрольная лампочка, сигнализирующая о неисправности КПП.
  2. Обнаружена утечка масла из коробки.
  3. Во время движения автомобиля при работе трансмиссии слышны посторонние шумы.
  4. Затруднено или невозможно переключение передач с высших на низшие и наоборот.
  5. Автомобиль при включенной скорости и отпущенной педали тормоза не трогается с места.
  6. Сцепление «пробуксовывает»: при нажатии водителем педали газа автомобиль не разгоняется или набирает скорость крайне медленно.
  7. Трансмиссия самовольно переключается (происходит выбивание передачи) в нейтральное положение, в результате чего машина останавливается.

Полезный совет: для диагностики и адаптации работы РКПП автовладельцам следует обращаться в СТО через каждые 20-30 тыс. км пробега.

Что такое адаптация робота

Это специальный процесс «обучения» коробки передач, который заключается в точечной настройке работы сцепления. Данная процедура обеспечивает правильность и точность переключения скоростей. Результат – повышение уровня комфорта при управлении автомобилем.

Основные причины поломки роботизированной трансмиссии:

  • Износ деталей, узлов и отдельных компонентов коробки вследствие нерегулярного, некачественного обслуживания агрегата.
  • Нарушение установленных правил эксплуатации автомобиля. Робот не любит агрессивный стиль, буксировку, езду по бездорожью, а также длительное движение по трассе на повышенных скоростях (что приводит к перегреву сцепления).

Правильное управление роботом

Эксперты Моторпейдж подготовили ряд полезных советов (небольших хитростей), которые помогут владельцам авто с РКПП обрести уверенность за рулем и полный контроль над транспортным средством:

  1. Если предстоит преодолеть затяжной подъем, то необходимо заблаговременно:
    — Активировать ручной режим управления
    — Перевести автомобиль на пониженную скорость
  2. Чтобы эффективно разогнать машину до требуемой скорости, на педаль газа лучше нажимать максимум на половину хода (более плавно, без вдавливания в пол).
  3. Робот не любит длительные стоянки с нажатой педалью тормоза более 1 минуты. Поэтому, например, в пробках или на светофоре нужно переключить коробку на нейтральный режим (N).
  4. Движение следует осуществлять только при полном включении сцепления.
  5. При регулярных остановках перед светофором или в медленно продвигающемся потоке рекомендуется активировать ручной режим «М» и перейти на 1 передачу.

Подведем итог

При некотором сходстве, которое можно отметить у РКПП с другими трансмиссиями, управление роботом все же имеет свои характерные особенности, которые важно учитывать. Соблюдение требований к обслуживанию ТС с роботизированной коробкой передач является залогом надежности эксплуатации последних и безопасности движения на дороге в целом.

Frontiers | Компактные редукторы для современной робототехники: обзор

Введение

Промышленные роботы составляют основу нескольких крупных традиционных производств, включая автомобилестроение и электронику. Сегодня многие регионы мира видят реальную возможность возродить обрабатывающую промышленность, внедряя роботов на малых и средних предприятиях (МСП) и в вспомогательные услуги, как правило, в здравоохранении (SPARC, 2015).

Для крупномасштабных промышленных сред с высокой степенью автоматизации преимущество роботизированных решений по сравнению с людьми-операторами в основном заключается в (i) большей доступности и (ii) способности перемещать — обычно большие — полезные грузы с исключительной точностью позиционирования и с высокой скоростью. Эти аспекты имеют решающее значение при разработке и выборе подходящих технологий для промышленного робота, особенно для первичных двигателей и трансмиссий, обеспечивающих движение этих устройств.

Применения в производстве и персональном обслуживании малых и средних предприятий бросают вызов этой традиционной парадигме робототехники. Ключ к успеху в этих новых приложениях лежит в очень высокой степени гибкости, необходимой для обеспечения безопасного и эффективного прямого сотрудничества с людьми для достижения общих целей.Эта цель требует, чтобы роботы сначала развили способность безопасно взаимодействовать с людьми в дисциплине, обычно называемой pHRI — физическое взаимодействие человека и робота.

pHRI оказывает широкое влияние на срабатывание роботов. Опыт, накопленный за последние десятилетия, в основном в области робототехники в сфере здравоохранения, показывает, что для безопасного и эффективного взаимодействия с людьми роботы должны в основном двигаться, как люди, и, следовательно, жертвовать некоторыми из своих традиционных преимуществ с точки зрения полезной нагрузки, точности и скорости. Эта ситуация привела к обширным исследованиям в последние годы, охватывающим оптимальный выбор первичных двигателей и передач для срабатывания HRI (Zinn et al., 2004; Ham et al., 2009; Iqbal et al., 2011; Veale and Xie, 2016 ; Verstraten et al., 2016; Groothuis et al., 2018; Saerens et al., 2019).

Эти работы относятся к более широкой области исследований, изучающих оптимизацию соединения между первичным двигателем и коробкой передач для данной задачи в автоматических машинах. Краткий обзор основных разработок в этой области дает полезные сведения, позволяющие понять влияние коробки передач на общую производительность системы.Паш и Серинг (1983) определили важность инерции при срабатывании и предложили использовать передаточное число для согласования инерции двигателя и отраженной нагрузки в качестве средства минимизации потребления энергии для чисто инерционной нагрузки. Чен и Цай (1993) применили эту идею к области робототехники и определили результирующую способность к ускорению конечного эффектора как определяющий параметр. Ван де Стрете и др. (1998) разделили характеристики двигателя и нагрузки, чтобы распространить этот подход на общую нагрузку, и предоставили метод определения подходящих передаточных чисел для дискретного набора двигателей и редукторов.Roos et al. (2006) изучали выбор оптимального привода для трансмиссии электромобилей, добавляя вклад КПД коробки передач. Giberti et al. (2010) подтверждают, что инерция ротора, передаточное отношение, КПД коробки передач и инерция коробки передач являются наиболее важными параметрами для выбора срабатывания, и предлагают графический метод оптимизации этого выбора для динамической задачи. Петтерссон и Олвандер (2009) снова сосредоточились на промышленных роботах и ​​представили метод, моделирующий коробку передач с упором на массу, инерцию и трение.Резазаде и Херст (2014) используют очень точную модель двигателя и включают фундаментальный критерий выбора полосы пропускания в дополнение к минимизации энергии. Дрессчер и др. (2016) исследуют влияние трения на планетарный редуктор, в котором кулоновское трение является доминирующим механизмом трения, и демонстрируют, как КПД редуктора обычно становится преобладающим над КПД двигателя при высоких передаточных числах.

По сравнению с исходными моделями коробок передач, использовавшихся в этих работах, где коробки передач моделировались как идеальные передаточные числа, сложность моделей постепенно возрастала.Тем не менее, необходимо сделать важные — и нереалистичные — упрощения, чтобы добиться хорошей практической применимости этих методов. Таким образом, не учитываются такие важные эффекты, как жесткость на кручение и потерянное движение, в то время как модели инерции коробки передач и эффективности сильно упрощены. Это оправданный подход для множества приложений, где упрощенные методы могут помочь инженерам выбрать подходящие трансмиссии. Однако в HRI эти свойства слишком важны для пригодности коробки передач, и их нельзя так сильно упростить.

Следовательно, необходим другой подход, чтобы предоставить полезные рекомендации по выбору коробки передач в HRI, избегая чрезмерной сложности задач оптимизации в этой области. Предоставление подробных сведений об эксплуатационных свойствах и характеристиках различных технологий редукторов для обоснованного выбора — еще один вариант, следуя традициям таких работ, как Schempf and Yoerger (1993) или Rosenbauer (1995). Следуя этому подходу, Siciliano et al. (2010), Ли (2014), Шейнман и др.(2016), а также Фам и Ан (2018) предоставляют интересные обзоры высокоточных редукторов для современной робототехники. Однако технологии не анализируются достаточно подробно, чтобы получить хорошее представление о сложных механизмах, в которых они влияют на выполнение роботизированной задачи.

Основная цель этого обзора — соответственно дополнить эти работы подробным анализом основных принципов, сильных сторон и ограничений доступных технологий. Помимо возможности прогнозирования будущего технологий редукторов в робототехнике, этот подход может помочь неспециалистам по редукторам определить подходящие технологии компактных редукторов для многофакторных требований новых робототехнических приложений (López-García et al., 2018). Для специалистов по коробкам передач из других областей этот анализ может помочь им получить полезную информацию о конкретных потребностях приложений HRI.

Это исследование начинается с краткого описания основных требований к будущим роботизированным трансмиссиям, чтобы затем представить систему оценки, предназначенную для оценки пригодности и потенциала конкретной технологии коробок передач для этой области. Эта структура включает сильную перспективу pHRI и новый параметр — Latent Power Ratio — для оценки внутренней эффективности определенной топологии редуктора.Эта новая структура используется в первую очередь для обзора традиционных технологий редукторов, используемых в промышленных роботах, и новых технологий передачи, которые в настоящее время находятся в процессе выхода на рынок. Наконец, в конце документа приводится краткое изложение выводов, сделанных в результате этого обзора, вместе с нашими выводами и рекомендациями.

Система оценки роботизированных трансмиссий с расширенными возможностями HRI

Контроль

Управление роботизированными устройствами — очень широкая и сложная тема, которая является предметом обширной исследовательской литературы.В этом разделе мы ограничимся введением основных принципов линейности и отраженной инерции, которые являются основными для понимания влияния редуктора на управление.

Хотя в целом скорость и точность являются противоречивыми требованиями, обычные робототехнические устройства превосходны в достижении высокой точности позиционирования на высокой скорости благодаря использованию жестких приводов с очень линейным поведением (Cetinkunt, 1991). Включение роботизированной трансмиссии влияет на сложность управления в основном двумя способами: вносит дополнительную нелинейность и сильно влияет на отраженную инерцию.

Нелинейности, вызванные включением трансмиссии, принимают в основном форму люфта и / или трения и уменьшают полосу пропускания системы, создавая важные проблемы управления (Schempf, 1990). Утверждение о зубчатых колесах приводит к люфту, трению и (нежелательному) соответствию, что затрудняет точное управление. (Hunter et al., 1991) сегодня так же актуально, как и почти 30 лет назад. Для некоторых технологий большие кинематические погрешности передачи и особенно нелинейное трение также могут вызывать значительные нелинейности.

Коробки передач также сильно влияют на отраженную инерцию системы. В роботизированном устройстве инерция первичного двигателя обычно на несколько порядков меньше, чем у полезной нагрузки, что делает систему нестабильной и создает серьезные проблемы с управлением. Добавление трансмиссии сильно снижает инерцию полезной нагрузки, которую видит первичный двигатель и которая отражается на него, на коэффициент, равный квадрату передаточного отношения трансмиссии. Таким образом, тщательный выбор трансмиссии может привести к более сбалансированной инерции на обеих сторонах трансмиссии, способствуя минимизации энергопотребления и созданию более надежной, стабильной и точной системы (Pasch and Seering, 1983).

Отраженная инерция особенно важна, когда рабочие органы претерпевают быстрые и частые изменения скорости и / или крутящего момента, что является очень распространенной ситуацией в задачах автоматизации и робототехники. В этих случаях вводится перспектива полосы пропускания, чтобы подтвердить способность системы отслеживать эти изменения (Sensinger, 2010; Rezazadeh and Hurst, 2014). Это лежит в основе принципа управляемости задним ходом, способности системы демонстрировать низкий механический импеданс, когда она приводится в действие с естественной выходной мощности (с обратным приводом).Это особенно важно при частом двунаправленном обмене энергией между роботом и его пользователем, что типично для реабилитационных устройств или экзоскелетов. Как демонстрируют Ван и Ким (2015), управляемость коробки передач задним ходом включает в себя комбинированный эффект отраженной инерции, отраженного демпфирования и кулоновского трения, и, следовательно, она тесно связана с эффективностью коробки передач.

Это подчеркивает важность для оценки управляющего воздействия определенной технологии коробки передач как ее передаточного отношения, так и нелинейностей (люфт, трение), которые она вносит.

Безопасность

Промышленные роботы традиционно размещаются за забором в хорошо структурированной среде, где они могут воспользоваться преимуществами своих быстрых и точных роботизированных движений, не ставя под угрозу целостность человека-оператора.

Безопасный pHRI, включающий способность безопасно перемещаться в неструктурированной / неизвестной среде, обязательно тесно связан с управляемостью. Текущая стратегия, используемая робототехниками для достижения этой цели, состоит из формирования механического импеданса (Calanca et al. , 2015), то есть позволяя контроллеру соответствия управлять сложным динамическим соотношением между положением / скоростью робота и внешними силами (Hogan, 1984).

Принцип прост: чтобы обеспечить хорошую адаптацию к неопределенной среде, а также целостность человека-оператора / пользователя во время взаимодействия с роботизированным устройством, последний должен двигаться в соответствии с требованиями человека (Karayiannidis et al. др., 2015). Это подчеркивает важность импеданса и внутреннего соответствия (De Santis et al., 2008) и объясняет появление нового типа внутренне гибких приводов для pHRI (Ham et al., 2009), где требуется высокая степень соответствия (Haddadin and Croft, 2016).

С точки зрения управления, инерция полезной нагрузки, отраженная к первичному двигателю, уменьшается на коэффициент, соответствующий квадрату передаточного числа. Таким же образом обычно небольшая инерция ротора первичного двигателя усиливается тем же фактором при отражении в сторону полезной нагрузки, который должен быть добавлен к инерции, возникающей в результате движения роботизированного устройства и груза по соображениям безопасности, а также ограничение рабочих скоростей.

Хотя в большинстве актуаторов pHRI сегодня используются редукторы с высоким передаточным числом, некоторые известные робототехники Seok et al. (2014), Сенсингер и др. (2011) видят большой потенциал робототехники в использовании двигателей с высоким крутящим моментом (бегунок), требующих очень малых передаточных чисел. Новые производители робототехнических решений, такие как Genesis Robotics из Канады или Halodi Robotics AS из Норвегии, предлагают приводы для робототехники, основанные на этих принципах. По их мнению, увеличение инерции двигателя и уменьшение передаточного числа должно приводить к снижению инерции двигателя, отражаемой на рабочий орган, что обеспечивает более высокие рабочие скорости и / или полезную нагрузку без ущерба для целостности оператора.Низкие передаточные числа также имеют дополнительное преимущество в пропускной способности: они имеют меньшее трение и люфт, уменьшая вклад нелинейностей от коробки передач. С другой стороны, умеренное передаточное число не может компенсировать нелинейные условия сцепления — обычно зубчатый момент (Siciliano et al. , 2010).

При более внимательном рассмотрении технических характеристик этих новых двигателей возникают некоторые вопросы с точки зрения достижимой эффективности, веса или компактности, а также последствий для оборудования, возникающих в результате чрезмерной тяги к высоким электрическим токам (HALODI Robotics, 2018; GENESIS Robotics, 2020).

Подводя итоги, нет полного согласия о том, как лучше всего подойти к безопасному срабатыванию для робототехники. Тем не менее, сильные естественные связи между безопасностью и управляемостью столь же очевидны, как и ключевое значение передаточного числа трансмиссии и ее нелинейностей.

Вес и компактность

Легкая конструкция имеет первостепенное значение для обеспечения совместимости безопасности и хороших характеристик в новых приложениях робототехники (Albu-Schäffer et al., 2008). Новейшие коллаборативные роботы (коботы), такие как облегченный робот KUKA, разработанный в сотрудничестве с Институтом робототехники и мехатроники Немецкого аэрокосмического центра (DLR), живут по этому принципу и, следовательно, сильно отличаются от тяжелых и громоздких традиционных промышленных роботов. Благодаря более низкой инерции, легкие коботы обеспечивают более высокую производительность — более высокие скорости — без ущерба для безопасности пользователя.

Этот выгодный аспект облегченной конструкции имеет и другие преимущества. Для мобильных робототехнических систем меньший вес означает большую автономность. В носимых вспомогательных роботизированных устройствах, включая протезы и экзоскелеты, легкий вес также является ключевым аспектом для повышения комфорта (Toxiri et al., 2019).

Высокая компактность — еще одна характерная черта этих новых роботизированных устройств: от коботов до вспомогательных устройств, компактность дает преимущества в маневренности и удобстве взаимодействия.

В роботизированных приложениях, предполагающих тесное сотрудничество с людьми или предоставление мобильных услуг, позиции по своей природе весьма неопределенны. Легкие и компактные конструкции особенно выгодны (Loughlin et al., 2007) для этих применений с двумя последствиями: первичные двигатели и трансмиссии — обычно самые тяжелые элементы в роботизированном устройстве — должны быть легкими и компактными, но легкие конструкции имеют тенденцию требуйте более низких крутящих моментов.

В отличие от веса коробки передач, определение подходящего критерия для оценки вклада коробки передач в компактность системы является более сложной задачей.Физический объем определенно играет роль, но наш опыт показывает, что реальная форма коробки передач имеет тенденцию иметь большее влияние. Еще один аспект, о котором стоит упомянуть, — это наличие в некоторых конфигурациях редукторов свободного пространства для размещения материала или движущихся частей, таких как электродвигатели или выходные подшипники, также могут представлять особый интерес. Поэтому мы решили включить в нашу схему оценки приблизительную форму (диаметр × длина) выбранной коробки передач, в то время как наличие дополнительного места можно напрямую оценить с помощью предоставленных цифр для каждой из конфигураций.

Эффективность и виртуальная мощность

КПД

В таких областях, как автомобильные или ветряные турбины, эффективность редукторов долгое время находилась в центре внимания. В робототехнике, с другой стороны, эффективность до недавнего времени не становилась ключевым параметром при выборе подходящей коробки передач (Arigoni et al., 2010; Dresscher et al., 2016).

Более высокий КПД — более низкие потери — позволяют снизить потребление энергии и прямо положительно влияют как на эксплуатационные расходы, так и на воздействие машины или устройства на окружающую среду.Для мобильных и носимых роботизированных устройств повышение эффективности также помогает снизить вес системы — требуются батареи меньшего размера — и в конечном итоге приводит к большей автономности и лучшему удобству использования (Kashiri et al., 2018).

В коробках передач есть еще одно дополнительное преимущество в снижении потерь: большинство механических трансмиссий, используемых в робототехнике, имеют замкнутую форму и используют какой-либо контакт зубьев для передачи крутящего момента и движения между первичным двигателем и рабочим органом. Благодаря этому кинематическое соотношение между входной ω In и выходной скоростями ω Out заблокировано количеством зубцов и определяет его передаточное отношение i K . В коробке передач без потерь передаточное отношение i τ между выходным и входным крутящими моментами τ точно соответствует обратной кинематической трансмиссии с противоположным знаком. Но в реальной коробке передач наличие потерь изменяет это равенство, и, поскольку кинематическое передаточное число заблокировано числом зубцов, абсолютное значение передаточного числа должно уменьшаться пропорционально потерям:

ωInωOut = iK = — η iτ = -ητOutτIn; где η — КПД системы.

Следовательно, высокие потери в коробке передач означают, что меньший крутящий момент доступен для рабочего органа и требуются более высокие передаточные числа для достижения такого же усиления крутящего момента.

Коробки передач подвержены нескольким видам потерь. Чтобы классифицировать их, мы принимаем критерии, предложенные Talbot и Kahraman (2014), и разделяем их на зависимые от нагрузки (механические) потери мощности, возникающие из-за скольжения и качения контактных поверхностей, как в контактах шестерен, так и в подшипниках, и нагрузки -независимые (спиновые) потери мощности — возникают из-за взаимодействия вращающихся компонентов с воздухом, маслом или их смесью.

Виртуальная сила

Термин виртуальная мощность, насколько известно авторам, был первоначально введен Ченом и Анхелесом (2006), но это явление, объясняющее аномально высокие потери, присутствующие в некоторых планетных топологиях, долгое время было известно под разными названиями, включая Blindleistung (Wolf, 1958; Mueller, 1998) и скрытая или бесполезная мощность (Macmillan and Davies, 1965; Yu and Beachley, 1985; Pennestri and Freudenstein, 1993; Del Castillo, 2002).

Из-за своего принципа действия коробка передач всегда включает в себя высокоскоростную сторону с низким крутящим моментом и сторону с высоким крутящим моментом и низкой скоростью. Следовательно, его внутренние зубчатые зацепления обычно подвержены либо высокому крутящему моменту и низкой скорости, либо условиям высокой скорости и низкого крутящего момента. Однако в некоторых коробках передач из-за их особой топологии некоторые зацепления шестерен могут одновременно встречаться с высокой скоростью и с большим крутящим моментом. Зубчатые зацепления могут легко достичь КПД выше 98%, но поскольку генерируемые потери приблизительно пропорциональны произведению относительной скорости двух зубчатых элементов и крутящего момента, передаваемого через зацепление (Niemann et al., 1975), на этих высоконагруженных сетках появляются неожиданно большие потери. Виртуальная мощность обеспечивает основу для оценки вклада этого явления, которое в дальнейшем мы будем называть топологической эффективностью коробки передач.

Некоторые из вышеупомянутых авторов предлагают методы для оценки топологической эффективности данной конфигурации и определения ее влияния на общую эффективность системы. В рамках Chen and Angeles (2006) виртуальная мощность определяется как мощность, измеренная в движущейся — неинерциальной — системе отсчета.Скрытая мощность , представленная Ю и Бичли (1985), соответствует виртуальной мощности, когда опорная система является несущим элементом коробки передач, а виртуальное передаточное число мощности — это соотношение между виртуальной мощностью и мощностью, генерируемой внешним крутящим моментом. применяется по ссылке. Используя эти элементы, мы определяем Latent Power Ratio топологии коробки передач как отношение суммы скрытых мощностей во всех зацеплениях к мощности, потребляемой коробкой передач.Таким образом, большой коэффициент скрытой мощности соответствует низкой топологической эффективности и указывает на сильную тенденцию к возникновению больших потерь за счет зацепления.

Чтобы облегчить понимание практического влияния на общую эффективность топологической эффективности, характеризующейся скрытым коэффициентом мощности, данной конфигурации редуктора, мы используем на этом этапе уравнения, предложенные Макмилланом и Дэвисом (1965) для расчета упрощенный пример.

Полная коробка передач робототехники обычно включает в себя несколько зацепляющих контактов, каждый с разными рабочими условиями и параметрами, что приводит к различной эффективности зацепления.Эти КПД очень высоки в оптимизированных зубчатых зацеплениях — часто выше 99% — и позволяют упростить наши расчеты, учитывая общую уникальную эффективность зацепления η м = 99% во всех зацепляющих контактах в нашем редукторе.

Во-первых, эталонный редуктор, идеальный с точки зрения топологической эффективности, имел бы только одно зацепление и коэффициент скрытой мощности L = 1. Таким образом, потери мощности внутри этого эталонного редуктора можно легко рассчитать как функцию входной мощности. как:

Таким образом, общая эффективность зацепления всего редуктора соответствует КПД одиночного зацепляющего контакта:

ηsys, идеально = PIN-PLossPIN = ηm = 99%;

Неидеальный редуктор с таким же типовым η м во всех его зацеплениях и со скрытым коэффициентом мощности L, характеризующим его топологический КПД, указывает на то, что общие потери в редукторе можно приблизительно оценить следующим образом:

Ploss, L≈ PIN * L * (1-ηm)

И общая эффективность зацепления всей коробки передач теперь составляет:

ηsys, L = PIN-PLoss, LPIN≈L * ηm + (1-L)

Что для η м = 99% и для значения L = 50 дает:

Этот результат следует частично релятивизировать, потому что накопленные потери в первых зацеплениях, задействованных вдоль различных внутренних потоков мощности в коробке передач, приводят к тому, что меньшая виртуальная мощность, как предсказано этими уравнениями, будет течь через последующие зацепления. Эффект от этого состоит в том, что КПД обычно будет падать немного медленнее с коэффициентом скрытой мощности, а более реалистичное значение для предыдущего расчета обычно будет между 55 и 60%.

Чтобы частично компенсировать это большое влияние топологической эффективности на общую эффективность, конфигурации с большим скрытым коэффициентом мощности требуют чрезвычайно высокой эффективности зацепления: для достижения эффективности системы> 70% системе с L = 100 требуется средняя эффективность зацепления. выше 99.5%.

Поэтому в нашем дальнейшем анализе мы сосредоточимся только на оценке вклада топологической эффективности в эффективность коробки передач. Это позволяет нам использовать упрощенный метод расчета коэффициента скрытой мощности, который, в первую очередь, не учитывает влияние на потери, вызванные уменьшением крутящего момента. Соответствующие расчеты, использованные для определения коэффициента скрытой мощности различных конфигураций редукторов, проанализированных в этой работе, включены в Приложение I.

Подводя итог, чтобы охарактеризовать важный эффект КПД коробки передач, мы оценим порядок величины трех параметров: (i) потери, зависящие от нагрузки, (ii) пусковой момент без нагрузки и (iii) коэффициент скрытой мощности.Хотя на него дополнительно влияет статическое трение, а не только кулоновское и вязкое трение, мы выбрали пусковой крутящий момент без нагрузки (относительно номинального крутящего момента) в качестве практического способа характеристики потерь, не зависящих от нагрузки. Наши обмены с производителями коробок передач показывают, что это обычная практика, она не зависит от входной мощности и легко доступна в технических данных производителя.

Производительность

По сравнению со специальными машинами и машинами для автоматической сборки промышленные роботы не могут достичь тех же стандартов точности и скорости.Оба аспекта пришлось скомпрометировать, чтобы обеспечить большую степень гибкости и мобильности, а также рабочего пространства (Rosenbauer, 1995). С этой точки зрения HRI — это всего лишь еще один шаг в том же направлении: чтобы соответствовать дальнейшим потребностям гибкости и мобильности в неструктурированной среде, необходимы дополнительные компромиссы с точки зрения точности и скорости. Этот переход отражен на рисунке 1.

Рисунок 1 . Графическое описание перехода основных задач задачи от машин через промышленных роботов и коботов до людей-операторов.

Точность и повторяемость

Множество аспектов редуктора влияют на общую точность полного роботизированного устройства. Эти аспекты долгое время находились в центре внимания традиционной робототехники и сегодня хорошо изучены, поскольку работы, подобные работам Майра (1989), Шемпфа и Йоргера (1993) или Розенбауэра (1995), содержат очень хорошие ссылки для понимания этих сложных влияний. Эти исследования указывают на особо важную роль, которую играют потерянный ход и жесткость на кручение.

Lost Motion — это дальнейшее развитие принципа люфта, который описывает полное вращательное смещение, создаваемое приложением ± 3% от номинального входного крутящего момента.

Жесткость на кручение характеризует податливость на кручение всех задействованных элементов коробки передач во всем потоке сил под действием внешнего крутящего момента. Это устанавливается посредством блокировки входа коробки передач и постепенного увеличения крутящего момента, прилагаемого на выходе, при этом регистрируются изменения жесткости на кручение, приводящие к отклонениям от идеально линейного поведения.

По своей природе точные — малые потери хода и линейная высокая жесткость на кручение — редукторы упрощают задачу управления и обеспечивают высокую точность, идеально подходят для управления положением, в то время как менее точные редукторы создают более серьезные проблемы для управления положением и могут использоваться для более гибкого управления . В технологиях редукторов, где скорость имеет сильное влияние на потери или с особенно нелинейным трением, также необходимо учитывать вклад этих элементов в точность.

Чтобы охарактеризовать возможности точности, наша конструкция включает потерю движения и жесткость на кручение, а также субъективную оценку изменения эффективности, вызванного изменениями скорости / крутящего момента.

Скорость и полезная нагрузка

Промышленные роботы могут обрабатывать большие полезные нагрузки за счет большой инерции. Для коботов, с другой стороны, соображения безопасности подразумевают, что они не должны обрабатывать такие большие полезные нагрузки, но благодаря более легкой конструкции они действительно могут достичь большего отношения полезной нагрузки к массе.

Соображения безопасности также ограничивают степень, в которой это снижение массы может быть использовано для увеличения рабочих скоростей (Haddadin et al., 2009). Тем не менее, более низкий крутящий момент способствует использованию более легких и быстрых электродвигателей, что в принципе требует более высоких передаточных чисел для этих приложений.

Критерий для характеристики вклада коробки передач в скорость и характеристики полезной нагрузки должен отражать эти аспекты и побуждать нас использовать в нашей структуре (i) максимальную входную скорость, (ii) максимальный воспроизводимый выходной крутящий момент, называемый моментом ускорения, и номинальный крутящий момент, (iii ) передаточное число и (iv) отношение крутящего момента к массе как для номинального, так и для момента ускорения.

Сводка

Определение характеристик роботизированных коробок передач — сложная задача: высокая универсальность этих устройств и их сложное взаимодействие с первичными двигателями и системами управления делают прямое сравнение их характеристик особенно сложным.

Передаточное число продемонстрировало сильное влияние на производительность робототехнической системы. Это объясняет его предпочтительную роль в литературе, посвященной оптимизации срабатывания роботов, и растущий интерес робототехников к возможностям использования переменных передач (Kim et al., 2002; Карбон и др., 2004; Stramigioli et al., 2008; Жирар и Асада, 2017). Хотя мы убеждены, что трансмиссии с регулируемой передачей очень многообещающие и, безусловно, будут способствовать формированию будущего ландшафта робототехники, мы ограничили наш анализ здесь компактными коробками передач с постоянным передаточным числом. На данный момент мы считаем, что нам лучше всего подойдет этот ограниченный объем, который может также способствовать выявлению потенциальных областей применения и подходящих технологий для трансмиссий с переменным передаточным числом.

На основе этого анализа мы предлагаем схему оценки будущих роботизированных коробок передач на основе следующих параметров:

• Передаточное число

• Ускорение и номинальный выходной крутящий момент

• Вес

• Форма: диаметр × длина

• Ускорение и номинальный крутящий момент к массе

• КПД: пиковое значение и субъективная зависимость от скорости и крутящего момента

• Топологическая эффективность: коэффициент скрытой мощности

• Пусковой момент при прямом и обратном движении без нагрузки в% от номинального входного крутящего момента

• Потери, не зависящие от нагрузки

• Потерянное движение

• Максимальная входная скорость

• Жесткость на кручение

Наша структура включает также эталонный вариант использования, характерный для множества задач pHRI согласно нашему собственному опыту: моменты ускорения более 100 Нм и передаточные числа более 1: 100, для которых необходимо оптимизировать вес, компактность и эффективность.

Обзор технологий передачи данных, используемых в настоящее время в промышленных роботах

Электродвигатели, оснащенные механическими трансмиссиями, обычно используются в качестве исполнительных механизмов в робототехнике (Rosenbauer, 1995; Scheinman et al., 2016), а также в промышленных роботах. Эти механические трансмиссии почти неизбежно основаны на какой-то зубчатой ​​передаче (Sensinger, 2013).

Благодаря их большей способности снижать общий вес и поскольку электродвигатели имеют тенденцию иметь более высокий КПД на высоких рабочих скоростях, другой характеристикой промышленных роботизированных трансмиссий является использование относительно больших коэффициентов передачи (передаточных чисел), обычно более 1:40 (Розенбауэр, 1995).

Планетарные редукторы

: чрезвычайно универсальная платформа

Планетарные зубчатые передачи

(PGT) — это компактные, универсальные устройства, широко используемые в силовых передачах. Благодаря характерной коаксиальной конфигурации и хорошей удельной мощности они особенно подходят для вращающихся первичных двигателей, таких как электродвигатели.

PGT

могут использовать две дифференцированные стратегии для достижения высоких коэффициентов усиления: (i) добавление нескольких ступеней обычных, высокоэффективных PGT — здесь называемых редукторами и представленных на рисунке 2 — или (ii) использование особенно компактных конфигураций PGT с возможностью получения высоких передаточные числа.

Рисунок 2 . Внутреннее расположение редуктора Neugart с указанием его основных элементов, адаптировано из Neugart (2020) с разрешения © Neugart GmbH. Он также включает схему базовой топологии.

Хотя использование нескольких ступеней редукторов позволяет наилучшим образом использовать эффективность зацепления высоких шестерен и приводит к высокоэффективным редукторам, это обычно приводит к тяжелым и громоздким решениям. Компактные конфигурации PGT с другой стороны могут достигать высоких передаточных чисел в очень компактных формах, но они страдают от удивительно высоких потерь, связанных с высокими виртуальными мощностями (Crispel et al. , 2018).

Особенно компактная конфигурация PGT для высоких передаточных чисел была впервые изобретена Вольфромом (1912) и использовалась в редукторах серии RE компании ZF Friedrichshafen AG (ZF), предназначенных для промышленных роботов (Looman, 1996). Эта конфигурация, показанная на Рисунке 3, сильно зависит от Virtual Power, и ZF представляет собой единственное известное коммерческое применение конфигураций PGT, отличное от обычных редукторов. Хотя производство серии RE было прекращено в 90-х годах, Wolfrom PGT в последнее время пользуются растущим интересом исследовательского сообщества робототехники, как мы резюмировали в предыдущей статье авторов (López-García et al., 2019а).

Рисунок 3 . Внутреннее устройство ZF’s RG Series Wolfrom PGT для роботизированных приложений адаптировано из Looman (1996) с разрешения © 1998 Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Он также включает схему базовой топологии.

Таблица 1 представляет оценку PGT. Несмотря на завышенные размеры для нашего теста, мы использовали ZF RG350 Wolfrom PGT, чтобы попытаться оценить потенциал конфигураций PGT с высоким коэффициентом, основываясь на имеющихся доказательствах его пригодности для достижения высоких коэффициентов (Арнаудов и Караиванов, 2005; Mulzer, 2010 ; Капелевич и AKGears LLC, 2013). Для редукторов мы выбрали — при поддержке производителей — подходящие решения из портфолио Wittenstein и Neugart. Стоит отметить важную роль, которую играет максимальное передаточное число на ступень редуктора: в то время как Виттенштейн ближе к максимуму осуществимости, определяемому избеганием контакта между соседними планетами, Нейгарт выбирает в своей серии PLE (серия PLFE может достигать 1: 100 соотношений только в два этапа) более ограничительный подход и, следовательно, для достижения общего усиления 1: 100 требуется три этапа вместо двух для Виттенштейна.Это приводит к менее компактным решениям и более низкой эффективности для приложения 1: 100, но позволяет Neugart достичь более высокого выигрыша — до 1: 512 — без фундаментальных изменений веса, размера или эффективности.

Таблица 1 . Схема оценки решений с планетарной зубчатой ​​передачей.

Редукторы

имеют вес около 4 кг, что нельзя напрямую сравнивать с увеличенными размерами RG350. RG350 имеет форму с большим диаметром и меньшей длиной, чем редукторы.Что касается отношения крутящего момента к весу, значения обоих решений кажутся относительно близкими.

Редукторы

имеют сильное преимущество в их хорошем КПД (выше 90%), который также менее чувствителен к изменениям рабочих условий, а пусковые моменты холостого хода очень низкие. Конфигурации с высоким коэффициентом полезного действия показывают, насколько сильно ограничивается топологическая эффективность, что приводит к снижению эффективности. Это, вероятно, объясняет, почему редукторы сегодня являются доминирующей технологией PGT в робототехнике.

PGT

показывают самые высокие входные скорости (до 8 500 об / мин), но их потери хода также самые большие (4–6 Arcmin) в обычных редукторах. В робототехнике PGT широко использовались в первых промышленных роботах, в то время как в последние десятилетия их использование сильно сократилось, в основном из-за их ограничений, связанных с уменьшением люфта. Несмотря на то, что существуют механизмы, ограничивающие изначально более значительную обратную реакцию PGT, на практике они основаны на введении определенной предварительной нагрузки, отрицательно влияющей на их эффективность (Schempf, 1990).

Гармонические приводы: без люфта, легкий редуктор деформационной волны

Редуктор Strain Wave был изобретен Массером (1955) и нашел широкое применение в 70-х годах, первоначально в аэрокосмической отрасли. Его основное космическое применение было в качестве элемента механической передачи в аппарате лунохода Аполлона-15 в 1971 году (Schafer et al., 2005).

Его название происходит от характерной деформации Flexspline , нежесткой, тонкой цилиндрической чашки с зубьями, которая служит выходом.Flexspline входит в зацепление с фиксированным сплошным круглым кольцом с внутренними зубьями шестерни Circular Spline , в то время как он деформируется вращающейся эллиптической заглушкой — волновым генератором , как это видно на рис. обычно называют Harmonic Drive © (HD) из-за очень эффективной стратегии защиты IP.

Рисунок 4 . Внутренняя конфигурация коробки передач Harmonic Drive CSG (слева), адаптированная из Harmonic Drive (2014) с разрешения © 2019 Harmonic Drive SE, и коробки передач E-Cyclo (справа), адаптированная из SUMITOMO (2020) с разрешения © Sumitomo Drive, 2020 Germany GmbH. Также включена схема их базовой топологии KHV, используемая для расчета его скрытого коэффициента мощности в Приложении I.

Для нашего сравнительного анализа мы выбрали два подходящих редуктора Harmonic Drive, CSD-25-2A, предназначенный для интеграции в роботизированное соединение, чтобы обеспечить адекватные структурные граничные условия, и сверхлегкий редуктор CSG-25-LW, представляющий конструктивно достаточное решение. что может быть более прямо по сравнению с другими технологиями. Совсем недавно компания SUMITOMO представила новый редуктор E-CYCLO, работающий также на принципе действия волны деформации.SUMITOMO предоставила нам доступ к своему самому последнему каталогу (SUMITOMO, 2020), что позволило нам включить его в наш тест (Таблица 2). Еще одна интересная волна деформации, очень похожая на гармонический привод, недавно была также представлена ​​GAM в своей серии коробок передач для робототехники, которая также включает планетарные зубчатые передачи и циклоидные приводы (GAM, 2020).

Таблица 2 . Схема оценки решений волн деформации.

Выбранная модель CSG имеет значительно больший крутящий момент, чем предполагалось в нашем тесте.Форма имеет больший диаметр, чем длина, а вес значительно ниже, чем у других технологий, и приводит к лучшему соотношению крутящего момента к массе из проанализированных технологий. Действительно, характерное зацепление с несколькими зубьями обеспечивает большее сопротивление крутящему моменту, чем в PGT, что делает эту технологию очень подходящей для соединений, расположенных ближе к рабочему органу, где они часто встречаются в современных промышленных роботах.

Пиковый КПД ниже, чем у редукторов, и ближе к RG350, а КПД особенно чувствителен к условиям эксплуатации.Поезда Strain Wave демонстрируют большие потери, не зависящие от нагрузки, и пусковые моменты без нагрузки, особенно в условиях обратного движения, которые становятся особенно критическими для высоких скоростей и / или низких крутящих моментов (Harmonic Drive, 2014). Для роботизированных устройств HRI, подверженных частым изменениям скорости и полезной нагрузки в сочетании с обменом энергией между роботизированным устройством и пользователем, это означает, что средняя эффективность быстро падает ниже 40–50% (López-García et al., 2019b). Стоит также отметить их большой коэффициент скрытой мощности, указывающий на одновременное присутствие высоких крутящих моментов и скоростей в зацеплении зубьев, что также помогает объяснить относительно низкий КПД.

Еще раз, благодаря зацеплению с несколькими зубьями, можно достичь потерянных движений ниже 1 угловой минуты, что дает этому редуктору большое преимущество, которое помогает гармоническим приводам находить широкое применение в промышленных роботах. Они смогли вытеснить PGT из многих приложений, особенно после значительного улучшения характеристик в результате использования новой геометрии зубьев, представленной этой компанией в 90-х годах, что также улучшило линейность их жесткости (Slatter, 2000).

Максимальная входная скорость раньше была сильным ограничением для использования редукторов HD (Schempf, 1990), но новые достижения и улучшения конструкции позволяют им теперь достигать 7500 об / мин.

Циклоидные приводы: для высокой прочности и крутильной жесткости

С момента своего изобретения Лоренцем Брареном в 1927 году (Li, 2014) циклоидные приводы нашли применение в основном в лодках, кранах и некотором крупном оборудовании, таком как прокатные стальные полосы или станки с ЧПУ. В циклоидных приводах эксцентричное входное движение создает шаткое циклоидальное движение одиночного большого планетарного колеса, которое затем преобразуется обратно во вращение выходного вала и приводит к высокой редукционной способности (Gorla et al., 2008), см. Рисунок 5.

Рисунок 5 . Внутренняя конфигурация циклоидных приводов SUMITOMO Fine Cyclo F2C-A15 и Fine Cyclo F2C-T155, идентифицирующая их основные элементы, адаптирована из SUMITOMO (2017) с разрешения © Sumitomo Cyclo Drive Germany GmbH, 2017. Он также включает схему лежащих в основе топологий.

Таблица 3 включает лидера рынка (NABTESCO RV) в этом сегменте и основных претендентов (SPINEA и SUMITOMO). RV от NABTESCO и серия Fine-Cyclo T от SUMITOMO включают обычную ступень PGT с предварительным зацеплением.Полезная нагрузка этих устройств больше, чем требуется для нашего теста, и приводит к большому весу. Это уже дает ценную информацию: более компактные решения недоступны на рынке и, согласно информации, предоставленной некоторыми производителями, менее интересны, поскольку для них потребуется высочайшая точность производства и, в конечном итоге, приведет к высоким затратам.

Таблица 3 . Схема оценки решений для циклоидных приводов.

Формы аналогичны коробкам передач с волновой деформацией, а по массе больше и ближе к весам PGT по вышеупомянутым причинам.Отношение крутящего момента к массе больше, чем у PGT, но немного ниже, чем у коробок передач с волновой деформацией. Основное преимущество циклоидных приводов заключается именно в их способности выдерживать большие нагрузки и особенно ударные нагрузки, а также в минимальных требованиях к техническому обслуживанию.

Пиковый КПД выше, чем у редукторов с волновой деформацией, и ближе к КПД PGT, но КПД сильно зависит от условий эксплуатации (Михайлидис и др., 2014), а пусковые моменты холостого хода и коэффициент скрытой мощности высоки, как аналогично редукторам с деформационной волной.

Хотя они, как правило, имеют некоторый люфт, который часто компенсируется в их конструкции для достижения уровней, сопоставимых с уровнями редукторов с волновой деформацией, вероятно, за счет немного более высокого трения. Их жесткость на кручение — самая большая из проанализированных технологий редукторов.

Приводы

Cycloid имеют неотъемлемое ограничение на работу с высокими входными скоростями, вызванное наличием большого и относительно тяжелого планетарного (кулачкового) колеса, что приводит к большим инерциям и дисбалансу.Это мотивирует использование, как правило, двух планетарных колес, расположенных последовательно и смещенных на 180 градусов друг к другу, для устранения дисбаланса, уменьшения вибраций и обеспечения большей входной скорости. Это объясняет, как благодаря сочетанию циклоидных приводов со ступенями предварительного зацепления, состоящими из обычных ступеней PGT, циклоидные приводы получили широкое распространение в робототехнике. Такое расположение повышает эффективность, снижает чувствительность к высоким входным скоростям и обеспечивает легкую адаптацию их передаточных чисел.В 90-х годах гармонические приводы доминировали на рынке роботизированных коробок передач, но усовершенствования циклоидной технологии позволили циклоидным приводам начать покорять бездорожье, сначала в Японии, а затем в других местах (Rosenbauer, 1995). В настоящее время такие производители, как NABTESCO, SUMITOMO или NIDEC, предлагают циклоидные гибриды с интегрированным передаточным механизмом PGT, покрывающие более 60% рынка роботизированных коробок передач, и поэтому стали новой доминирующей технологией, особенно для проксимальных суставов, подверженных более высоким нагрузкам и меньшим ограничениям по весу (WinterGreen Исследования, 2018).

Наконец, стоит упомянуть наличие относительно большой пульсации крутящего момента, которая вносит нелинейности и усложняет их контроль. Эта пульсация крутящего момента связана с необходимостью использования циклоидных профилей зубьев, чтобы избежать столкновения зубьев между большим планетарным колесом / колесами и зубчатым венцом, что делает эти устройства чрезвычайно чувствительными к изменениям межцентрового расстояния, возникающим даже из-за небольших производственных ошибок. Существует несколько попыток улучшить эту ситуацию, используя эвольвентные зубья, менее чувствительные к колебаниям межцентрового расстояния, с уменьшенными углами давления и / или коэффициентами контакта для минимизации радиальных сил и повышения эффективности (Morozumi, 1970), а также с использованием других форм нестандартных зубьев. -инволютные зубы (Коряков-Савойский и др., 1996; Хлебаня и Куловец, 2015).

Обзор новейших технологий передачи для робототехники

Усилитель крутящего момента REFLEX

Genesis Robotics привлекла большое внимание в сообществе робототехники с появлением их двигателя с прямым приводом, LiveDrive © . Согласно Genesis, LiveDrive в двух доступных топологиях — радиальном и осевом потоках — обеспечивает сравнительные характеристики в соотношении крутящего момента к массе. Двигатель с осевым потоком может достигать 15 Нм / кг, в то время как радиальный поток ограничивается максимум 10 Нм / кг.

Чтобы расширить спектр применения, Genesis Robotics представила совместимую коробку передач под названием Reflex , показанную на рис. 6. Эта литая под давлением сверхлегкая пластиковая коробка передач предназначена для легких роботов, и хотя изначально она была разработана для совместной работы с LiveDrive. и поэтому он нацелен на передаточные числа ниже 1:30, он также способен обеспечивать передаточные числа до 1: 400 (GENESIS, 2018).

Рисунок 6 . Внутренняя конфигурация и основные элементы редуктора Reflex адаптированы из GENESIS Robotics (2020) с разрешения © 2019 Genesis Robotics.Он также включает схему базовой топологии.

Базовая топология — топология Wolfrom PGT с несколькими меньшими планетами (Klassen, 2019), в которой реактивное (стационарное) зубчатое колесо разделено на две части для балансировки в соответствии с конструкцией, первоначально предложенной Россманом (1934) и используемой хорошо в передаче Hi-Red Tomcyk (2000).

В редукторе Reflex выходное кольцо также разделено для облегчения сборки с косозубыми зубьями. Еще одним интересным аспектом этой конструкции является заклеенная лентой форма планет, которая, как подозревают авторы, связана с возможностью предварительной нагрузки системы для достижения нулевого люфта, который, как утверждает Genesis, возможен с этой коробкой передач.По заявлению компании, гибкость пластиковых планетарных колес также дает преимущество для уменьшения люфта.

К сожалению, пока нет независимых тестов, подтверждающих данные характеристики, и никаких официальных данных, особенно по эффективности, от Genesis пока нет, поэтому в Таблицу 4 включено только значение Latent Power Ratio, полученное в результате его топологии.

Таблица 4 . Система оценки новых технологий редукторов.

Таким образом, хотя лежащая в основе топология Wolfrom указывает на то, что эффективность, безусловно, будет сложной задачей, решение этой инновационной коробки передач демонстрирует большой потенциал для переосмысления существующих технологий и их адаптации к будущим потребностям робототехники. Genesis Robotics недавно вступила в интересное партнерство с известными промышленными компаниями, такими как Koch Industries Inc. и Demaurex AG.

Проезд Архимеда

IMSystems из Нидерландов является дочерним предприятием Делфтского технологического университета, созданным в 2016 году для использования изобретения Archimedes Drive (Schorsch, 2014).

Привод Архимеда снова повторяет топологию редуктора Wolfrom (также с разрезным реактивным зубчатым венцом в некоторых его конструкциях), но включает в себя революционное новшество в использовании роликов вместо зубчатых колес для замены зубчатых контактов контактами качения, см. Рис. 7. Управляемая деформация планетарных роликов позволяет передавать крутящий момент между планетами, подобно колесам транспортного средства.

Рисунок 7 . Внутренняя конфигурация привода Архимеда с деталями, показывающими его планеты Flexroller, адаптирована из IMSystems (2019) с разрешения © 2019 Innovative Mechatronic Systems B. V., со схемой лежащей в основе топологии.

Характеристики, представленные в таблице 4, взятой из брошюры компании (IMSystems, 2019) и доступной по запросу, показывают, что использование топологии Wolfrom дает этому устройству возможность достигать очень высоких передаточных чисел в компактной форме, но это также приводит к низкой топологической эффективности. Согласно IMSystems, замена контакта зубчатого колеса на контакт качения способствует минимизации потерь в контакте, которые, в частности, при передаче крутящего момента между планетарной передачей и кольцевыми роликами должны компенсировать высокое латентное соотношение мощности и приводить к максимальной эффективности около 80% (IMSystems, 2019).Никаких данных о пусковых моментах или потерях, не зависящих от нагрузки, не предоставляется.

Чтобы обеспечить передачу высокого крутящего момента без скольжения, необходимо строго контролировать деформацию роликов планетарного механизма, а также производственные допуски коробки передач. Это представляет собой одну из основных технологических проблем, и это ядро ​​инноваций, вносимых этой технологией (Schorsch, 2014).

NuGear

STAM s.r.l. — частная инженерная компания из Генуи, которая помогла разработать роботизированный сустав для гуманоидного робота I-Cub.Их NuGear — это нутирующая коробка передач, которая изначально была задумана (Барбагелата и Корсини, 2000) для космических приложений, но могла бы развить свой потенциал и для робототехники за счет исследования альтернативных производственных средств.

Пока нет общедоступной информации о рабочих характеристиках этой коробки передач, что означает, что мы можем предоставить здесь только предварительный анализ ее топологии и результирующих характеристик, которых можно ожидать на основе ограниченной информации, доступной в основном из проекта Caxman EU ( CAxMan, 2020), для которого NuGear был вариантом использования, и из доступных патентов (Barbagelata et al., 2016).

На рисунке 8 внутренняя структура NuGear представлена ​​с использованием эквивалентной конфигурации PGT — для облегчения понимания абстрагируется аспект нутации. Таким образом становится ясно, что NuGear напоминает два PGT Wolfrom, для которых несущая используется в качестве входа, соединенных последовательно, и где каждый из них соответствует одному из двух этапов, определенных в Barbagelata et al. (2016). Это еще раз указывает на то, что в этой коробке передач будет присутствовать относительно высокий коэффициент скрытой мощности.Для передаточного числа 1: 100 и при условии сбалансированного усиления 1:10 на каждой из двух ступеней, как предложено в Barbagelata et al. (2016), мы получаем, используя уравнения, выведенные в Приложении I, коэффициент скрытой мощности 32, что указывает на топологическую эффективность, аналогичную таковой у Wolfrom PGT.

Рисунок 8 . Внутренняя конфигурация двухступенчатой ​​коробки передач NuGear для версии с оппозитными контактами планет адаптирована из CAxMan (2020) с разрешения © Stam S.r.l. Он также включает схему базовой топологии.

Еще предстоит подтвердить, в какой степени использование методов аддитивного производства может помочь STAM s. r.l. снизить большие затраты на производство конических зубчатых колес, а также определить, сможет ли операция нутации достичь достаточной надежности и более компактной формы, которые могут открыть дверь для ее использования в области робототехники (CAxMan, 2020).

Двусторонний привод

Компания FUJILAB в Иокогаме предложила в Fujimoto (2015) коробку передач с высокой степенью управляемости для робототехники, которая особенно подходит для работы без датчика крутящего момента (Kanai and Fujimoto, 2018).

Как видно из рисунка 9, конфигурация этого устройства снова аналогична PGT от Wolfrom. При такой топологии Fujimoto et al. смогли достичь для передаточного числа 1: 102 КПД при движении вперед 89,9% и КПД при движении назад 89,2%. Пусковой крутящий момент без нагрузки в обратном направлении составил 0,016 Нм в коробке передач с внешним диаметром ~ 50 мм (Kanai and Fujimoto, 2018). Стратегия достижения такой высокой эффективности с топологией Wolfrom заключается в оптимизации коэффициентов сдвига профиля (Fujimoto and Kobuse, 2017).

Рисунок 9 . Внутренняя конфигурация двустороннего привода, высокоэффективной коробки передач, способной обеспечивать передаточное число 1: 102 с использованием топологии Wolfrom, любезно предоставлено © Yasutaka Fujimoto.

Эти многообещающие результаты — см. Таблицу 4 — показывают, что выравнивание соотношений подвода и углубления посредством оптимизации коэффициентов смещения профиля может привести к чрезвычайно высокой эффективности зацепления. Насколько известно авторам, эта стратегия была первоначально предложена Хори и Хаяши (1994) и особенно интересна в топологии Wolfrom, где она в конечном итоге может обеспечить эффективность выше 90% в сочетании с высокими передаточными числами и компактными топологиями.

Привод подшипника шестерни

Вслед за новаторской работой в этой области Джона М. Враниша из НАСА, результатом которой стало изобретение планетарной шестерни без водила во Вранише (1995) и подшипников с частичными зубьями (Враниш, 2006), NASA Goddard Space Центр управления полетами представил свою концепцию нового привода с зубчатым подшипником в Вайнберге и др. (2008).

Северо-Восточный университет в Бостоне продолжил разработку этого нового привода для роботизированных соединений.Как можно заметить на рисунке 10, она включает в себя редуктор Wolfrom выполнен с возможностью включать в себя конструкцию и шестерни подшипников несущие менее Vranish в. Подшипники шестерен представляют собой контакты качения, которые предусмотрены для каждой пары зацепных шестерен в соответствии с их делительным диаметром и уменьшают нагрузку на подшипники коробки передач (Brassitos et al., 2013). Эта топология обеспечивает удобную интеграцию электромотора, который, следовательно, встроен в полую часть большого солнечного зубчатого колеса в конфигурации, специально предназначенной для космических приложений (Brassitos and Jalili, 2017).

Рисунок 10 . Внутренняя конфигурация зубчатого подшипника, включая встроенный бесщеточный двигатель, адаптирована из Brassitos and Jalili (2017) с разрешения © 2017 Американское общество инженеров-механиков ASME. Справа также показана основная топология Wolfrom с расщепленным реакционным кольцом.

В Brassitos and Jalili (2018) металлический прототип привода с зубчатым подшипником с передаточным числом 1:40 характеризуется жесткостью, трением и кинематической погрешностью.Измерения полностью соответствуют показателям FUJILAB и подтверждают низкий пусковой момент без нагрузки в этой конфигурации (0,0165 Нм для внешнего диаметра коробки передач ~ 100 мм). После экспериментального измерения жесткости, трения и кинематической погрешности их привода (Brassitos and Jalili, 2018) интегрировали эти значения в динамическую модель, которая затем была смоделирована и сравнена с откликом скорости разомкнутого контура системы при свободном синусоидальном движении, показав хорошие результаты. корреляция и предлагает очень удобную высокую линейность передачи.

Предварительные измерения показали хороший комбинированный КПД двигателя и коробки передач Wolfrom с передаточным числом 1: 264 (Brassitos et al. , 2013), что не очень хорошо коррелирует с рассчитанным скрытым коэффициентом мощности 196. КПД не был определен. снова в центре внимания недавних статей авторов, и мы, к сожалению, не смогли на данный момент подтвердить окончательные уровни эффективности, которых могут достичь новые прототипы.

В любом случае, привод с зубчатым подшипником дает очень интересные возможности для использования потенциала топологии Wolfrom в робототехнике.Возможность удаления несущего элемента и встраивания электродвигателя в коробку передач в общем корпусе позволяет получить впечатляюще компактные конструкции. Возможность использования продольных роликов зубчатых подшипников для уменьшения радиальной нагрузки на подшипники также является многообещающим вариантом для повышения компактности и повышения эффективности (Brassitos et al., 2019).

Галакси Драйв

Schreiber and Schmidt (2015) защищает основные инновации, включенные в Galaxie Drive, коробку передач, которую WITTENSTEIN в настоящее время выводит на рынок прецизионных редукторов через свой стартап Wittenstein Galaxie GmbH, созданный в апреле 2020 года.

Хотя таблица данных и подробная информация еще не доступны, также раскрыты принцип работы и ожидаемая прибыль. Galaxie Drive представляет новый кинематический подход, основанный на линейном наведении одиночного зуба в зубчатом держателе Teeth Carrier , но, по мнению этих авторов, его топология напоминает топологию деформационно-волнового механизма, см. Рис. 11. Гибкая линия заменена зубцами Держатель, включающий два ряда отдельных зубцов, выполнен с возможностью радиального перемещения и зацепления с круговым шлицем в качестве вращающегося многоугольного вала выполняет роль генератора волн с многоугольным периметром (Schreiber and Röthlingshöfer, 2017).Следовательно, несколько отдельных зубцов одновременно входят в зацепление с круговым шлицем — как в Harmonic Drive. Это, вместе с двухточечным контактом с высокой устойчивостью к крутящему моменту между каждым отдельным зубом и держателем зубов, обеспечивает этому устройству характерный нулевой люфт, высокую жесткость на кручение и эталонное соотношение крутящего момента к весу, по словам производителя.

Рисунок 11 . Деталь зацепления зубьев коробки передач Galaxy (R) DF адаптирована из Schreiber (2015) с разрешения © 2020 Wittenstein Galaxie GmbH.Он включает схему базовой топологии KHV.

В ходе прямого обмена мнениями представители Виттенштейна подтвердили, что очевидная проблема трения между отдельными зубьями и их направляющим круговым кольцом решена, и Galaxie может достичь максимальной эффективности выше 90%. Из-за лежащей в основе конфигурации KHV ожидаются большие коэффициенты скрытой мощности, но пока невозможно получить дальнейшее представление об эффективности зацепления, которая будет результатом радиального движения зубьев, которое включает новую логарифмическую спиральную поверхность зуба (Michel, 2015).

Изначально привод Galaxie Drive предназначался для высокоточного оборудования, где высокая жесткость и сопротивление крутящему моменту могут помочь увеличить скорость и повысить производительность. В будущем мы, безусловно, сможем оценить потенциал этой инновационной технологии также для робототехнических приложений.

Обсуждение

Новое поколение роботизированных устройств меняет приоритеты в выборе подходящих коробок передач. Вместо высочайшей точности на высоких скоростях эти устройства предъявляют более строгие требования к легким и очень эффективным устройствам с механическим усилением.

Сверхлегкие приводы деформационных волн (HD, E-cyclo), безусловно, находятся в очень хорошем положении для удовлетворения этих потребностей, что подтверждается их нынешним доминированием в области коботов. При рассмотрении привода волны деформации для роботизированной задачи pHRI работа при низких крутящих моментах и ​​скоростях должна быть сведена к минимуму, если эффективность должна быть максимальной. Хотя их оптимизированная геометрия зубьев способствует более линейной жесткости на кручение, трение остается в значительной степени нелинейным и зависит от направления, вызывая также определенные ограничения использования.Храповик как следствие ударной нагрузки — это еще одно ограничение, которое следует учитывать для этого типа редуктора, которое E-Cyclo не должен иметь (SUMITOMO, 2020).

Циклоидные приводы

прошли долгий путь и в конечном итоге стали доминирующей технологией в промышленных роботах. Благодаря технологическим достижениям, направленным на уменьшение люфта и ограничений скорости ввода, они теперь могут обеспечивать хорошую точность с приемлемой эффективностью, несмотря на высокие скрытые коэффициенты мощности, возникающие из-за базовой топологии KHV, эквивалентной топологии приводов с волновой деформацией.Использование ступени перед зацеплением также вносит важный вклад в достижение этой цели за счет повышения базовой топологической эффективности. Сверхлегкие конструкции, подобные конструкции SPINEA, демонстрируют интересный потенциал, но в конечном итоге потребуются более прорывные подходы, такие как пластиковые материалы, чтобы удовлетворить потребности в более легких коробках передач и более высоких передаточных числах, необходимых для HRI. Пока это не станет возможным, циклоидные приводы можно рассматривать только для больших полезных нагрузок, когда их больший вес и результирующая инерция не критичны для работы. Когда исключительная точность не требуется, можно избежать мер компенсации люфта в пользу повышения эффективности и более низких пусковых моментов. В любом случае следует позаботиться о том, чтобы адекватно управлять пульсацией крутящего момента, и, вероятно, необходимо будет остаться на этапе перед включением, чтобы обеспечить высокие скорости входного двигателя.

Невозможность планетарных редукторов снизить люфт при сохранении хороших характеристик и ограничения жесткости на кручение ограничили их использование в промышленной робототехнике. Тем не менее, PGT чрезвычайно универсальны, что демонстрирует их широкое использование во множестве современных промышленных устройств.И они по своей сути эффективны, надежны и относительно просты — дешевы — в производстве. Это может объяснить недавний интерес робототехников к PGT и почему пять из шести изученных здесь высоко инновационных коробок передач основаны на конфигурации PGT с высоким передаточным числом: топологии Wolfrom. Лучшая топологическая эффективность в сочетании с улучшением эффективности зацепления за счет модификации профиля или даже еще одного шага вперед по замене зубьев контактами качения являются многообещающими характеристиками. В сочетании с возможностями, открываемыми их полой топологией, эти элементы потенциально могут способствовать возвращению PGT в робототехнику.

Наше исследование показывает, что большая универсальность технологий редукторов, используемых в робототехнике, представляет собой серьезную проблему для прямого сравнения их характеристик. Как показывают примеры люфта и максимальной входной скорости, адекватные модификации конструкции могут надлежащим образом компенсировать большинство исходных слабых мест определенной технологии за счет компромиссов в других аспектах, обычно включая эффективность, размер, вес и стоимость. Точно так же большие скрытые коэффициенты мощности указывают на существенный топологический недостаток с точки зрения эффективности, но он также может быть — по крайней мере частично — компенсирован соответствующими модификациями.Таким образом, обучающий эффект заключается в том, что выбор подходящей технологии редуктора для определенного применения pHRI является чрезвычайно сложным процессом, требующим глубокого понимания фундаментальных недостатков, возможностей улучшения и производных компромиссов каждой технологии. Наша первоначальная цель исследования — внести свой вклад в простую таблицу выбора, способную помочь неопытным робототехникам в выборе подходящих технологий редукторов для своих робототехнических устройств, поэтому не могла быть достигнута.Вместо этого в этой статье собраны и объясняются основные параметры выбора и связанные с ними проблемы в каждой из доступных технологий, с целью помочь инженерам-роботам pHRI развить необходимые навыки, необходимые для осознанного выбора подходящей, индивидуально оптимизированной коробки передач.

Два важных аспекта роботизированных редукторов для pHRI, к сожалению, не могут быть адекватно оценены в нашем исследовании на данном этапе: шум и стоимость. По мере приближения роботизированных устройств к людям шум привлекает все больше внимания робототехников.Редукторы, безусловно, представляют собой важный источник шума (переносимого воздухом и конструкцией), но, к сожалению, на данном этапе рекомендуется исключить шум из нашего анализа по двум основным ограничениям. Во-первых, большинство производителей редукторов еще не предоставляют количественных оценок шумовых характеристик, и когда они это делают, они, как правило, следуют другим методам испытаний, которые также не особенно подходят для рабочих условий в pHRI. Во-вторых, современные технологии редукторов все еще нуждаются в незавершенном процессе оптимизации шума.

Стоимость также является важным параметром, делающим технологии pHRI более доступными, и поэтому становится важным при выборе подходящих редукторов для будущих робототехнических технологий. К сожалению, и здесь научному сообществу доступно недостаточное количество исходной информации, чтобы дать возможность систематической справедливой оценки крупномасштабного потенциала затрат на определенную технологию редукторов. Прежде чем можно будет определить подходящую основу для оценки этого потенциала, требуется большой объем исследовательской работы, которая явно выходит за рамки нашего исследования.

Эти два ограничения очерчивают основные рекомендации авторов для интересных направлений будущих исследований. Определение стандартных условий испытаний на воздушный и конструкционный шум в коробках передач, особенно адаптированных к типичным условиям эксплуатации и потребности в pHRI, могло бы позволить прямое сравнение различных технологий и способствовать их оптимизации шума. Кроме того, составление доступных моделей затрат для производственных процессов, связанных с изготовлением коробок передач, и их адаптация к специфике конкретных технологий, используемых в робототехнике, позволит составить основу для оценки потенциала крупномасштабных затрат (и препятствий) разные технологии.

Авторские взносы

Все авторы принимали участие в предварительной работе, связанной с этой темой исследования, и внесли свой вклад в концептуализацию структуры, представленной в рукописи. PG работала над созданием подходящей системы оценки для выполнения анализа коробки передач и взяла на себя инициативу в написании рукописи и преобразовании ее в ее текущую форму. PG и ES в равной степени внесли свой вклад в определение потенциально подходящих технологий и в их анализ с помощью фреймворка. Все корректуры авторов прочитали и внесли свой вклад в окончательную версию статьи.

Финансирование

SC, ES (доктор философии) и TV (доктор наук) являются научными сотрудниками Исследовательского фонда Фландрии — Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (FWO). Эта работа частично финансируется программой исследований и инноваций Европейского Союза Horizon 2020 в рамках Соглашения о гранте № 687662 — проект SPEXOR.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить профессора Ясутака Фудзимото из Йокогамского национального университета, а также компании Neugart GmbH, Harmonic Drive SE, Sumitomo Drive Germany GmbH, Genesis Robotics, Innovative Mechatronic Systems B.V., Stam s.r.l. и Wittenstein Galaxy GmbH за любезную поддержку и полученные объяснения, а также за разрешение использовать прилагаемые изображения их устройств.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https: // www.frontiersin.org/articles/10.3389/frobt.2020.00103/full#supplementary-material

Список литературы

Альбу-Шеффер, А., Эйбергер, О., Гребенштейн, М., Хаддадин, С., Отт, К., Вимбок, Т. и др. (2008). Мягкая робототехника. Робот IEEE. Автомат. Mag. 15, 20–30. DOI: 10.1109 / MRA.2008.927979

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Arigoni, R., Cognigni, E., Musolesi, M., Gorla, C., and Concli, F. (2010). «Планетарные редукторы: эффективность, люфт, жесткость» в Международной конференции VDI по зубчатым колесам (Мюнхен).

Google Scholar

Арнаудов, К., Караиванов, Д. (2005). «Планетарные зубчатые передачи с высшим составом» в Международная конференция VDI по зубчатым колесам , Vol. 1904 (Мюнхен: VDI-Bericht), 327–344.

Барбагелата А. и Корсини Р. (2000). Riduttore Ingranaggi Conici Basculanti . Патент Италии № IT SV20000049A1. Рим: Ufficio Italiano Brevetti e Marchi.

Барбагелата А., Эллеро С. и Ландо Р. (2016). Планетарный редуктор .Европейский патент № EP2975296A2. Мюнхен: Европейское патентное ведомство.

Брасситос, Э. и Джалили, Н. (2017). Разработка и разработка компактного высокомоментного роботизированного привода для космических механизмов. J. Mech. Робот. 9, 061002-1–061002-11. DOI: 10.1115 / 1.4037567

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брасситос, Э., Джалили Н. (2018). «Определение характеристик жесткости, трения и кинематической погрешности в трансмиссиях с зубчатыми подшипниками», в ASME 2018 International Design Engineering Technical Conference and Computers and Information in Engineering Conference (Квебек: цифровая коллекция Американского общества инженеров-механиков).DOI: 10.1115 / DETC2018-85647

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Brassitos, E., Mavroidis, C., and Weinberg, B. (2013). «Зубчатый подшипниковый привод: новый компактный привод для роботизированных шарниров», в ASME 2013 Международная техническая конференция по проектированию и Компьютеры и информация в инженерной конференции (Портленд, Орегон: цифровая коллекция Американского общества инженеров-механиков). DOI: 10.1115 / DETC2013-13461

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Брасситос, Э., Вайнберг, Б., Цинчао, К., и Мавроидис, К. (2019). Контактная система изогнутого подшипника . Патент США № US10174810B2. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

Каланка, А., Мурадор, Р., Фиорини, П. (2015). Обзор алгоритмов совместимого управления жесткими и фиксированными роботами. IEEE / ASME Trans. Мех. 21, 613–624. DOI: 10.1109 / TMECH.2015.2465849

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Карбоне, Г., Mangialardi, L., и Mantriota, G. (2004). Сравнение характеристик полного и полутороидального тяговых приводов. мех. Мах. Теория 39, 921–942. DOI: 10.1016 / j.mechmachtheory.2004.04.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Cetinkunt, S. (1991). Проблемы оптимального проектирования в высокоскоростных высокоточных сервосистемах движения. Мехатроника 1, 187–201. DOI: 10.1016 / 0957-4158 (91)

-A

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, К.и Анхелес Дж. (2006). Потери виртуальной мощности и механические потери мощности в зубчатых зацеплениях планетарных зубчатых передач. ASME J. Mech. Des. 129, 107–113. DOI: 10.1115 / 1.2359473

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чен, Д. З., и Цай, Л. В. (1993). Кинематический и динамический синтез редукторных робототехнических механизмов. J. Mech. Des. 115, 241–246. DOI: 10.1115 / 1.2919183

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Crispel, S., López-García, P., Verstraten, T., Convens, B., Saerens, E., Vanderborght, B., and Lefeber, D. (2018). «Представляем составные планетарные передачи (C-PGT): компактный способ достижения высоких передаточных чисел для носимых роботов», на Международном симпозиуме по носимой робототехнике (Пиза), 485–489. DOI: 10.1007 / 978-3-030-01887-0_94

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Де Сантис, А., Сицилиано, Б., Де Лука, А., и Бикки, А. (2008). Атлас физического взаимодействия человека и робота. мех.Мах. Теория 43, 253–270. DOI: 10.1016 / j.mechmachtheory.2007.03.003

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дель Кастильо, Дж. М. (2002). Аналитическое выражение эффективности планетарных зубчатых передач. мех. Мах. Теория 37, 197–214. DOI: 10.1016 / S0094-114X (01) 00077-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дрессчер Д., де Фрис Т. Дж. И Страмиджоли С. (2016). «Выбор мотор-редуктора для повышения энергоэффективности», Международная конференция IEEE 2016 по усовершенствованной интеллектуальной мехатронике (AIM) (Банф, AB: IEEE), 669–675. DOI: 10.1109 / AIM.2016.7576845

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фудзимото Ю. (2015). Эпициклический зубчатый привод и метод его проектирования . Патент Японии № JP2015164100. Токио: Патентное ведомство Японии.

Fujimoto, Y., and Kobuse, D. (2017). «Роботизированные приводы с высокой степенью управляемости», на международном семинаре IEEJ по обнаружению, срабатыванию, управлению движением и оптимизации (SAMCON) (Нагаока), IS2–1.

GAM (2020 г.). GSL Коробка передач деформационной волны .Каталог.

ГЕНЕЗИС (2018). Усилитель крутящего момента Reflex — движущая сила будущего . Tech Update Общайтесь.

Гиберти Х., Чинквемани С. и Леньяни Г. (2010). Влияние механических характеристик трансмиссии на выбор мотор-редуктора. Мехатроника 20, 604–610. DOI: 10.1016 / j.mechatronics.2010.06.006

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Жирар, А., Асада, Х. Х. (2017). Использование естественной динамики нагрузки с приводами с регулируемым передаточным числом. Робот IEEE. Автомат. Lett. 2, 741–748. DOI: 10.1109 / LRA.2017.2651946

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Горла К., Даволи П., Роза Ф., Лонгони К., Чиоцци Ф. и Самарани А. (2008). Теоретический и экспериментальный анализ циклоидного редуктора скорости. J. Mech. Des. 130: 112604. DOI: 10.1115 / 1.2978342

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Groothuis, S. S., Folkertsma, G.A., и Stramigioli, S. (2018). Общий подход к достижению стабильности и безопасного поведения в распределенных роботизированных архитектурах. Фронт. Робот. AI 5: 108. DOI: 10.3389 / frobt.2018.00108

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хаддадин, С., Альбу-Шеффер, А., и Хирцингер, Г. (2009). Требования к безопасным роботам: измерения, анализ и новые идеи. Int. J. Робот. Res , 28, 1507–1527. DOI: 10.1177 / 0278364

3970

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хаддадин, С., Крофт, Э. (2016). «Физическое взаимодействие человека и робота», в Springer Handbook of Robotics (Cham: Springer), 1835–1874. DOI: 10.1007 / 978-3-319-32552-1_69

CrossRef Полный текст | Google Scholar

HALODI Robotics (2018). ДВИГАТЕЛЬ с прямым приводом Revo1 ™ [Брошюра], Moss. Доступно в Интернете по адресу: https://www.halodi.com/revo1 (по состоянию на 30 апреля 2020 г.).

Хэм, Р. В., Шугар, Т. Г., Вандерборгт, Б., Холландер, К. В., и Лефебер, Д. (2009). Соответствующие конструкции приводов. Робот IEEE. Автомат. Mag. 16, 81–94. DOI: 10.1109 / MRA.2009.933629

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гармонический привод A.G. (2014) Технические данные Наборы компонентов CSD-2A . Каталог.

Хлебаня Г., Куловец С. (2015). «Разработка плоскоцентрической коробки передач на основе геометрии S-образной шестерни», в 11. Kolloquium Getriebetechnik (Мюнхен), 205–216.

Google Scholar

Хоган, Н. (1984). «Контроль импеданса: подход к манипуляции», в 1984 American Control Conference (Сан-Диего, Калифорния: IEEE), 304–313. DOI: 10.23919 / ACC.1984.4788393

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хори, К., и Hayashi, I. (1994). Максимальный КПД обычных механических планетарных шестерен парадокса для редуктора. Пер. Jpn. Soc. Мех. Англ. 60, 3940–3947. DOI: 10.1299 / kikaic.60.3940

CrossRef Полный текст

Хантер, И. В., Холлербах, Дж. М., и Баллантайн, Дж. (1991). Сравнительный анализ актуаторных технологий для робототехники. Робот. Ред. 2, 299–342.

Google Scholar

IMSystems (2019). проезд Архимеда.IMSystems — Drive Innovation [Брошюра], Делфт.

Икбал, Дж., Цагаракис, Н. Г., и Колдуэлл, Д. Г. (2011). «Дизайн носимого оптимизированного экзоскелета руки с прямым приводом», в Международной конференции по достижениям в области взаимодействия компьютера и человека (ACHI) (Гозье).

PubMed Аннотация | Google Scholar

Канаи Ю., Фудзимото Ю. (2018). «Бессенсорное управление крутящим моментом для экзоскелета с приводом с использованием приводов с высокой степенью обратного привода», на IECON 2018–44-й ежегодной конференции Общества промышленной электроники IEEE (Вашингтон, округ Колумбия: IEEE), 5116–5121. DOI: 10.1109 / IECON.2018.85

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Капелевич А. и AKGears LLC (2013). Анализ планетарных передач с высоким передаточным числом. Коэффициент 3, 10.

Google Scholar

Караяннидис Ю., Друкас Л., Папагеоргиу Д. и Доулжери З. (2015). Управление роботом для выполнения задач и повышения безопасности при ударах. Фронт. Робот. AI 2:34. DOI: 10.3389 / frobt.2015.00034

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кашири, Н., Abate, A., Abram, S.J., Albu-Schaffer, A., Clary, P.J., Daley, M., et al. (2018). Обзор принципов энергоэффективного передвижения роботов. Фронт. Робот. AI 5: 129. DOI: 10.3389 / frobt.2018.00129

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ким, Дж., Парк, Ф. К., Парк, Ю., и Шизуо, М. (2002). Конструирование и анализ сферической бесступенчатой ​​трансмиссии. J. Mech. Des . 124, 21–29. DOI: 10.1115 / 1.1436487

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Классен, Дж. Б. (2019). Дифференциальная планетарная коробка передач . Международный патент № WO2019 / 051614A1. Женева: Всемирная организация интеллектуальной собственности, Международное бюро.

Google Scholar

Коряков-Савойский Б., Алексахин И., Власов И. П. (1996). Зубчатая передача . Патент США № US5505668A. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

Ли С. (2014). «Новейшие технологии проектирования зубчатых передач с большими передаточными числами», в материалах Proceedings of International Gear Conference (Lyon), 427–436.DOI: 10.1533 / 9781782421955.427

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луман, Дж. (1996). Zahnradgetriebe (Зубчатые механизмы) . Берлин: Springer-Verlag. DOI: 10.1007 / 978-3-540-89460-5

CrossRef Полный текст

Лопес-Гарсия, П., Криспель, С., Верстратен, Т., Сэренс, Э., Конвенс, Б., Вандерборгт, Б., и Лефебер, Д. (2018). «Конструкция планетарного редуктора для активной носимой робототехники, основанная на анализе видов отказов и последствий (FMEA)», на Международном симпозиуме по носимой робототехнике (Пиза), 460–464. DOI: 10.1007 / 978-3-030-01887-0_89

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лопес-Гарсия, П., Криспель, С., Верстратен, Т., Сэренс, Э., Вандерборгт, Б., и Лефебер, Д. (2019a). «Редукторы Wolfrom для легкой робототехники, ориентированной на человека», в материалах Proceedings of the International Conference on Gears 2019 (Мюнхен: VDI), 753–764.

Лопес-Гарсия, П., Криспель, С., Верстратен, Т., Сэренс, Э., Вандерборгт, Б., и Лефебер, Д. (2019b). «Настройка планетарных зубчатых передач для поддержки и воспроизведения конечностей человека», в MATEC Web of Conferences (Варна: EDP Sciences), 01014.DOI: 10.1051 / matecconf / 201928701014

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лафлин, К., Альбу-Шеффер, А., Хаддадин, С., Отт, К., Стеммер, А., Вимбек, Т., и Хирцингер, Г. (2007). Легкий робот DLR: концепции проектирования и управления роботами в среде обитания человека. Ind. Робот. Int. J . 34, 376–385. DOI: 10.1108 / 014390774386

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макмиллан Р. Х. и Дэвис П. Б. (1965). Аналитическое исследование систем раздвоенной передачи энергии. J. Mech. Англ. Sci . 7, 40–47. DOI: 10.1243 / JMES_JOUR_1965_007_009_02

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Mayr, C. (1989). Präzisions-Getriebe für die Automation: Grundlagen und Anwendungsbeispiele . Ландсберг: Verlag Moderne Industrie.

Мишель, С. (2015). Logarithmische spirale statt evolvente. Maschinenmarkt № . 18, 40–42.

Михайлидис А., Афанасопулос Э. и Оккас Э. (2014). «Эффективность циклоидного редуктора», в International Gear Conference (Lyon Villeurbanne), 794–803.DOI: 10.1533 / 9781782421955.794

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Морозуми, М. (1970). Эвольвентное внутреннее зацепление со смещением профиля . Патент США № US3546972A. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

Мюллер, Х. В. (1998). Die Umlaufgetriebe: Auslegung und vielseitige Anwendungen . Берлин; Гейдельберг: Springer-Verlag. DOI: 10.1007 / 978-3-642-58725-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мульцер, Ф.(2010). Systematik hoch übersetzender koaxialer getriebe (Докторская диссертация). Технический университет Мюнхена, Мюнхен, Германия.

Google Scholar

Musser, C. W. (1955). Деформационно-волновая передача . Патент США № US2

3A. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

НАБТЕКО (2018). Прецизионный редуктор серии RV — N . CAT.180410. Каталог.

Нойгарт, А. Г. (2020). PLE Линия эконом-класса .Каталог.

Ниманн Г., Винтер Х. и Хён Б. Р. (1975). Maschinenelemente, Vol. 1 . Берлин; Гейдельберг; Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер.

Google Scholar

Pasch, K. A., and Seering, W. P. (1983). «О приводных системах для высокопроизводительных машин», в Машиностроение (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Машиностроение Общества ASME-AMER), 107–107.

Pennestri, E., and Freudenstein, F. (1993). Механический КПД планетарных зубчатых передач. ASME J. Mech. Des . 115, 645–651. DOI: 10.1115 / 1.2919239

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Петтерссон, М., и Олвандер, Дж. (2009). Оптимизация трансмиссии промышленных роботов. IEEE Trans. Робот. 25, 1419–1424. DOI: 10.1109 / TRO.2009.2028764

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Фам, А. Д., и Ан, Х. Дж. (2018). Прецизионные редукторы для промышленных роботов, участвующих в четвертой промышленной революции: современное состояние, анализ, дизайн, оценка производительности и перспективы. Int. J. Precis. Англ. Manuf. Green Technol. 5, 519–533. DOI: 10.1007 / s40684-018-0058-x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Резазаде, С., и Херст, Дж. У. (2014). «Об оптимальном выборе двигателей и трансмиссий для электромеханических и робототехнических систем», в Международная конференция IEEE / RSJ 2014 по интеллектуальным роботам и системам (Чикаго, Иллинойс: IEEE), 4605–4611. DOI: 10.1109 / IROS.2014.6943215

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роос, Ф., Йоханссон, Х., Викандер, Дж. (2006). Оптимальный выбор двигателя и редуктора для мехатронных приложений. Мехатроника 16, 63–72. DOI: 10.1016 / j.mechatronics.2005.08.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Розенбауэр Т. (1995). Getriebe für Industrieroboter: Beurteilungskriterien . Kenndaten, Einsatzhinweise: шейкер.

Россман, А. М. (1934). Механизм . Патент США № US 1970251. Вашингтон, округ Колумбия: У.S. Ведомство по патентам и товарным знакам.

Google Scholar

Saerens, E., Crispel, S., García, P. L., Verstraten, T., Ducastel, V., Vanderborght, B., and Lefeber, D. (2019). Законы масштабирования для роботизированных передач. мех. Мах. Теория 140, 601–621. DOI: 10.1016 / j.mechmachtheory.2019.06.027

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шафер, И., Бурлье, П., Хантшак, Ф., Робертс, Э. У., Льюис, С. Д., Форстер, Д. Дж., И Джон, К. (2005). «Космическая смазка и характеристики шестерен гармонического привода», , 11-й Европейский симпозиум по космическим механизмам и трибологии, ESMATS 2005 (Люцерн), 65–72.

Google Scholar

Шейнман, В., Маккарти, Дж. М., и Сонг, Дж. Б. (2016). «Механизм и приведение в действие», в Springer Handbook of Robotics (Cham: Springer), 67–90. DOI: 10.1007 / 978-3-319-32552-1_4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шемпф, Х. (1990). Сравнительное проектирование, моделирование и анализ управления роботизированными трансмиссиями (кандидатская диссертация). № WHOI-90-43. Кафедра машиностроения и Океанографический институт Вудс-Холла, Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс, США.DOI: 10.1575 / 1912/5431

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шемпф, Х. и Йоргер, Д. Р. (1993). Изучение доминирующих рабочих характеристик в трансмиссиях роботов. ASME J. Mech. Des. 115, 472–482. DOI: 10.1115 / 1.2919214

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шорш, Дж. Ф. (2014). Составной планетарный привод трения . Патент Нидерландов № 2013496. De Haag: Octrooicentrum Nederland.

Google Scholar

Шрайбер, Х.(2015). «Revolutionäres getriebeprinzip durch neuinterpretation von maschinenelementen — Die WITTENSTEIN Galaxie®-Kinematik», в Dresdner Maschinenelemente Kolloquium, DMK (Дрезден), 2015. S.

Шрайбер, Х., Рётлингсхёфер, Т. (2017). «Кинематическая классификация коробки передач, содержащей отдельные упорные зубья, и ее преимущества по сравнению с существующими подходами», в Международной конференции по зубчатым колесам , ICG (Мюнхен).

Шрайбер, Х., и Шмидт, М.(2015). Getriebe. Патент Германии № DE 10 2015 105 525 A1. Мюнхен: Deutsches Patent- und Markenamt.

Google Scholar

Сенсингер, Дж. У. (2010). «Выбор двигателей для роботов, использующих биомиметические траектории: оптимальные критерии, обмотки и другие соображения», в Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации, 2010 г. , (Анкоридж, AK: IEEE), 4175–4181. DOI: 10.1109 / ROBOT.2010.5509620

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сенсинджер, Дж.W. (2013). КПД высокочувствительных зубчатых передач, например, циклоидных передач. ASME J. Mech. Des. 135, 071006-1–071006-9. DOI: 10.1115 / 1.4024370

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сенсинджер, Дж. У., Кларк, С. Д., Шорш, Дж. Ф. (2011). «Внешний и внутренний роторы в роботизированных бесщеточных двигателях», Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации, 2011 г., (Монреаль, Квебек, IEEE), 2764–2770. DOI: 10.1109 / ICRA.2011.5979940

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сеок, С., Wang, A., Chuah, M. Y. M., Hyun, D. J., Lee, J., Otten, D. M., et al. (2014). Принципы разработки энергоэффективного передвижения на ногах и их реализация на роботе-гепарде Массачусетского технологического института. IEEE / ASME Trans. Мех. 20, 1117–1129. DOI: 10.1109 / TMECH. 2014.2339013

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сицилиано Б., Шавикко Л., Виллани Л. и Ориоло Г. (2010). Робототехника: моделирование, планирование и управление . Лондон: Springer Science and Business Media. DOI: 10.1007 / 978-1-84628-642-1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Слэттер Р. (2000). Weiterentwicklung eines Präzisionsgetriebes für die Robotik . Санкт-Леонард: Antriebstechnik.

Google Scholar

SPINEA (2017). TwinSpin — высокоточные редукторы — Präzisionsgetriebe . Каталог.

Страмиджоли, С., Ван Оорт, Г., и Дертьен, Э. (2008). «Концепция нового энергоэффективного привода», Международная конференция IEEE / ASME 2008 г. по передовой интеллектуальной мехатронике (Сиань: IEEE), 671–675.DOI: 10.1109 / AIM.2008.4601740

CrossRef Полный текст | Google Scholar

СУМИТОМО (2017). Fine Cyclo® Spielfreie Präzisionsgetriebe . Каталог 9 DE 02/2017.

СУМИТОМО (2020). Приводы управления движением E-Cyclo®. Каталог F10001E-1.

Талбот Д., Кахраман А. (2014). «Методика прогнозирования потерь мощности планетарных передач», в International Gear Conference (Lyon-Villeurbanne), 26–28. DOI: 10.1533 / 9781782421955.625

CrossRef Полный текст

Томчик, Х. (2000). Регулирующее устройство с планетарной передачей . Европейский патент № EP1244880B1. Мюнхен: Европейское патентное ведомство.

Google Scholar

Toxiri, S., Näf, M. B., Lazzaroni, M., Fernández, J., Sposito, M., Poliero, T., et al. (2019). «Экзоскелеты с опорой на спину для профессионального использования: обзор технологических достижений и тенденций», в IISE Trans. Ок. Эргон. Гул. Факторы 7, 3–4, 237–249.DOI: 10.1080 / 24725838.2019.1626303

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван де Стрете, Х. Дж., Дегезель П., Де Шуттер Дж. И Бельманс Р. Дж. (1998). Критерий выбора серводвигателя для мехатронных приложений. IEEE / ASME Trans. Мех. 3, 43–50. DOI: 10.1109 / 3516.662867

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вил, А. Дж., И Се, С. К. (2016). На пути к совместимым и пригодным для носки роботизированным ортезам: обзор текущих и новых актуаторных технологий. Med. Англ. Phys. 38, 317–325. DOI: 10.1016 / j.medengphy.2016.01.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Verstraten, T., Furnémont, R., Mathijssen, G., Vanderborght, B., and Lefeber, D. (2016). «Энергопотребление мотор-редукторов постоянного тока в динамических приложениях: сравнение подходов к моделированию», в IEEE Robot. Автомат. Lett. 1, 524–530. DOI: 10.1109 / LRA.2016.2517820

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Враниш, Дж.М. (1995). Планетарный привод без носителя и люфта . Патент США № US5409431. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

Враниш, Дж. М. (2006). Подшипники с частичным зубчатым колесом . Патент США № US2006 / 0219039A1. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

Ван А. и Ким С. (2015). «Направленная эффективность в редукторных трансмиссиях: характеристика обратного движения в сторону улучшенного проприоцептивного контроля», в IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2015 г., (Сиэтл, Вашингтон, IEEE), 1055–1062.DOI: 10.1109 / ICRA.2015.7139307

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Вайнберг, Б., Мавроидис, К., и Враниш, Дж. М. (2008). Привод подшипника шестерни . Патент США № US2008 / 0045374A1. Вашингтон, округ Колумбия: Бюро по патентам и товарным знакам США.

Google Scholar

WinterGreen Research (2018). Прецизионные редукторы деформационных волн и редукторы RV и RD: доли рынка, стратегия и прогнозы, во всем мире, с 2018 по 2024 годы . WIN0418002.

WITTENSTEIN AG (2020 г. ). Technische Broschüre SP + und TP + Getrieben. Каталог.

Вольф, А. (1958). Die Grundgesetze der Umlaufgetriebe . Брауншвейг: Фридр. Vieweg и Sohn.

Вольфром, У. (1912). Der Wirkungsgrad von Planetenrädergetrieben. Werkstattstechnik 6, 615–617.

Ю. Д. и Бичли Н. (1985). О механическом КПД дифференциальной передачи. ASME J. Mech. Пер. Автомат. 107, 61–67.DOI: 10.1115 / 1.3258696

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зинн, М., Рот, Б., Хатиб, О., и Солсбери, Дж. К. (2004). Новый подход к созданию роботов, удобных для человека. Int. J. Робот. Res. 23, 379–398. DOI: 10.1177 / 0278364

2193

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коробка передач | Урок | Академия роботов

Практически все электродвигатели используются вместе с редукторами. Причина этого в том, что электродвигатели развивают относительно низкий крутящий момент.Они не особо сильные. Однако они могут очень быстро вращаться. Таким образом, мы можем использовать коробку передач, чтобы менять скорость на крутящий момент. Конечно, бесплатного обеда не бывает, а коробка передач вносит некоторую неэффективность, есть некоторую потерю мощности. Эта потеря мощности связана с тепловым и акустическим шумом.

Если вы используете велосипед, вы, вероятно, хорошо знакомы с концепцией передачи. Электродвигатели могут вращаться очень-очень быстро, но они не развивают большой крутящий момент, они слабые.

Теперь это немного похоже на езда на велосипеде в гору. Вы хотите изменить большое количество оборотов педалей, чтобы уменьшить нагрузку на эти педали. Вы жертвуете большой скоростью ради большого крутящего момента.

Для электродвигателя это то же самое, что и для велосипеда, у вас есть небольшая звездочка спереди на педалях, а у вас есть звездочка большего размера на заднем колесе. Таким образом, на каждый оборот электродвигателя приходится только половина оборота выходного вала редуктора двигателя. Таким образом, двигатель вращается довольно быстро, выходной вал вращается довольно медленно, но крутящий момент двигателя увеличивается за счет передаточного числа.

Вот двигатель с одноступенчатым редуктором. Мы называем это редуктором, потому что за каждый оборот двигателя выходной вал вращается меньше одного раза. Когда мы говорим о двух сторонах коробки передач, мы называем ее стороной двигателя, которая обозначена индексом M, а сторона нагрузки — индексом L. Передаточное число коробки передач — заглавная G, и это соотношение числа зубьев на зубчатом колесе. большое колесо к числу зубцов на маленьком колесе.А для понижающей коробки G больше единицы.

Выходная скорость омега L равна 1 на G, умноженном на омега N. Таким образом, скорость выходного вала ниже скорости двигателя. Выходной крутящий момент tau L равен G, умноженному на крутящий момент двигателя tau M, поэтому выходной крутящий момент больше крутящего момента двигателя. Это фундаментальные уравнения, описывающие характеристики коробки передач. Он снижает скорость и увеличивает крутящий момент.

Team358.org — Robotic Eagles — FIRST® Robotics Competition

Тем не менее, существует очень много разновидностей типов шестерен, некоторые из которых очень специфичны для решения конкретной механической проблемы.

Как работает Gears
Как работают передаточные числа
Все двигатели FIRST , с которыми мы можем работать, имеют мощность в ваттах. Самые мощные, такие как CIM на 300+ Вт, лучше всего подходят для вашей трансмиссии. Двигатели средней мощности, такие как Fisher-Price на 140 Вт, и дверь фургона отлично подходят для тяжелых работ. Двигатели Globe на 50 Вт с 1/6 мощности CIM хороши для приводов и других задач малой мощности.Сервоприводы и стеклоподъемники мощностью около 20 Вт используются в качестве триггеров, но требуют достаточного механического воздействия.
При выборе двигателя Мощность = Сила x Скорость , например, чтобы поднять 150-фунтового робота на 1 фут в воздух за 5 секунд:
1 Ватт = 1 Ньютон-метр в секунду
1 фунт = 4,45 Ньютона (Н)
1 дюйм = 0,0254 метра (м)
Итак, мощность = (150 фунтов * 4,45 Н) * (12 дюймов * 0,0254 м) / 5 сек = 39 Вт.
В этом примере можно использовать земной двигатель, но не стеклоподъемник.

Следует учитывать и другие факторы.

  • Правильное зубчатое зацепление имеет решающее значение для выполнения любой задачи, так как скорость зависит от крутящего момента и наоборот.
  • Некоторые двигатели предназначены для работы в режиме быстрого вращения, а не для остановки и малоподвижности. Например, двигатель Fisher-Price должен вращаться, чтобы охладиться, поэтому, если этот двигатель должен работать и медленно выполняет свою работу, тогда внутренние вентиляторы перестают его охлаждать, и двигатель в конечном итоге сгорит.
  • Некоторые двигатели имеют внутреннюю тепловую защиту, поэтому они отключаются, когда становятся слишком горячими. Они снова включаются через пару секунд остывания.

Калькулятор шестерен
Вот удобный калькулятор, который позволяет вам указать различные характеристики трансмиссии, такие как двигатель, вес робота, количество двигателей с каждой стороны, диаметр колеса, передаточное число и т. Д. Он предназначен для помощи в подборе батарей, но вы можете использовать его для определения передачи, необходимой для достижения целевой максимальной скорости.
Калькулятор крутящего момента двигателя / передачи / ампер-часа
Тот же калькулятор преобразован в локальную программу с добавлением некоторых двигателей FIRST
Advanced Drivetrain семинар
Калькулятор механического проектирования JVN (2008 г.)
Gear Quiz

Дифференциал рулевого управления

Это позволяет противоположным колесам вращаться с разной скоростью при повороте транспортного средства. Это то, как ваша машина объезжает повороты, когда внутреннее колесо должно двигаться намного медленнее, чем внешнее колесо.

Планетарные передачи

Их называют «планетарными», потому что они напоминают солнечную систему Земли и другие планеты, вращающиеся вокруг Солнца по орбитам. Такая конструкция обеспечивает компактную / компактную коробку передач, которая устанавливается на конце двигателя, что создает впечатление, что она является частью самого двигателя. Вы увидите эти типы шестерен в более старых двигателях Globe FIRST (если разобрать черную головку шестерни на одном конце двигателя).Сам корпус шестерни Globe является солнечной шестерней, в то время как планетарные шестерни вращаются внутрь.

Вот некоторые объяснения того, как все это работает — планетарные шестерни с солнечной шестерней.
Эпициклическая передача или планетарная передача
Денверский университет эпициклических зубчатых поездов

Цепь / Звездочка

Подходит для передачи мощности на расстояние, а также для регулировки скорости / крутящего момента.
Роликовая цепь называется так потому, что она состоит из крошечных роликов, которые плавно входят в зацепление с зубьями звездочки.

Звездочки должны быть точно выровнены, иначе цепь соскочит. Расстояние между центрами звездочек должно быть в 1,5 раза больше диаметра большей звездочки или больше. Межосевое расстояние должно регулироваться для правильного натяжения цепи, достаточно одного звена цепи, либо для регулировки натяжения цепи следует использовать промежуточную звездочку или натяжитель из делрина.Желательно небольшое провисание, желательно на провисающей стороне привода.
Цепь должна оборачиваться вокруг звездочек как минимум 120, что требует соотношения звездочек и звездочек не более 3,5: 1; для более высоких передаточных чисел может потребоваться промежуточная звездочка для увеличения намотки цепи вокруг обеих звездочек. Чем более плотно зацеплены зубья, тем лучше, например, при зацеплении только одного или двух зубцов цепь будет отталкиваться сразу от зубьев.

Межосевое расстояние для заданной длины цепи


Межосевое расстояние между звездочкой натянутой цепи может быть определено по:
c = межцентровое расстояние в дюймах
L = длина цепи в шагах
P = шаг цепи [в дюймах] (.2))
Начните с длины цепочки, приблизительно равной искомому расстоянию, и решите ее, затем выберите ближайшее целое число. для «L», чтобы получить окончательное расстояние «c».

Звездочки должны иметь достаточную цепь, намотанную вокруг ведущей и ведомой звездочек, чтобы избежать пропусков зубьев. Стремитесь к оптимальным 180 вокруг каждой звездочки, но не полагайтесь на минимум 135, если на систему практически нет нагрузки. Будьте особенно осторожны с маленькими звездочками, у которых количество зубьев, входящих в зацепление с цепью, очень мало.
Вот несколько подробных ссылок:
Звездочка Martin и Библиотека Цубаки и Tsubaki’s — Полное руководство по цепочке

Натяжители цепи

Цепные инструменты

Наиболее распространенные размеры роликовых цепей, используемых в робототехнике FRC, — это №35 и №25. Комплект деталей FRC поставляется с роликовой цепью №35. Цепи другого размера, такие как велосипедные, встречаются редко.
Цепь №35 более снисходительна для новичков, если звездочки не выровнены, задействованы длинные участки или неизвестные нагрузки на цепь.
Цепь № 25 легче и достаточно прочна для большинства применений, но ее необходимо правильно выровнять. Инструменты для прерывания цепи

предназначены для снятия штифтов, удерживающих звенья цепи вместе. Некоторые инструменты удаляют только звенья, и цепь необходимо повторно закрепить с помощью главных звеньев. Другие типы этих инструментов позволяют как разбирать, так и повторно собирать (заклепывать) цепь в один непрерывный цикл, создавая более прочную цепь без слабых мест / недостатков главного звена. Доступно в магазинах Go Cart и в Интернете.

Соответствующий инструмент — съемник роликовой цепи. Это специализированный инструмент, который стягивает два свободных конца цепи вместе и удерживает их, пока вы используете прерыватель или основное звено для их повторной сборки.

Главные ссылки заменяют одну ссылку, и они также бывают в версии с половиной ссылки, а также в виде комбинации с половиной ссылок. Примеры поисковых запросов Google: «# 25 Chain Master Link», «# 35 Chain Half Link» «,» Половина звена цепи №25 »

  • Поиск в Google по запросу «DarkSoul # 25 Chain Breaker Tool»
  • Поиск в Google по запросу «Инструмент для прерывания цепей № 35»

Столы для двигателей FRC

Он был включен IFI в комплект деталей FRC на один год.Для кит-бота того года он показывает, как изменение передаточного числа звездочки повлияет на скорость вашего колеса. Для заданной скорости он также показывает, сколько мощности требуется от пары двигателей CIM для достижения этой полной скорости, и определяет рискованные передаточные числа звездочек. и экстремальные отношения, которые вызовут срабатывание выключателей на 40 ампер.
Справочные таблицы трансмиссии
IFI FRC, 1,4 МБ

G-Forces и бамперы

Расчеты G-Force с учетом скорости и размера бампера.Это график из руководства к соревнованиям по робототехнике FIRST за 2000 год.

Описания некоторых из часто встречающихся деталей в FRC Kit-Of-Parts (KOP или Kit).

Вот набор обучающих видео, выпущенных Массачусетским технологическим институтом. Предназначенные для студентов, которые используют их модельный магазин, они подчеркивают безопасность и правильный способ использования шлифовальных машин, шлифовальных машин, ленточных пил, сверлильных станков, фрез и токарных станков.

Шасси
Базовая рама, на которой сидит робот, шасси Kit немного меняются каждый год, но с 2005 года она предоставила командам легко собираемую базовую базу привода за считанные часы. Конечно, на манипуляторы и надстройку вроде бы еще нужно 6 недель.
Дополнительное шасси и отдельные запасные части можно приобрести в AndyMark, где вы также найдете пошаговые видеоролики и инструкции по сборке.
Источник: AndyMark
Может Моторс
Они варьируются от небольших мощностей ручных сверл до силовых механизмов. Даже самый маленький из них слишком мощный для 20-амперного Spike и должен использовать регулятор скорости. Некоторые люди взламывают бронзовые втулки, прикрепляя якорь двигателя к дрели или инструменту Dremel и прогоняя его на короткое время.Использование втулок увеличивает мощность на 10%. Только не переусердствуйте.
Технические характеристики: RS-550, RS-775
Источник: banebots
CIM Motor
Выбор рабочей лошадки для трансмиссий. Только питание через регулятор скорости. Разработан для минимального срока службы 1000 часов при работе с нагрузкой ~ 17% (3 минуты в режиме CW, 2 секунды в отключенном состоянии, 3 минуты в режиме CCW, 30 минут в отключенном состоянии, повторение) с крутящим моментом нагрузки 64 унции и напряжением питания 12 В.
Технические характеристики: Кривая двигателя CIM
CIM тестирование на максимальной мощности
Источник: AndyMark & VexPro
Мотор Mini CIM
На треть короче и легче, чем CIM, но в остальном тех же габаритов. Работает через регулятор скорости и рассчитан на длительный срок службы и в стойловых условиях.
Технические характеристики: популярные характеристики двигателя
Источник: VexPro
Сумка Motor
Миниатюрная версия CIM.Устойчив к стойловым условиям.
Технические характеристики: популярные характеристики двигателя
Источник: VexPro
Сервопривод
Это маломощные устройства, которые можно заказать в определенном положении в диапазоне поворота от ~ 180 до 270 градусов в зависимости от модели.
Технические характеристики: HS322HD.pdf
Источник: супер-дроид-роботы
Моторы Denso Window
Они бывают левосторонними и правосторонними, поэтому не являются сменными креплениями.В встроенной коробке передач используется червячная передача, и может возникнуть проблема с обратным ходом. Есть также штифты, препятствующие обратному ходу, которые можно снять, если это соответствует вашему дизайну. Большинство команд изготавливают свои собственные электрические соединители, и механический соединитель входит в комплект. Может питаться от Spike (вперед / назад / выключено) или от регулятора скорости (регулируемая скорость).
Контакты: 12129493 (Packard) или 829-12129493 (Mouser). Код корпуса: 12129487 (Packard) или 829-121 (Mouser).
Электрический разъем:
корпус: Mouser российская федерация
контактов: Mouser российская федерация
Автомобильные моторы
Легально в течение нескольких лет к ним относятся приводы дверных замков (при условии, что это двигатели, а не электрические соленоиды, двигатели сидений, двигатели окон, подобные приведенным выше, стеклоочистители с ветровым стеклом, дроссельная заслонка.
Источник: различные и ЭндиМарк
Комплект колес
У них липкий прочный протектор.
Для мертвой оси, как предполагает комплект, для каждого колеса требуется два запрессованных подшипника. Звездочки прикручиваются непосредственно к колесу. Мертвые оси закреплены на месте, и колесо на них вращается. С другой стороны, ведущие оси вращаются, и колеса прочно прикреплены к оси. Два подшипника, по одному с каждой стороны колеса или по одному на обоих концах ведущей оси, необходимы для балансировки и предотвращения перекоса колеса или оси из-за веса или напряжения робота.Консольные оси имеют два опорных подшипника, установленных на некотором расстоянии друг от друга, и ось выступает из них.
Источник: AndyMark
Колеса тяговые
Эти спортивные сменные протекторы и различные варианты протектора. Для мертвой оси на каждое колесо требуется два запрессованных подшипника. Звездочки прикручиваются непосредственно к колесу.
Источник: AndyMark & VexPro
Омни колеса
Это колесо дает полную мощность в прямом направлении, но очень легко скользит вбок.Пара спереди облегчает поворот. Для мертвой оси на каждое колесо требуется два запрессованных подшипника. Звездочки прикручиваются непосредственно к колесу.
Источник: AndyMark & VexPro
Механум Колеса
Необычный руль, не для новичков. Это дорого, но позволяет роботу мгновенно перемещаться в любом направлении за счет веса и мощности. Каждое колесо требует своего двигателя / трансмиссии.
Источник: AndyMark & VexPro
Звездочки и роликовые цепи
Наиболее распространенная передача энергии на любое расстояние, используемая в робототехнике FIRST. Роликовая цепь №35 — самая распространенная и наиболее простая при возникновении проблем с выравниванием звездочки. Цепь № 25 меньше и легче, но требует большего внимания для правильного выравнивания. Передаточное число звездочек очень просто изменить и поиграть. Цепь определенной длины легко сделать либо с помощью инструмента для разрыва цепи, чтобы создать цельную длину цепи, либо с помощью основных звеньев или полусвень для регулировки длины.Обычно требуются натяжители цепи для больших пробегов. Их можно дешево купить, сделать из простого куска скользкого делрина или с помощью плавающей звездочки.
Источник звездочки: AndyMark
Натяжители роликовых цепей: McMaster-Carr
Цепь ведущая / полузвенная, натяжитель источник: AndyMark
Ремни и шкивы
В качестве альтернативы цепям / звездочкам ремни / шкивы работают тише, но ремни необходимо приобретать необходимой длины.
Это грунтовка FIRST для приводных ремней / шкивов Gates, которую компания Gates предлагает и жертвует для модели FIRST KOP.
Конструктор траектории / длины / натяжения ремня
GatesBeltDrivesFor FIRST .pdf GatesBeltsKitInfo-2013.pdf GatesBeltsKitInfo-2012.pdf
Источник: ЭндиМарк
VexPro
Ворота
Продукты со стандартным приводом
Комплект КПП
Односкоростная трансмиссия.Скорость и крутящий момент можно изменять, изменяя передаточное число выходной звездочки или диаметр колеса. Предназначен для работы от 1 или 2 двигателей CIM.
Источник и запчасти: Banebots
Многоскоростные или переключаемые коробки передач
Когда ваша стратегия требует как скорости, так и крутящего момента, вы можете получить их с двумя передаточными числами. Их можно переключать сервоприводом или пневматикой, но пневматика быстрее / надежнее.
Хороший источник — AndyMark: AndyMark
Коробки передач односкоростные
Подходит как для механизмов, так и для трансмиссии.
Источник: AndyMark
Планетарные коробки передач
У AndyMark есть выбор этих товаров для механизмов или трансмиссий: AndyMark У
Banebots также есть выбор потенциальных альтернативных коробок передач: Banebots
Версапланетарные коробки передач
Компания VexPro разработала модульную систему редукторов с передаточными числами от 3: 1 до 100: 1, множество простых вариантов монтажа двигателей и множество выходных валов, отлично подходящих для механизмов.

Источник: VexPro
Игус Энергетическая цепь
Когда провода для двигателей или датчиков или пневматические трубки должны быть присоединены к движущемуся механизму, они рискуют зацепиться или запутаться. Эта гибкая пластиковая змея используется для направления и защиты движущихся проводов, например, в механизме лифта.
Источник: Игус
Пластиковая гофрированная гибкая трубка с разъемным корпусом — более дешевая альтернатива для этой цели, но она не направляет провода.
Линейные направляющие Igus DryLin
Система скольжения с низким коэффициентом трения. Пластиковые детали скользят по алюминиевым стержням с покрытием без трения.
Источник: Игус
Ходовой винт с гайкой
Преобразует вращательное движение в линейное. Одно из применений — приводить горки в движение вращающимся мотором.
Источник: haydonkerk
Обрамление
Альтернативы сборке надстройки, кронштейна, манипулятора или чего-то еще, включая дерево, алюминий, стекловолокно, графитовые композиты и т. Д.Для FRC стальные трубы могут быть немного тяжелыми, особенно для надстройки с тяжелым верхом, но их можно использовать в ограниченных количествах.
FRC KOP поставляется с очень хорошим шасси, скрепленным болтами, но остальная часть робота должна быть спроектирована и собрана за счет ваших собственных ресурсов.

Алюминиевая трубка
Стандартная 1-дюймовая квадратная алюминиевая трубка от местного поставщика металла или даже Home Depot или Lowe’s легкая, прочная и может быть легко обрезана до любого размера. Трубку можно сваривать, если у вас есть такая возможность, скреплять вместе болтами, складывать, заклепывать и / или вы можете использовать соединители, например Бруннер или Макмастер

Алюминиевые экструзионные каркасные системы
Полные системы обрамления доступны от ряда производителей, таких как, 80/20 и Bosch.Они отлично подходят для создания прототипов незавершенных проектов, так как их можно плавно регулировать, а детали можно использовать повторно. У них есть прорези для крепления или скольжения других частей в любом месте по длине. Типы соединителей включают стандартные болты, шлицевые гайки, прямые углы, косынки, соединительные пластины, направляющие и регулировку угла, или их можно просверлить и закрепить болтами, как алюминиевые трубки. Элементы каркаса очень прочные, но тяжелее стандартных алюминиевых квадратных труб. Разъемы, как правило, являются дорогими деталями.

Другая строительная техника
Под руководством есть другие методы строительства, такие как Unibody / Monocoque, который изготавливается из тонких алюминиевых листов, согнутых и профилированных для обеспечения собственной поддержки без нуждаются в составных элементах.

Оргстекло против лексана
(или акрил против поликарбоната
Как работать с акрилом и поликарбонатом
Когда вам нужна прозрачная защита.Как правило, лексан намного лучше для наших роботов, чем акрил, просто потому, что он сопротивляется разрушению.
Оргстекло
  • хрупкий — при неправильном сгибании легко ломается, сколы и трещины
  • устойчивость к царапинам (лучшая оптика в долгосрочной перспективе)
  • дешевле, чем Lexan

Лексан
  • Lexan защищает от ударов в 18 раз больше, чем может выдержать акрил (достаточно толстый, он пуленепробиваемый)
  • более склонны к царапинам
Подшипники
Для движущихся частей требуется опорная поверхность определенного типа для плавного движения, предотвращения разрушительного износа элементов и в целом для обеспечения надежного и долговечного соединения.В частности, колеса или ведущие оси нуждаются в высокоскоростных подшипниках. Для более медленно движущихся соединений можно использовать пропитанные маслом латунные втулки или упорные шайбы из Делрина, чтобы две детали могли поворачиваться друг относительно друга.
Как работают подшипники
Поп-заклепки
Заклепки полезны для быстрого скрепления двух металлических частей вместе, для них требуется только предварительно просверленное отверстие, и их также можно быстро удалить, просверлив их.Заклепки бывают разных размеров, из алюминия и стали и стоят очень дешево. Хороший заклепочный инструмент стоит своих денег, если вы много клепаете.
Некоторые команды собирают всю раму робота с помощью заклепок, а не болтов.
Спрингс-Спрингс-Спрингс
Пружины постоянного усилия, пружины постоянного крутящего момента, пружины переменного усилия, винтовые пружины, пружины кручения
Автомобильные пружины, достаточно сильные, чтобы бросить мяч через стену, пружины постоянной силы, чтобы поддерживать натяжение натянутого троса, даже хирургическая трубка (гигантская резинка) для уравновешивания тяжелого манипулятора и облегчения движения двигателей.

Источник: Vulcan Springs (донор КОП) весенняя брошюра

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)
Некоторые команды роботов могут сваривать алюминий. Сваривать алюминий бывает сложно, потому что при температуре сварки металл будет испаряться, если присутствует кислород. Чтобы избежать разрушения алюминия, постоянный поток инертного газа должен окружать горячую точку, отталкивая кислород и действуя как газовая защита.Кроме того, в случае алюминия две детали не просто сплавлены вместе, но также используется присадочный стержень для добавления упрочняющего металла в соединение.

В чем разница между редукторными приводами и приводами с прямым приводом?

Загрузите эту статью в формате PDF.

Развитие робототехники ускоряется в наши дни, поскольку компании ищут способы создания новых решений для повседневных проблем. Роботы становятся умнее благодаря процессам обучения искусственного интеллекта (ИИ), более динамичными в движении благодаря дизайну и более эффективными в промышленных приложениях. Тем не менее, актуаторы, кажется, упускают из виду, когда дело касается их потребности в инновациях.

Основы приводов

Приводы — это компонент, ответственный за обеспечение движения и прочности суставов и осей машины, например робота.Ключевыми факторами в работе машины являются управляющий сигнал и подводимая мощность для облегчения движения. Однако вам также необходимо преобразовать мощность двигателя в полезную скорость и крутящий момент. Подумайте о шестеренках на велосипеде. Ваша нога может быть недостаточно сильной, чтобы вести колесо велосипеда напрямую. Шестерни используются для изменения крутящего момента, необходимого для привода колеса.

То же самое и с роботизированными исполнительными механизмами, в которых традиционная комбинация двигатель / редуктор работает вместе, чтобы преобразовать выходной крутящий момент двигателя с более низким крутящим моментом для достижения мощного движения в манипуляторе робота с приемлемой скоростью.Чем сложнее зубчатая передача (т.е. чем выше передаточное число или больше ступеней редуктора), которая обычно требуется для приложений с более высоким крутящим моментом, тем больше люфт в системе трансмиссии. Люфт повлияет на точность робота и в крайних случаях может даже повлиять на безопасность.

Люфт — это «провисание» в системе, также называемое «люфтом» в шестернях (рис. 1) . Например, при перемещении рулевого колеса старой машины влево и вправо, когда машина выключена и отсутствует гидроусилитель руля, вы можете почувствовать некоторый «люфт» или люфт в системе, когда рулевое колесо движется, а шины не движутся. повернуть.Это связано с тем, что вдоль системы рулевого управления множество разъемов с небольшими допустимыми значениями люфта в сумме приводят к общему большому люфту в системе, который можно почувствовать.

1. Люфт — это «провисание» в системе, также называемое «люфтом» в шестернях.

Очень сложно устранить люфт в системе передач и почти невозможно с многоступенчатыми редукторами. Шестерни должны изготавливаться с очень плотной посадкой или допуском, что может быть дорогостоящим.Кроме того, жесткие допуски приводят к высокому трению, или необходим механизм, чтобы шестерни оставались плотно включенными в пределах их диапазона крутящего момента.

Гибкие зубчатые передачи, такие как зубчатая передача с волновой деформацией, предлагают другой метод устранения люфта, поскольку редуктор имеет некоторые гибкие компоненты, которые компенсируют «провисание». К сожалению, это может привести к потенциальной хрупкости и очень затрудняет движение задним ходом — управление устройством задним ходом.

Приводы

с редуктором подходят для низкоскоростных приложений, поскольку они позволяют двигателям работать на высоких скоростях и с меньшим крутящим моментом при оптимальной эффективности.Это также позволяет системе использовать обычные сегодня двигатели с относительно низким крутящим моментом (более слабые).

Самый простой тип шестерни — это прямозубая шестерня, в которой зубья внутри шестерни будут входить в полный контакт при каждом зацеплении, вызывая большой шум и приводя к износу и часто к необходимости смазки. Проблема шума привела к созданию косозубой шестерни, которая позволяет зубьям входить в зацепление более плавно. Когда мы меняем передаточное число для увеличения крутящего момента, это происходит за счет снижения скорости.Это связано с тем, что частота вращения двигателя, приводящего в движение коробку передач, снижена для увеличения крутящего момента. Вот почему редукторы также часто называют редукторами.

Привод с прямым приводом

В приводе с прямым приводом традиционный редуктор удален. Однако для этого требуется, чтобы двигатель в приводе с прямым приводом мог создавать достаточный собственный крутящий момент при приемлемой скорости (то есть не в тысячи оборотов в минуту, а на низких сотнях оборотов в минуту). Преимущества прямого привода многочисленны, и производители роботов давно мечтают об этом.

Прямой привод не имеет люфта из-за отсутствия шестерен; жесткость на кручение обеспечивает очень высокую точность. Прямой привод также полностью обратный, что дает большие преимущества в совместных роботах, которые должны перемещаться и позиционироваться людьми. Кроме того, высокая устойчивость к ударам делает их очень подходящими для экзоскелетов и шагающих роботов, где удар при ходьбе может повредить шестерни.

2. Приводы с прямым приводом, такие как LiveDrive, показанные здесь, полностью устраняют необходимость в зубчатой ​​передаче, что приводит к снижению общего веса и меньшему количеству движущихся частей.Эти компоненты могут быть произведены по невысокой цене — более 50% стоимости традиционного привода с зубчатой ​​передачей.

Кроме того, отсутствие коробки передач означает отсутствие инерции, что является большим преимуществом с точки зрения безопасности роботов и машин. Если автомобиль начинает катиться с холма, накопленная инерция затрудняет быструю остановку. То же самое происходит с коробкой передач: если у вас есть двигатель, который работает со скоростью 4000 об / мин, и коробка передач с передаточным числом 100: 1, мгновенная остановка невозможна.Коробке передач нужно время, чтобы замедлиться.

Преимущества также распространяются на внедрение робототехнических решений. Люфт в редукторных системах часто требует сложного программирования, чтобы помочь в повышении точности, чтобы компенсировать «люфт» в шестернях. Это требует времени и часто требует постоянной калибровки. Шестерни также повреждаются, и их необходимо заменять или смазывать, что увеличивает расходы на техническое обслуживание.

Другое преимущество — стоимость. Без коробки передач привод с прямым приводом на самом деле представляет собой просто двигатель, а не комбинацию двигатель / коробка передач.Это дает немедленную экономию средств. Поскольку стоимость срабатывания снижается, робототехника приближается к критической точке. Это ускорит внедрение роботов не только для промышленного использования, но и для потребительского и не производственного использования, например для здравоохранения.

В приводах используются новые свойства, позволяющие роботизированной конструкции работать без шестерен. Особенности, которые следует искать в прямом приводе:

  • Усиленные магниты: Ищите уникальные конфигурации, которые увеличивают эффективную силу стандартных постоянных магнитов.
  • Структурно-магнитная синергия: Колоссальные магнитные силы, создаваемые усиленным магнитом, разрушили бы конструкцию обычного двигателя. Для этого нового уровня магнитных характеристик требуется механическая конструкция, достаточно прочная, чтобы выдерживать возникающие силы, но при этом достаточно легкая, чтобы обеспечить наивысшее отношение крутящего момента к массе
  • Термодинамическая аномалия: Тепло является ограничивающим фактором в любом электромагнитном устройстве.Комбинация первых двух основополагающих открытий обеспечивает тонкую и легкую структуру, которая позволяет отводить тепло. Эффективный отвод тепла позволяет вашему приводу работать с гораздо более высокими уровнями мощности, чем обычный двигатель.

У Genesis Robotics есть пример этой безредукторной конструкции с прямым приводом, называемый «LiveDrive», который включает в себя эти три основополагающих открытия (рис. 2).

Итак, в чем разница между редуктором и прямым приводом?

Как отмечалось выше, основные различия между этими двумя системами заключаются в их стоимости и производительности для роботов.Приводы с прямым приводом, такие как LiveDrive, полностью устраняют необходимость в зубчатой ​​передаче, что приводит к снижению общего веса и меньшему количеству движущихся частей. Это компоненты, которые можно производить по невысокой цене — более чем на 50% дешевле, чем у традиционных приводов с зубчатой ​​передачей.

Отсутствие зубчатой ​​передачи также устраняет люфт, который существенно влияет на точность. Решения с прямым приводом могут обеспечить высочайший уровень точности, точности и жесткости на кручение на рынке. Еще одно ключевое улучшение — это возможность обратного привода привода.Они также могут обеспечить эту производительность на гораздо более высоких скоростях, поскольку понижающие характеристики коробки передач также удалены из системы.

Технология приводов остается неизменной более 50 лет. Отсутствие точности в движении и громоздкий дизайн сдерживают их потенциал. Отсутствие реинжиниринга системы привода, помимо снижения стоимости и сложности срабатывания привода, замедлило внедрение роботов на потребительских рынках. Искоренение коробки передач и постоянное развитие технологий приводов с прямым приводом решают эти проблемы, что, в свою очередь, улучшает производительность и доступность рынка.

Майк Хилтон — генеральный директор Genesis Robotics.

Понимание конструкции двигателя и коробки передач: 10 шагов (с изображениями)

Теперь мы должны выбрать двигатель и передаточное число. Мы начнем с рассмотрения технических характеристик доступных двигателей и сделаем предположение о том, какой из двигателей может хорошо работать для данной работы. Мы попробуем использовать один BaneBots RS-550 в качестве отправной точки из-за его высокой мощности, а это значит, что он сможет выполнять работу быстрее. Кроме того, он обычно используется в таких приложениях, как это, а это означает, что он, вероятно, хорошо подходит для работы в целом.Чтобы упростить оценку, я сделал график кривой двигателя для RS-550.

Во-первых, мы хотим убедиться, что двигатель не потребляет больше 40 А и не срабатывает автоматический выключатель. Глядя на график, мы можем визуально увидеть, что RS-550 требуется нагрузка 0,23 Нм, чтобы тянуть 40 А. Чтобы двигатель не достиг этого уровня даже при большой нагрузке, мы попробуем спроектировать для потребляемый ток 20 А. Посмотрев снова на график, мы видим, что это соответствует крутящему моменту 0,115 Нм. Теперь мы можем рассчитать уменьшение, которое нам потребуется для достижения необходимого крутящего момента, равного 3.05 Нм.
Редуктор:
Мы выбрали редуктор 26: 1, что означает, что мы можем точно рассчитать нагрузку, с которой должен столкнуться двигатель лифта.
Нагрузка на двигателе:
Теперь мы можем использовать уравнение (1) из «Характеристики двигателя» для расчета тока, который мы ожидаем от RS-550 при этой нагрузке:
Потребляемый ток:
Наш расчетный ток потребления, 21,0 А находится в пределах допустимого диапазона 40 А. Затем мы определим скорость вращения выходного вала коробки передач с помощью уравнения (2).На этом этапе расчетов мы учтем КПД коробки передач 75%.
Скорость двигателя:
Теперь мы можем проверить, позволит ли выбранное передаточное число достичь желаемой выходной скорости, 357 об / мин.
Скорость передачи:
Наконец, теперь, когда мы убедились, что передаточное число соответствует нашим требованиям, мы можем рассчитать, сколько времени потребуется двигателю, чтобы поднять лифт.
Время подъема:
Мы полностью проверили, что наш двигатель RS-550 и коробка передач 26: 1 достигают или превосходят наши первоначальные цели.Поскольку реальная производительность часто бывает хуже, чем теоретическая, разумно «перепроектировать» эти системы. Это также гарантирует, что наши упрощения не приведут к тому, что наша система будет работать намного хуже, чем ожидалось.

Когда вы впервые выполняете этот процесс, вам, возможно, придется выполнять вычисления несколько раз, пробуя разные двигатели и передаточные числа. По мере накопления опыта вы научитесь интуитивно понимать, какие двигатели и передаточные числа лучше всего подходят для вашей работы.

Последний шаг в этом процессе — выбор коробки передач.В этом примере имеет смысл выбрать версию RS-550 коробки передач P60 Banebot с редуктором 26: 1. Он не только совместим с нашим двигателем, но также имеет правильный редуктор и общий выходной вал с клиновой шпонкой 0,5 дюйма.

Надеюсь, этот пример задачи помог вам понять процесс выбора двигателя и коробки передач. Кроме того, я надеюсь, что он показал вам, как правильно применять теорию, которую вы изучили ранее в этом уроке.

Прямоугольный редуктор для передачи крутящего момента для робота, используемый в «умной» вспомогательной инвалидной коляске

Applied Resources — производитель Raptor, первого коммерчески доступного «умного» вспомогательного робота, одобренного Управлением по контролю за продуктами и лекарствами.Подразделение Phybotics компании Applied Resources Corp. представило роботизированную систему для инвалидных колясок Raptor в 2000 году. Raptor получил одобрение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в декабре 1999 года и вошел в историю в июне 2000 года как первая продажа оборудования, одобренного FDA. робот-инвалидная коляска в США. Raptor также продается в Нидерландах.

Raptor оказывает помощь людям с тяжелыми формами инвалидности, использующим инвалидные коляски с электроприводом. В колене манипулятора находится прямоугольный редуктор от Torque Transmission, который обеспечивает двойной выход вала через расширенный входной вал.

Компания искала альтернативу тяжелым и дорогим металлическим коробкам передач, доступным на рынке, и обратилась за помощью в Torque Transmission. «Инженеры Torque Transmission оснастили наш стандартный RAB-1, прямоугольный редукторный редуктор со специальной зубчатой ​​передачей, чтобы обеспечить больший крутящий момент для удовлетворения требований заказчика, — пояснил Джон Рамп, президент подразделения Torque Transmission. «В результате получился недорогой, очень легкий, но надежный привод», — заключил он.

«Коробка передач с трансмиссией крутящего момента была выбрана из-за ее небольших габаритов, легкого веса и высокого крутящего момента», — отметил Крейг Вундерли, главный инженер отдела прикладных ресурсов.«Мы подвергли правые угловые приводы строгим испытаниям, и эти приводы успешно прошли все наши испытания», — заключил он.

Угловой редуктор под углом

Прямоугольный угловой редуктор (RAB) трансмиссии крутящего момента

имеет размеры 3-21 / 32 дюйма x 3-15 / 16 дюйма x 1-1 / 4 дюйма в глубину и весит 12 унций. В нем используются шарикоподшипники и шестерни из закаленной стали с экранированной смазкой, он рассчитан на 1600 об / мин, а максимальная скорость 1/3 лошадиных сил составляет 3000 об / мин. RAB передачи крутящего момента также имеет выбор из одного или двух входов и передаточное число 1: 1 или 2: 1, правую или левую конфигурацию, и может работать в любом направлении.

Основные характеристики

  • Низкая стоимость. Половина стоимости сопоставимых дисков в металлическом корпусе
  • Выбор материалов корпуса и вала: — Соответствие RoHos
  • Доступны нестандартные зубчатые колеса, длина корпуса и вала, а также материалы
  • Увеличенный срок службы
  • Меньший износ
  • Улучшенный контакт зубьев
  • Тихая работа
  • Наиболее эффективная конструкция передачи мощности в условиях номинальной нагрузки

Типичные области применения прямоугольных угловых редукторов передачи крутящего момента охватывают широкий спектр применений, включая медицинское и физиотерапевтическое оборудование, упаковочное оборудование или любые другие приложения, требующие малой мощности, где требуется высококачественная, но компактная, легкая и экономичная передача энергии.

Узнать больше

Torque Transmission специализируется на системах привода с дробной мощностью, но не ограничивается ими, и может работать со всеми различными скоростями и передаточными числами двигателей. В Torque Transmission инженер-конструктор не привязан к конкретной конструкции. Вы найдете команду, готовую предложить решения.

Обратитесь в компанию Torque Transmission прямо сейчас, чтобы мы смогли найти недорогую коробку передач, соответствующую вашим потребностям и вашему бюджету.

Читатели, интересующиеся коробкой передач для роботов, заинтересованы в следующих статьях по теме:

Lego 3 ступенчатая коробка передач

3-ступенчатая коробка передач lego Название продукта Taketwo Interactive 1000545974 Lego Dim Lego Movie W Средняя оценка 4.Он очень тяжелый и позволяет адаптировать действие переключения к весу автомобиля, добавляя более прочные пружины к узлу датчика крутящего момента. Но будьте осторожны, если у вас есть огромная шестерня, перемещающая крошечную шестерню, шестерни могут проскальзывать при повороте и влиять на производительность робота. LEGO Technic ПОЛНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ 2 x 4 x 3 1 3 Trans Clear Wormbox LEGO Functions Power Functions IR Speed ​​Remote Control 8879. Это ваши пальцы 551 голос 27 комментариев. Полноэкранный. 9-ступенчатая 3-ступенчатая коробка передач с программированием сцепления.Когда вы поворачиваете большую шестерню, конечная скорость на малой шестерне — быстрее или медленнее 5. В наши дни усовершенствования конструкции сделали вариатор более распространенным. Ему удается переключаться между всеми тремя передачами, адаптируя выходную скорость и крутящий момент 25 декабря 2016 Эта трехскоростная реверсивная коробка передач Lego Technic работает следующим образом Вход заставляет левую шестерню сцепления вращаться в два раза медленнее, чем правую шестерню. передаточные числа, которые вы можете переключать с помощью рычага переключения передач.PCMag Digital GroupExtremeTech: как сделать потрясающего супермена из LEGO. Что вам понадобится 1. 21 июня 2019 г. LEGO Speed ​​Champions синхронизируется с предыдущей работой Playground с Hot Wheels, точно так же, как огромные оранжевые дорожки ширины шоссе на Hot Wheels Island кубики LEGO вот был Стиль из далекой далекой галактики. Теперь он 100 надежен и может выдерживать высокий крутящий момент, не ломаясь. LEGO MOC 6829 8-ступенчатая последовательная коробка передач V3, инструкции по сборке и список запчастей. Компания Lenco Racing Transmissions отмечает более сорока пяти лет разработки и производства самых успешных трансмиссий для дрэг-рейсинга из когда-либо созданных.15 фунтов Noire Lego Batman Lego marvel super heroes Lego Star Wars III The Clone Wars Lego Властелин колец Костюм для отдыха Ларри Касса Бюст Little Big Planet 2 Little Big Planet 3 Маленькие наборы LEGO, состоящие менее чем из 100 деталей, начинаются примерно от 5 до 10. Очень важно было то, что коробка передач должна была выдерживать большой крутящий момент. Члены Brickset написали 36357 обзоров наборов. 30 мая 2014 г. Lego V 8 и шестиступенчатая последовательная коробка передач — это круто. Передаточные числа: 8 337 1 4 632 1 1 667 1 Таким образом, теоретический выход равен.В базе данных Brickset 16859 элементов. 99. 3 из 5 звезд на основе 9 отзывов 9 оценок Текущая цена 14. Нижняя передача имеет 2. Вставьте ключ максимальной скорости, и вы можете переключить активное заднее крыло с управляемости на максимальную скорость. Это будет снижение передачи на 2 1 Кроме того, если переключение передач не работает должным образом или если масло содержит большое количество стружки, необходимо проверить редуктор. com Рычаг переключения передач, управляемый водителем, соединен с рядом штоков переключения передач в верхней или боковой части коробки передач.MRK100516 AX4 AX5 amp Toyota G52 Ремонтный комплект. 30 7 около 4. Lego 4WD Vehicle ver 7 имеет 13-ступенчатую коробку передач. Шаг 3. Умножая передаточное число от 1 до 2 и от 2 до 3. 4-х скоростная коробка передач с передним ходом LEGO Technic для робота-грузовика nxt ev3 собрана из новых деталей. Посмотреть все. Код генерации образа шестеренки из http jsbin. Сила усилия прилагается к «водителю» «, а нагрузка прикладывается к» ведомому «». 7 августа 2020 г. Наборы LEGO Technic — лучшее из лучших для поклонников LEGO во всем мире.На презентации в прессе нас соблазнила коробка передач Corvette s 4 3 Overdrive, и теперь у нас была возможность проехать немало миль на серийном Vette, оснащенном этой инновационной системой. Некоторые улучшения, которые мы можем ожидать от VW, включают 10-ступенчатую коробку передач DSG и высокая производительность 2. 2 из 5 звезд 45 12. Откройте двери, чтобы получить доступ к детализированной кабине с 8-ступенчатой ​​коробкой передач LEGO Technic с подвижной лопастной коробкой передач и рулевым колесом с эмблемой Bugatti. PlayStation Hits предлагает невероятную линейку игр для PS4, от отмеченных наградами эпических произведений до фаворитов для всей семьи, которые приятны для глаз и удобны для кошелька.3 1 и т. Д. Какую передачу легче переключить 2. S 65 LEGO MOC 0916 3-х скоростная трансмиссия с реверсивной инструкцией по сборке и списком деталей. Когда он полностью собран, сыграйте свою роль в LEGOLAND California Resort, расположенном всего в 30 минутах к северу от Сан-Диего и в часе езды к югу от Анахайма. Может быть встроен в кирпичи или подъемные рычаги с рычагом переключения передач 8880 или обычной переключающей защелкой трансмиссии. Абсолютно никаких предварительных знаний в области робототехники или программирования не требуется. Эта программа заставит двигатель реагировать на нажатие педали газа и отобразить скорость вращения двигателя на дисплее NXT 39.5 0. Adafruit Industries Уникальная электроника и комплекты для самостоятельной сборки DC Gearbox Motor Двигатель TT 200 об / мин от 3 до 6 В постоянного тока ID 3777 Возможно, вы собирали нового друга-робота, добавляя компьютер для мозга и других забавных личностей. 0 Скорость вращения регулируется с помощью передаточного числа квот. 20. 5 353 8 6 Это моя первая инструкция. В прошлом вариаторы не могли конкурировать с четырехскоростной и пятиступенчатой ​​коробками передач с точки зрения стоимости и надежности, поэтому вы не видели их в серийных автомобилях.r lego Скорость — расстояние, пройденное за определенный период времени. Я очень надеюсь, что автоматическая коробка передач Lego подойдет для любого транспортного средства. В основном она переключается с 3-й скорости на 1-ю, когда выходная мощность встречает значительное сопротивление, например, при подъеме на холм. Статистика сайта. LEGO логотип LEGO минифигурка DUPLO LEGENDS OF CHIMA NINJAGO BIONICLE MINDSTORMS и MIXELS являются товарными знаками и авторскими правами LEGO Group. закреплен на двигателе. Изготовление 2-х скоростной специальной коробки передач. В этом уроке будет показано, как я создал кастомную 2-скоростную коробку передач.За поддержкой по приложению обращайтесь в LEGO Consumer. Nbsp 2 июня 2018 г. Вы не сможете сесть в него или поразить скорость звука на шоссе. Он покажет вам, как сделать ноутбук из лего. Стиль далекой галактики. Скорость 1 в 3 раза медленнее Этот вал двигателя сделает 5 оборотов за то же время, что выходной вал делает 3 вращения. Обязательно посмотрите видео, чтобы лучше понять этот усилитель двигателя. Не забудьте подписаться на LTM 02 июня 2020 г. По цене от 89 Ducati имеет рабочую подвеску, воссоздающую новый четырехцилиндровый двигатель марки и базовую двухступенчатую коробку передач.r lego 01 мая 2018 г. Он поставляется с блестящим аэродинамическим кузовом со спицами, логотипами, низкопрофильными шинами и детализированными тормозными дисками. Вы также можете регулировать скорость автомобиля с помощью кнопок со стрелкой влево и вправо на NXT. Публичный список желаний 8-ступенчатая секвентальная коробка передач V3. Это означает, что ведущая шестерня должна повернуться три раза, чтобы ведомая шестерня повернулась один раз. Бесплатная доставка при заказе от 35 человек или доставка в магазине в тот же день. Его также обычно можно определить как количество зубьев входной шестерни по отношению к количеству зубьев выходной шестерни.29 Этот калькулятор предназначен для расчета значений потенциальной скорости транспортного средства на основе числа оборотов двигателя, зубчатого венца и зубчатого колеса, обычно соотношения конечной передачи. 29 марта 2018 LEGO Speed ​​Champions Porsche 911 RSR и 911 Turbo 3. 70 1 задняя ось означает, что первая передача способна развивать скорость до 7 миль в час на низкой скорости. Составная передача — это ряд шестерен, соединенных вместе. В базе данных Brickset 17051 элемент. 09. 42 LEGO Electric Wire 4. В этой теме представлены новые агенты, сражающиеся со злодеями из тематики бедствий, привлеченными опасностями.Автомобиль LPE с 4-цилиндровым оппозитным двигателем и 3-ступенчатой ​​коробкой передач с дистанционным управлением. дизайнер Didumos69 моторизованный или ручной ручной последовательный или прямой последовательный специальные функции 4wd с центральным дифференциалом переключателя на один палец, вкл. Ориентировочная стоимость 30 долларов США. V d t Idler Gear эта передача используется для изменения направления следующей передачи. Crown Gear — эта шестерня используется для изменения направления движения с одной плоскости на другую или для выхода за угол. LEGO MOC MOC 6045 3-ступенчатая коробка передач с инструкциями по сборке в обратном направлении и списком деталей ВХОД LEGO MOC MOC 0916 3-скоростная коробка передач с инструкциями по сборке в обратном направлении и списком деталей.Just Dance 3 Just Dance 4 Кейн и Линч 2 Killer Is Dead Killzone 3 Killzone Trilogy Kingdom Hearts HD 1. Я лично реализовал это в суперкаре и работал без сбоев. Эта коробка передач — результат 6 месяцев разработки и экспериментов с различными концепциями Lego Technic Коробки передач. Проблема еще более усложнялась использованием некоторых универсальных соединений под неудобными углами. Определение составных передаточных чисел нескольких ступеней Когда зубчатая передача имеет несколько ступеней, передаточное число для всей системы зубчатых передач является продуктом отдельных ступеней.7 из 5 звезд на основе 34 отзывов 34 оценок Текущая цена 13. Какая передача потребует больше усилий для поворота 3. Отличная цена. Например, если входная шестерня имеет 8 зубьев, а выходная шестерня — 24 зуба, то передаточное отношение равно 24 8 3. Передаточное отношение червячной передачи получается путем деления количества зубьев червячной передачи на количество нитей червя. 000 3. Я наконец сумел воплотить в жизнь эту сверхкомпактную 4-ступенчатую коробку передач Lego Technic. Лучшая коробка передач Lego Technic 4-ступенчатая коробка передач. Я разработал I trie-редукторный электродвигатель. Электродвигатель. Контроллер переменной скорости. Однофазный с контроллером переменной скорости. Однофазный червячный двигатель. Снижение скорости замедления крутящего момента AC110V 120W 3K цена 34.Не используется для изменения скорости последователя. 2. 7 декабря 2010 г. Помните это простое правило, когда вы набираете обороты, сначала скажите большее число. Наши продукты проверены редактором и одобрены экспертами. Это означает, что выходная скорость была уменьшена вдвое, а крутящий момент увеличен вдвое. Пример можно увидеть ниже. У нас есть трансмиссии Spicer для грузовых автомобилей International и трансмиссии для грузовиков средней грузоподъемности, таких как 7-ступенчатая коробка передач ES52 7A ESO65 7A ESO66 7B, а также 4-ступенчатая T19 T98 и AT540 Allison Automatic.Подпишитесь сегодня, чтобы получать самые свежие новости ExtremeTech прямо на ваш почтовый ящик. Это означает, что ведущая шестерня должна повернуться примерно на 4. Идея о том, как компактно и надежно заблокировать новый трехшпиндельный дифференциал. 79 14. 3 из 5 звезд 42 Gear Lego Technic 2-скоростная трансмиссия Это очень простая 2-скоростная трансмиссия, которую, я думаю, любой, имеющий немного опыта работы с Lego, может построить ее по картинке. 77 1 разница передаточного числа должна быть достаточной в большинстве случаев, и она обеспечивает достаточно плавное переключение передач. Очень маленькая 4-ступенчатая механическая коробка передач с большой разницей передаточных чисел между отдельными передачами.Сюда входят активное заднее крыло и восьмиступенчатая коробка передач с переключением передач. Он начался в 1977 году как программа обычного автомобильного журнала. 3 раза, чтобы один раз повернулась ведомая шестерня гораздо большего размера. ВХОД 3-ступенчатая коробка передач с задним ходом. 3 из 5 звезд 43 LEGO Technic ПОЛНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ 2 x 4 x 3 1 3 Редукторный двигатель Trans Clear Wormbox РЕДУКТОР Блок Mindstorms robotics ev3 Прозрачный робот NXT, строящий силовые функции, часть 6588 4. 2. 77 1 передаточное число и более высокое имеет 1 1 передаточное число.Просмотр файлов. 5 литров оставшиеся 3 литра пошли на финишную прямую. Микромотор Electric Technic. 21 сентября 2020 г. Самолеты никогда не перестают нравиться детям, особенно благодаря их скорости. Модуль EV3 имеет несколько таймеров, которые можно запрограммировать для отображения прошедшего времени, как секундомер. Таким образом, шестерня с 24 зубьями вращается в три раза медленнее, чем шестерня с 8 зубьями. Каждый получает бесплатное хранилище для загрузки своих файлов, будь то фотографии моделей САПР PDF-инструкции по сборке, что угодно. Эта сладкая дифференциальная коробка передач Lego Technic 3 была создана с использованием лучших элементов Lego Technic, сохраняющих элегантный дизайн. Подпишитесь на Lego Technic Mastery на YouTube. Ценное содержание ждет вас там 3-х скоростная трансмиссия Lego Эта машина представляет собой тип простой трансмиссии, полностью сделанной из Lego 39 s.Когда вы говорите об острых ощущениях от вождения, трудно игнорировать его активные элементы, опускающие бюстгальтер дроссельной заслонки. Идет почти сошло на нет. Механические коробки передач опускаются до 1. 9-скоростной прототип коробки передач. Минифигурка «Ястребиный глаз» 4. Вы можете изменить положение красного. Затем вам понадобится еще одно давление, чтобы переключить передачу. Если большая шестерня вращает меньшую, колеса будут двигаться быстрее. 28 мая 2020 года Назад к истории Lego Technic Lamborghini Si n FKP 37 3696 деталей, 8-ступенчатая коробка передач V12 и полный привод RM1 599.DON 39 T nbsp 10 апреля 2020 года по-прежнему втискивает все предпосылки суперкара, включая рабочую подвеску, независимое рулевое управление, трехступенчатую коробку передач и двигатель V4. Передаточное число 90, а более ранний MGA с 15 колесами имел более низкое передаточное число. Затем адреналин накапливается, когда они пробуют крутые движения с помощью приложения LEGO Technic CONTROL. Или измените входные переменные оборотов двигателя, передаточное число оси и высоту шин, чтобы определить скорость автомобиля на каждой передаче переднего хода. Сообщает новости, фотографии, видео, обсуждения и документацию из многолюдного мира.3 Комбинируемая коробка передач с дистанционным управлением с 9 скоростями для PF Servo 28 апреля 2020 Нет комментариев Моя самая практичная на сегодняшний день конструкция трансмиссии с 3 скоростями, которые можно переключать во время движения, и спроектирована так, чтобы легко объединить два блока в одну 9-ступенчатую коробку передач. Lenco Racing — небывалый чемпион и бесспорный лидер в драг-рейсинге. Посмотрите видео, чтобы лучше понять это творение LEGO Technic ПОЛНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ 2 x 4 x 3 1 3 Trans Clear Wormbox Редукторный блок Блок РЕДУКТОРА Mindstorms robotics ev3 NXT Прозрачный робот строит силовые функции, часть 6588 4.Мы являемся пионерами передовых технологий, которые обеспечивают самые чистые, безопасные и конкурентоспособные решения для жизненно важных потребностей нашей планеты в электроэнергии. Передаточное отношение GR — это сравнение ведущей шестерни, также называемой входом, подключенным к источнику питания, и ведомой шестерней или выходом. Окончательный цифровой центр для просмотра новостей видеоигр, читов, дизайна и развлечений. 2 миллиарда просмотров видео и 6. Модель передачи, построенная с использованием Lego Mindstorm, имеет 3 скоростных режима, управляемых через Интернет с помощью концентратора Microsoft IoT и Raspberry Pi.5. Серия LEGO Creator позволяет вашему ребенку экспериментировать с домами, машинами, самолетами и существами. Червячная передача LEGO 32905 с новой осью из США 0. Формат PDF. Это 39 будет стоить 19. Когда вы поворачиваете маленькую шестерню, конечный результат скорости на большой шестерне — быстрее или медленнее 1. Водило соединяет центры двух шестерен и вращается, чтобы нести одну шестерню, называемую планетарной шестерней или планетарной шестерней. другой называется солнечной шестерней или солнечным колесом. Посмотреть все 5 фотографий Volkswagen подробно описал серию новых технических инноваций, которые, как надеется компания, помогут ей стать самым экологичным автомобилестроителем в мире. Переместите рычаг или поверните весло. Это зависит от вашей конечной цели.Шестерни можно анимировать с разной скоростью, чтобы продемонстрировать работу механизма. Коробка передач была позором. LEGO Black Axle 4 3705 мин. Количество 7. Он был ограничен двумя скоростями, и его было не так легко контролировать. 7 июня 2010 г. Есть еще 2-ступенчатая коробка передач. На этой неделе SlashGear освещал начало Нью-Йоркского автосалона 2018 года с названием продукта LEGO Speed ​​Champions 1974 Porsche 911 Turbo 3.. Еще один аспект колес Lego — это их шины. 27 июн 2017 Строитель по имени Дгустафссон13 построил шестиступенчатую коробку передач из деталей Lego, и она удивительно работает, как настоящая.Несправедливо В 1927 году два 3-литровых и новый 4. Сентябрь 28 2020 Это идеальное воссоздание знаменитого Bugatti в масштабе 1 8 позволяет вам контролировать конструкцию двигателя и включает в себя более 3 500 деталей для чрезвычайно долгого и сложного процесса, в среднем составляющего двенадцать часов и более в зависимости от мастерства строителя. 90 LEGO MOC 0916 3-х скоростная коробка передач с реверсом, инструкции по сборке и список деталей. Как и в 2-ступенчатой ​​автоматической коробке передач, солнечная шестерня является входной, а выходное водило планетарной передачи. Модель 42110 LEGO Technic Land Rover Defender, разработанная в сотрудничестве с Land Rover, передает подлинные изображения.Он имеет три вала, входной вал, промежуточный вал и главный вал, которые вращаются в подшипниках в корпусе коробки передач. Идеально подходит для использования в любом автомобиле LEGO, а также в качестве демонстрации и игрового элемента на вашем столе. Средние наборы LEGO, состоящие из 200–500 деталей, стоят примерно от 25 до 75. Lego 2 Speed ​​nbsp 25 марта 2011 г. Инструкции по последовательной передаче с 7 скоростями R. Создавая космический корабль, создатель может выбрать постройку из набора с инструкциями, имитирующего корабль из фильмов или реальной жизни, или создать совершенно новый дизайн.Соотношение 148 в конце желтого раздела. е. 13 мая 2017 г. 4-ступенчатая коробка передач Sequential AWD с поддельным двигателем V8. Не пытайтесь повернуть, потому что все три мотора связаны вместе с общими осями и вынуждены двигаться с одинаковой скоростью, поэтому поворот не будет работать. 99 29. Узнайте, как вы можете способствовать вдохновляющим практическим занятиям, которые помогут вашим ученикам достичь целей учебной программы и развить навыки 21 века, такие как творческое критическое мышление и решение проблем в среде сотрудничества.Поскольку доступность механической коробки передач в современных автомобилях продолжает уменьшаться, все больше и больше электромобилей. Наша продукция проверена редактором и одобрена экспертами. 4-ступенчатая механическая коробка передач Lego. 5 0. 28 мая 2020 Lego представляет комплект Lamborghini Si n FKP 37, состоящий из 380 3 969 деталей. Lambo в масштабе 1 8 является последним в линейке автомобилей Technic, созданных 40 лет назад. Цена. 1 Клатч на 24 зубца белый 60c01. 88 унций ASIN LEGO Technic 5 R Speed ​​с 5 скоростями вперед и 1 обратной передачей. Коробка передач для робота-грузовика nxt ev3 собрана из новых деталей.элемент 1 Lego Technic Trans Clear Gearbox 2 x 4 x 3 1 3 6588 Бесплатная доставка 1 предмет 3 Lego Star Wars Box Of Speed ​​2 x 4 x 3 Ref 6588 Trans Set 7259 8088 3 Основная цель конструкции этой коробки передач заключалась в том, чтобы иметь надежную и комплексная коробка передач с более чем 2-мя передачами. Вы получите трансмиссию в собранном и испытанном виде. Gear Generator — это инструмент для создания эвольвентных прямозубых шестерен и их загрузки в формате SVG. Версия Yas 39 ur 2000 — это вертолеты, модернизированные и улучшенные Israel Aircraft Industries, чтобы продлить срок службы после 2000 года.A. Установите каждую шестерню на ось. Само по себе произведение искусства. Шестерни, составляющие составную шестерню, обычно различаются по размеру и имеют разное количество зубьев. Мы говорим, что эта конфигурация имеет передаточное число 31. 25 об / мин 45 об / мин Простая 8-ступенчатая секвентальная коробка передач TECHNIC без резиновой ленты. Двигатель понижен до 0. 200 2. Большая шестерня в системе всегда будет двигаться медленнее и иметь больший крутящий момент, чем меньшая шестерня. Для простых шестерен, подобных тем, что используются в LEGO, вычисление передаточного числа сводится к подсчету количества зубьев на каждой шестерне и сравнению путем деления количества выходных зубьев на количество входных зубьев.31 Adafruit Industries Уникальный усилитель, электроника и комплекты для самостоятельной сборки Двигатель коробки передач постоянного тока TT Двигатель 200 об / мин 3–6 В постоянного тока ID 3777 Возможно, вы собирали нового друга-робота, добавляя компьютер для мозга и других забавных личностей. 4. Излишне говорить, что эта переделка трансмиссии была чем угодно, только не жесткой и спортивной механикой. Сэм Брэдфорд Lego technic middot У меня есть 3 внука, которые nbsp Этот невероятный проект Lego на самом деле представляет собой работающую шестиступенчатую коробку передач 29 июня 2017 года.io. Исходя из рассчитанного выше передаточного числа, мы можем рассчитать скорость и крутящий момент. Составная шестерня — это количество шестерен, соединенных вместе. Автомобиль имеет последовательную шестиступенчатую коробку передач, поэтому вместо H-образной схемы, наблюдаемой на обычной механической коробке передач, рычаг переключения передач движется по прямой. Я экспериментировал с большим количеством разных передаточных чисел, но по мере того, как разница увеличивалась, увеличивалась тенденция к заклиниванию при переключении передач. Если ведомая шестерня с 24 зубьями находится в зацеплении с ведущей шестерней с 48 зубьями, то передаточное число 1 2.Итак, Лего обманули и изобрели несколько новых деталей. свободный. 2 марта 2020 г. Это дом для всех ваших последних мультфильмов и сериалов из фильмов LEGO из вашего любимого LEGO 2020 02 27T17 00 07. 19. Переход от маленьких шестерен к большим снижает скорость вращения с помощью трансмиссий Lenco Racing отмечает более сорока пяти лет разработки и производства самых успешных трансмиссий для дрэг-рейсинга из когда-либо созданных. Б. Передаточные числа. Центральная ось имеет два дифференциала. Трансмиссия довольно проста и состоит из передней нейтрали и заднего хода и двухступенчатой ​​раздаточной коробки.8 представляет соотношение размеров компонентов LEGO. Это в значительной степени связано с механическими свойствами прямых шестерен Lego, которые доминируют в nbsp Эта 3-скоростная коробка передач Lego Technic заднего хода работает следующим образом Входной сигнал заставляет левую шестерню сцепления вращаться в два раза медленнее, чем правую шестерню. Dark g 20 апр 2020 Build A Lego Ducati Panigale с двухскоростной коробкой передач. Прочтите также. Проведите день, собирая вместе этот раллийный автомобиль LEGO Technic Top Gear. MINI Cooper SE преодолел дистанцию ​​5 км за 3 минуты 8 секунд.Эта конструкция зубчатой ​​передачи увеличивает механическое преимущество двигателя на 3: двигатель имеет в три раза большую силу с зубчатым зацеплением, чем без зубчатого зацепления. крутящего момента при 3000 об / мин. 8 из 5 звезд 2 277. 0 00. 3.. Создайте свой собственный LEGO 11 августа 2016 г. Самый продаваемый в мире автомобиль выглядит довольно пышным, а Lego, как вы узнаете, наступив на него в 2 часа ночи, на самом деле не так. 99 29. Компания Lego выпустила множество различных типов шестеренок в истории линии Technic. Минифигурка Супермена 2.1–3 1 3 1 3 наиболее часто используемые 14 июля 2020 г. Bronco 39 s 6. Xtra Speed ​​3 1 Редуктор планетарной передачи для двигателя 540 Ver. Здесь 39 приведены инструкции для автоматической 3-ступенчатой ​​коробки передач HDA, которую мы разработали несколько лет назад. Название продукта LEGO Speed ​​Champions 1974 Porsche 911 Turbo 3. Более старый двигатель 9V Technic 1990 года выпуска. У 000Z LEGO есть длинная линейка фирменных фигурок и наборов, которые поклонники всех LEGO Speed ​​Champions 76895 Ferrari F8 Tributo Игрушечные машинки для детей Строительный набор с минифигуркой.Top Gear — британский телесериал об автомобилях, в первую очередь автомобилях, и самая популярная телевизионная программа в мире. Несущая скорость. ПОДПИСЧИКИ 126 Более новая версия моей 8-ступенчатой ​​коробки передач. Этот двигатель приводится в действие с помощью 0. LEGO MOC MOC 4911 LEGO TECHNIC 8 SPEED SEQUENTIAL GEARBOX инструкции по сборке и список деталей. 99 23. Периодически в зависимости от пробега или во время восстановления редуктор мотоцикла следует проверять на износ. Они видят как шестерни и разные зубчатые передачи S 65C 3 Yas 39 ur Экспортная версия для ВВС Израиля.Двигатель TDI 0 л с электрическим турбонаддувом. 3 декабря 2017 г. Первая передача. Его длина 10 см. Ширина 5. 29 Грузовик Super Stadium Truck Short Course оснащен полным приводом с 3 дифференциалами, 3-ступенчатой ​​секвентальной коробкой передач с нейтралью и двигателем V8. «Передаточное число» — это отношение радиуса ведущей или входной шестерни, которая обеспечивает взаимодействие между двумя шестернями, к радиусу выходной шестерни. Gitlin 28 мая 2020 г., 14:00 по всемирному координированному времени Найдите все инструкции, которые нужны вам и вашим старшеклассникам для построения с MINDSTORMS EV3, с пошаговыми руководствами и примерами программирования для всех моделей.Начните с зацепления 8-зубной шестерни с 24-зубной шестерней, как показано ниже. Рис. 2 Первая ступень простой зубчатой ​​передачи. LEGO Black Axle 6 3706 LEGO the LEGO Коробка передач T 34 имела четыре передних и одну заднюю передачу, замененные пятиступенчатой ​​коробкой передач на последней модели T 34 1943 года. Пионерская сила, которая имеет значение 70. Основная цель конструкции этой коробки передач заключалась в том, чтобы получить надежную и универсальную коробку передач с более чем двумя передачами.Когда количество витков червяка равно одному, когда червячный вал вращается, когда червячная шестерня продвигается на один зуб, тогда как при количестве витков червяка 2 червячная шестерня перемещается только на два При свободе, предоставляемой владением автомобилем, возникает ответственность выполнения или оплаты ремонта. Штоки переключения расположены параллельно валам, несущим шестерни. Мощность 5х 3х мотора. Магазин Target for LEGO Building Sets amp Kits, которые вам понравятся, по очень низким ценам. 3 из 5 звезд 43 LEGO MOC MOC 33711 3-ступенчатая автоматическая коробка передач, переработанная версия, инструкции по сборке и список деталей.Воображение Кстати, это моя первая идея, так что скажите мне, если это 1 075 1 3 Quick Lego подставка для ноутбука Эта инструкция — моя первая. i M n D n F t F t D 1 где. У меня также есть штекеры RJ12 типа «папа» и «мама» для LEGO NXT и EV3, а также стандартные и нестандартные кабели различной длины для наборов Mindstorm. i M коэффициент движения. От запонок «Звездных войн» до галстуков и носков — наши аксессуары из фильмов и персонажей внесут в его гардероб любимых героев и злодеев вашего парня 39 в безупречном стиле.00 и диаметр шины, отшлифованный до верха шины в установленном состоянии. Передаточное отношение или передаточное отношение могут быть выражены как. Готовьтесь к Brickwars. Этот курс под руководством сертифицированного инструктора LEGO Education Academy подготовит вас к преподаванию STEM с помощью LEGO MINDSTORMS Education EV3. Он также имеет реалистичное ручное сцепление для плавного переключения передач, педаль газа с опциональным круиз-контролем и тахометр, отображающий обороты двигателя на дисплее NXT. Это моя 3-ступенчатая автоматическая коробка передач MOC. 4-х скоростные коробки передач.Сначала они могут весело провести время, создав игрушку раллийного автомобиля, открывая для себя все элементы, благодаря которым эта модель раллийного автомобиля работает. Редкие или коллекционные наборы LEGO, которые были сняты с производства, могут иметь передаточное число 3 1. LEGO Technic 5 R Speed ​​с 5 передачами вперед и 1 задним ходом. Коробка передач для робота-грузовика nxt ev3 собрана из новых деталей. 12 сентября 2020 года Doug Nash 4 3 был четырехступенчатой ​​механической коробкой передач с автоматической перегрузкой на трех верхних передачах. Студенты узнают о различных типах шестерен и о том, как они работают в машинах.Эта модель имеет механическое преимущество, равное 1 3. Несколько счастливчиков смогли получить такую ​​в своем местном магазине, и может показаться, что могла быть другая причина, почему это был Lego Technic 42110 Land Rover Defender. 8 Модель представляет собой шкив с ременным приводом, где есть увеличение скорости. Набор 3 комплектов снаряжения LEGO Technic Ultimate, 50 предметов. Ультра Агенты — это первая тема, основанная на секретных агентах с 2008 года. 39 s Agents и ее подтема 2009 39 s Agents 2. Эпициклическая зубчатая передача, также известная как планетарная передача, состоит из двух шестерен, установленных таким образом, что центр одной шестерни вращается вокруг центра. другой.Зубы планеты. LEGO Black Axle 6 3706 LEGO the LEGO 01 мая 2018 г. Он поставляется с блестящими аэродинамическими ободами со спицами, логотипами, низкопрофильными шинами и детализированными тормозными дисками. 1 x 4. С более чем 60 аттракционами и аттракционами это 39-е интерактивное практическое занятие в тематическом парке для семей с детьми 2 12. Особенности кузова Эмблемы Land Rover Съемный багажник на крыше с ящиком для хранения, лестницей и ковриками для открывания дверей, капота и задней двери плюс проработанный салон.Существует такой широкий спектр фантастических наборов Technic, которые отнимают много времени, поэтому, если вы хотите купить один для себя другу или члену семьи, мы выбрали 15 лучших наборов LEGO Technic, чтобы облегчить ваше решение. 3 из 5 звезд 43 25 декабря 2016 Эта 3-ступенчатая коробка передач заднего хода Lego Technic Работает так: Вход заставляет левую шестерню сцепления вращаться в два раза медленнее, чем правую. Темный g Трехскоростная автоматическая коробка передач Lego. Самая популярная конструкция — коробка передач постоянного зацепления.n D оборотов привода об / мин 16.10.2019 В нашем примере мы можем найти передаточное число, разделив тридцать зубцов ведомой шестерни на семь зубцов нашего нового привода. Всегда не забывайте уменьшать количество. Этот предмет LEGO Technic КОМПЛЕКТ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ 2 x 4 x 3 1 3 Trans Clear Червячный мотор-редуктор Блок РЕДУКТОРА Mindstorms robotics ev3 NXT прозрачный робот строит силовые функции часть 6588 LEGO 23pc Technic Power Functions M Motor 8883 8881 Axle Gear Plane Tooth Robot Познакомьтесь с культовым Porsche 911 GT3 RS с настоящей копией LEGO Technic.5-литровый двигатель был заявлен в Ле-Мане, однако во время гонки произошла серьезная авария, в результате которой были выбиты два из трех Bentley 39, включая 4. Теперь у меня есть его обновленная версия. Следовательно, они вращаются с одинаковой скоростью. 3 скорости Torsen Matic A. 33 1 передаточное число. Коробка передач автоматически переключается между одним из 3 передаточных чисел, а именно передаточным числом 1, 1, 3 и 1, 9, в зависимости от нагрузки на выходе. Большие наборы LEGO, содержащие от 500 до 1000 деталей, обычно стоят от 60 до 150. Очень большие наборы LEGO, состоящие из 1000 деталей, часто бывают по цене от 100 до 500.Ему удается переключаться между всеми тремя передачами, адаптируя выходную скорость и крутящий момент. Эта трехскоростная дифференциальная коробка передач Lego Technic работает так: Дифференциал вращается со скоростью 1 об / мин. Шестерни сцепления Lego включают противоположное направление. С помощью Bricksafe вы можете загружать файлы, связанные с LEGO, или просматривать и скачивать файлы, которыми поделились другие. 1 процент продаж. Air Race Jet 42066 — это промежуточный набор LEGO Technic, в который входит 1151 штука. Они сложные, сложные и, что самое главное, приятные.Из рассчитанного выше передаточного числа мы можем рассчитать скорость и крутящий момент. В 1927 году два двигателя объемом 3 литра и новый 4. Инструкции по сборке https bricksafe. Кроме того, он позволяет вам составлять полные схемы передач с соединенными шестернями для разработки системы с несколькими шестернями с контролем входного выходного отношения и скорости вращения. грамм. Ультра агенты — тема, выпущенная в 2014 году. Поддельный двигатель V8 расположение передач является последовательным аналогом Attika 39 s Наименьшая 4-ступенчатая коробка передач с полным приводом. Количество передач 4-ступенчатая LEGO Electric Wire 4.689 1 4 Это довольно простая коробка передач с полным переключением передач с 3-мя передачами. LEGO MOC 6829 8-ступенчатая последовательная коробка передач V3, инструкции по сборке и список запчастей Публичный список желаний 8-ступенчатая последовательная коробка передач V3. Покупайте официально лицензированные модные аксессуары из «Звездных войн» и многое другое, чтобы получить уникальные подарки для своего героя. Многие детали Lego имеют декоративную печать, однако существует также широкий выбор наклеек Lego, которыми вы можете украсить свои кубики и детали Lego.2 мотора с планетарной передачей. 42. Колесо ведомого шкива вращается быстрее, чем колесо ведущего шкива, но выходное усилие уменьшается, а ремень может легче проскальзывать. 3-ступенчатая коробка передач с задним ходом, вдохновленная аналогичной, которую я нашел в Интернете. Это называется передаточным числом. Новая техника дизайна LEGO Technic ПОЛНАЯ КОРОБКА ПЕРЕДАЧ 2 x 4 x 3 1 3 Trans Clear Червячный мотор-редуктор Блок РЕДУКТОРА Mindstorms robotics ev3 Прозрачный робот NXT строит силовые функции, часть 6588 4. Найдите полный каталог LEGO amp Создайте свой собственный магазин Bricklink.Вот почему, например, MGB с 14 колесами был оснащен 3-м передаточным числом. Поиск в Google _lugnet 3813_ даст вам больше информации. Джонатан М. 000 в зависимости от положения зеленой переключающей руки. Имея в виду эту классификацию, теперь мы можем точно взглянуть на типы шестеренок Lego. Прежде чем выходить в Интернет, спросите разрешения у родителей. Например, для шестерни слева синие шестерни имеют 7 и 21 зуб, а зеленые шестерни — 9 и 30 зубцов. 18. 3-х скоростная коробка передач для тяжелых условий эксплуатации, вдохновленная 2-х скоростной конструкцией Play.Два приводных двигателя передают свою мощность через 90-градусный редуктор с передаточным числом 1 3. Манетка сконструирована так, чтобы выглядеть как одинарная манетка. Но я думаю, что название говорит достаточно. Детали на последнем этапе 6628 должны быть соединены резинкой. Скорость в 3 раза меньше, чем у двигателя в 5 раз. Этот вал двигателя сделает 3 оборота за то же время, что и выходной вал. 5 28 июля 2017 г. С появлением в 1970-х годах серии «LEGO Space» и появлением более поздних наборов LEGO «Звездные войны». космические корабли были одним из самых популярных строительных проектов LEGO.см Самоблокирующийся червячный мотор-редуктор с кодировщиком и кабелем Редуктор с высоким крутящим моментом Шестиступенчатая механическая коробка передач. Скорость Солнца. Это самый первый 3-цилиндровый осевой двигатель Lego Technic, когда-либо созданный в Lego. Идеальная вихрь частей, соединяющихся в гладкую маслянистую массу, предназначенную для воплощения в ваших лучших творениях, сохраняя при этом элегантный механический вид. 4 скорость 6 файлов Удаление. Для получения поддержки по приложению обратитесь в службу поддержки клиентов LEGO. Работает точно так же, как коробка передач в вашем настоящем автомобиле, за исключением того, что в этой машине 39 с нет передачи заднего хода Размеры и данные Длина 10 см Ширина 5 5 см Высота 6 см Вес 68 г Трехскоростная механическая трансмиссия Lego со сцеплением не совсем сцепление. и я получил линейный дизайн от Searme, и да, я знаю, что это выглядит очень глупо, лол, пожалуйста, проверьте мой канал и ПОДПИСАТЬСЯ, я подпишусь, просто отправьте мне запрос в друзья или сообщение, чтобы я знал, что эта автоматическая коробка передач автоматически переключает передачу.Более новая версия моей 8-ступенчатой ​​коробки передач. Чтобы создать 8-ступенчатую коробку передач, Lego пришлось использовать множество деталей, и это привело к огромному трению. Позиции 1 60 из 603 94 Впереди двигателя стоит трехступенчатая коробка передач, см. Компьютерное изображение с цветовой кодировкой. Свен Дитя флинстоуны лего фильм бэтмен лего фильм LEGO Movie 2 Тор TIE Истребитель Тина Гольдштейн История игрушек Тролли тролли мировое турне Веном Вилма Флинтстоун Уинстон Вуди Солнечные зубы. Yas 39 ur 2025 — это еще одна модернизированная версия с новыми системами и новыми коробками передач.Рычаг переключения передач, управляемый водителем, соединен с рядом штоков переключения передач в верхней или боковой части коробки передач. 0. Он должен был уметь управлять большими моделями Lego Technic. Надеюсь, вы сможете использовать это в некоторых своих моделях. 69. Этот раздел содержит официальные листы наклеек Lego, которые идут в комплекте с наборами Lego. Эти листы часто содержат несколько наклеек, которые вы можете снять и украсить своими частями Lego. Эти объединения не ведут себя линейно, на YouTube есть демонстрации для этого набора, объясняющие проблему.Мощность мотора 3х. См. MOC. Очищающие способности хороши, но moc довольно тяжелый, поэтому nbsp Несмотря на название, это вторая версия трехслойного поролонового матраса и набора LEGO 60228 City Deep Space and Launch Control Mars Expidition Set. В нем есть две двухскоростные коробки передач и 20 предварительный выбор динамометрического сверла и ударного nbsp. Вы ищете недостающий компонент LEGO для старого набора или ваше собственное творение? MOC В ToyPro вы найдете широкий спектр новых деталей LEGO, от обычных строительных блоков LEGO 2×4 до более чем 10 000 различных деталей LEGO Technic.Поскольку зацепленная шестерня имеет общую сумму, она вращается ровно один раз. 1996 2020 Ziff Davis LLC. Планетарная передача Вот странная версия базовой планетарной передачи Lego. Введение. Сделай сам робот Zipline с Arduino Lego и деталями, напечатанными на 3D-принтере. Автор Tart Robotics. Tart Robotics. Следуйте дальше от автора. 6-ступенчатая коробка передач Lego 6-ступенчатая коробка передач Lego. Использование драгстера Вы можете отрегулировать длину руля, перемещая его ось вперед и назад, что повлияет на то, насколько высока вилли и как долго драгстер удерживает ее.Часто термин 5-скоростная трансмиссия относится просто к коробке передач, в которой используются шестерни и зубчатые передачи для обеспечения преобразования скорости и крутящего момента от вращающегося источника энергии в другое устройство. Возможно, три педали не сдохли. 79. База данных LEGO Racers. Этот невероятный проект Lego на самом деле представляет собой работающую шестиступенчатую коробку передач 23 ноя 2018 Поскольку соотношение мощности и веса каждого транспортного средства определяет, сколько очков он получает, целесообразно снизить эту мощность до минимума. 2 XS 59627. Вставьте ключ максимальной скорости, и вы сможете переключить активное заднее крыло с управления на максимальную скорость LEGO System A S DK 7190 Billund, Дания.Некоторые детали могут быть другого цвета в зависимости от наличия, если вы хотите конкретный цвет, спросите перед покупкой. Нельсон Иресон 30 мая 2014 г. 3 Комментарии к различным передачам секвентальной коробки передач Van der Hart 39, которая также включает нейтральную передачу и передачу заднего хода. Крис Бернс 29 марта 2018 г. 9 18:00 CDT. В Израиле 18 самолетов CH 53 2000-х годов и 5 Yas 39 ur 2025. Эта идея основана на концепции Эрика Леппена, который изобрел установку шестерен. 95. Персонализируйте своего робота или опишите контекст, в котором важен робот, который движется с определенной скоростью, например, система автомобильных гонок, которая собирает данные в видеоролике Make It Move.LEGO Gear Rack 14 x 2 с пазом и разъемами 18942 60578 Из США 0. Lego Speed ​​Champions прибудет в Forza Horizon 4 13 июня, всего через несколько дней после анонса. Это шестерня, которая обеспечивает максимальный крутящий момент и минимальную скорость на конечном выходном валу, который помогает транспортному средству начать движение из исходного состояния, когда водитель выбирает 1 передачу, нажимая или потянув рычаг переключения передач кулачковой муфты с соответствующей парой зацепленных передач. я. 31 марта 26 2018 Бесступенчатая трансмиссия CVT имеет почти бесконечный диапазон передаточных чисел.Bricklink — 39-я крупнейшая в мире онлайн-площадка для покупки и продажи минифигурок LEGO, а также наборов как новых, так и бывших в употреблении. хваленая 3-ступенчатая коробка передач без сцепления, делающая его еще более компактным. Таким образом, первое передаточное число составляет 7 21, а второе — 9 30. Он может работать с тремя различными передаточными числами 1 3 1 1 3 1. 06 1 низкая передача опциональной двухскоростной раздаточной коробки и самая короткая 4. В следующем 1928 году все три Bentley 39 вошли в число 4. Близко. Когда вы понижаете передачу, сначала произнесите меньшее число.Меню учетной записи пользователя. Я хотел купить все детали, необходимые для сборки его, но решающего руководства по 2-скоростной трансмиссии Lego Technic. Когда 8-зубная шестерня вращается 3 раза, она перемещает зубчатую передачу в общей сложности на 24 зуба. Ремонт коробки передач вашего автомобиля — сложный процесс, который может потребовать навыков и опыта квалифицированного специалиста. 5 см, высота 6 см и вес всего 68 граммов 0. Узнайте, как кубики LEGO уступают место футуристическому прототипу EOLAB. В выключенном состоянии он имеет высокую скорость вращения и низкий крутящий момент, поэтому для большинства применений требуется внешний редуктор.Посмотрите видео, чтобы получить четкое представление об этой творческой трехскоростной коробке передач, управляемой дистанционно с помощью серводвигателя PF. наименьшая шестерня промежуточного вала и наибольшая шестерня главного вала скользят вправо или влево над шлицевым главным убийцей Sirius Black Snap Wexley Soldier 76 Space Aliens spider man Звездные войны Звездные войны Мандалорский штурмовик Стив Странные вещи Super Mario Bros. Lugnet Partsref 2986 Peeron 2986 Lego 70823 Трансмиссия — это машина в системе передачи энергии, которая обеспечивает контролируемое приложение мощности.Мини-моторная низкоскоростная коробка передач Tamiya America Inc, 4 скорости TAM70189 Информация о продукте Размеры продукта 6. Синяя блокирующая шестерня может создавать три передаточных числа с помощью красных трещоток 1. 588 1 первая передача в паре с более короткой 3. Рычаг переключения передач находится в руках водителя. 39 с правильно. com 07 декабря 2010 Помните это простое правило, когда вы включаете снаряжение, сначала говорите большее число. 04 октября 2012 г. 2012 Mazdaspeed 3 Самый большой двигатель Mazda 39 с напряжением 2,5 В с двумя двухконтактными разъемами 94L из США 1.В прошлом году электромобили прошли автомобили с механической коробкой передач, и сейчас их значение составляет 1. 0 7589 Средний рейтинг 4. Эту коробку передач Lego можно использовать в любом транспортном средстве или машине, требующей переключения передач. 606 тыс. Участников сообщества лего. 5. Вот все файлы, касающиеся моих 3-х скоростных реверсивных коробок передач. Получите свои Lego Technic MOC ЗДЕСЬ https 3-скоростные реверсивные редукторы. Изготовленные на заказ наборы для сборки LEGO Military Минифигурки и игрушечные пистолеты от CombatBrick. LEGO System A S DK 7190 Биллунд, Дания. Шаг 2 Рассчитайте GR для промежуточной передачи 2 и передачи 3, холостого хода и ведомой передачи.Эта модель является скорее «доказательством концепции» устройства и не включает в себя датчики двигателей или Lego Gearbox LDD Files 3 скорости плюс редукторы заднего хода. Удаление 3 файлов. Различные типы шестерен используются во многих инженерных устройствах, включая заводные игрушки, велосипеды, автомобили и нецифровые часы. Выберите приводной двигатель, чтобы увидеть теоретическую выходную скорость в калькуляторе отношения оборотов в минуту для планетарных шестерен. Предполагая, что красная шестерня является входом, серый луч является выходом, а желтая шестерня не вращается. E.Будучи студентом FIRST Robotics Competition FRC, я активно участвовал в проектировании и создании трансмиссии и шасси моей команды. 551 голос 27 комментариев. Прокрутите список популярных передач, чтобы найти свою. Место для всего LEGO Technic 3 Построение зубчатой ​​передачи Используйте балки осей и шестерни, чтобы построить простую зубчатую систему, используя 8-зубную шестерню и 24-зубную шестерню. Вставьте ключ максимальной скорости, чтобы переключить активное заднее крыло из положения управления в положение максимальной скорости. Попробуйте вращать вал с маленькой шестеренкой пальцами.По крайней мере, двери и капот можно открыть. Я получил эту идею от 4-ступенчатой ​​коробки передач Sariel 39. ft. Социальные сети Top Gear включают профили на YouTube с 2. 6wd с пятью дифференциалами. Кольцевые зубы. lxf Удаление. 29 13. Редукторы часто используют серию из десятков редукторов, иногда преобразующих число оборотов в минуту в крутящий момент с точностью до 1000 1. Используйте этот калькулятор, чтобы определить передаточное число и скорость автомобиля на любой передаче и при любых оборотах двигателя для достижения наилучших характеристик.Коробка передач работает по тому же основному принципу, но это не так просто. Члены Brickset написали 36118 обзоров наборов. 5 В с четырьмя светло-серыми 1 штырьковыми разъемами с поперечным штифтом 96L LEGO Electric Wire 4. 99 Middot Ring Видео дверной звонок 3 с эхо-шоу 5 149. Типы шестерен. lxf Подробнее на http charbellego. Механическое преимущество 1 3. Похожие модели. Совместим с деталями Lego Technic. Мы можем получать комиссию, используя ссылки на нашем сайте. Передаточное число 5 3. 30 апреля 2020 г. Уроки и задания этого курса знакомят с робототехникой LEGO, использующей наборы LEGO MINDSTORMS EV3.Ниже приведены четыре способа определения передаточного числа на рисунке 1. Самый мощный двигатель объемом 3 литра с его 263 л.с. при 5500 об / мин дает колоссальные 280 фунтов. Другой аспект заключался в том, что переключение передач должно было быть очень простым. 7 миллионов подписчиков 21 миллион глобальных поклонников на Facebook 2 миллиона подписчиков на Twitter и 3. Lego 27 января. 2020 Группа LEGO. Файлы 6. Шестерни используются во многих машинах, где необходимо контролировать скорость вращения и усилие поворота. Минифигурка 3-го солдата-клона из «Звездных войн».Lego Technic 3-ступенчатая автоматическая коробка передач FAIL Знаете ли вы, как Лего Technic плавно переключает эволюцию 2-ступенчатой ​​автоматической коробки передач. Создайте свой собственный LEGO. Эти маленькие мотор-редукторы работают очень тихо и идеально подходят для моей задачи. Доступная кабина оснащена 8-ступенчатой ​​коробкой передач Technic с подвижным подрулевым переключателем и рулевым колесом с эмблемой Bugatti. Он имеет сходство с двумя предыдущими темами, связанными с агентами, «Агенты» и «Агенты 2.99» сам по себе, но будет бесплатным обновлением для всех, у кого есть Ultimate. Мы — лучший и самый популярный сайт игры с чит-кодами в мире. Мы добавляем новые читы и коды ежедневно и миллионы чит-кодов FAQ, пошаговые инструкции, разблокировки и многое другое.Эти пять подсистем работают вместе, чтобы создать трансмиссию, которая может автоматически выбирать между тремя передаточными числами. Они управляют и комбинируют прямозубые шестерни LEGO как упражнение с передаточными числами. Вы можете использовать его в моторном отсеке суперкара Lego Technic. Эта коробка передач — самая компактная 4-скоростная коробка передач Lego Technic в Интернете. Превосходно спроектированный усилитель — результат сотен часов экспериментов и разработок. Настоящий шедевр. У нас нет места всему, что связано с LEGO Technic.ПОДПИСЧИКИ 293 ПОДПИСАТЬСЯ НА НРАВИТСЯ 72 LEGO Technic КОМПЛЕКТ КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ 2 x 4 x 3 1 3 Trans Clear Wormbox Редукторный двигатель Блок РЕДУКТОРА Mindstorms robotics ev3 NXT прозрачный робот строит силовые функции, часть 6588 4. 4-скоростная секвентальная коробка передач и селектор передач с 2 рычагами для включения высокого или пониженная передача. Солнечные зубы. Скорость кольца. 2017 lego technic 3-ступенчатая автоматическая коробка передач youtube Этой КОМПАКТНОЙ 6-ступенчатой ​​синхронизированной коробкой передач, разработанной DGustafsson13, можно управлять вручную или через дополнительную подставку для двигателя Lego.25 апреля 2020 Студенты знакомятся с важным инженерным элементом — снаряжением. Microsoft показывает, как Xbox Series X может повысить частоту кадров в старых играх Xbox. Программы управления Bluetooth Требуются два NXT Программа 5ButtonSteer — это программа управления гоночным автомобилем, предназначенная для использования вместе с проектом 5-кнопочного дистанционного управления. Коробка передач LEGO для конических шестерен LEGO Technic ПОЛНАЯ СБОРКА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ 2 x 4 x 3 1 3 Trans Clear Wormbox Редукторный блок Мотор-редуктор Mindstorms robotics ev3 NXT прозрачный робот строит силовые функции, часть 6588 4.Результирующая многоступенчатая зубчатая передача GR 0.3 или 4. Люфт Зазор между сопряженными зубьями шестерни встроен в редукторы скорости, чтобы шестерни зацеплялись без заедания и оставляли место для пленки. Простая шестерня может изменять величину и линию действия усилие сила. Компактная 3-ступенчатая автоматическая коробка передач с бесступенчатой ​​трансмиссией Lego Technic Подробную информацию и обзор смотрите в ВИДЕО. Автоматическая коробка передач Lego, которая подходит для любого транспортного средства. Обычно она переключается с 3-й на 1-ю скорость всякий раз, когда выход встречает значительное сопротивление, например, при подъеме на холм.Детали механической трансмиссии SR4 Borg Warner. Найдите этот и другие проекты оборудования на Hackster. 3 дюйма Вес изделия 2. 2016 Super Easy Инструкции по сборке 3-х скоростная коробка передач 7 шпилек Lego Technic Самая компактная 2-скоростная коробка передач Lego Technic без шипов, которую я мог сконструировать до сих пор. Я следовал стилю сборки моей последней 4-скоростной сверхкомпактной коробки передач. quot Как его использовать A. Ниже приведен список тех, которые все еще используются. Как вы можете видеть, существует 13 классических круглых шестерен и есть одна специальная шестерня, называемая червячной передачей.Настройки. Это означает, что ведомая шестерня будет вращаться в два раза быстрее ведущей. 2 комментария. Какая передача должна обеспечивать максимальный крутящий момент 4. Внутри коробки вы найдете специальную коллекционную книгу, рассказывающую об истории автомобилей LEGO Technic и Porsche GT вместе с 4 колесами оригинального дизайна с эмблемой RS. Это будет редуктор на 2 1. T85 Borg Warner 3-х ступенчатая механическая коробка передач. Мы получим результирующий GR между Driver и Driven Gear. 99 доставка. Поднимите капот, чтобы увидеть подробный 6-цилиндровый двигатель с движущимися поршнями.8766 участников вошли в систему за последние 24 часа 19036 за последние 7 дней 31946 за последний месяц. Повышение передачи приведет к снижению с 24 8 до 3 1, а при понижении передачи — с 8 24 к 1 3. Комплект LEGO Technic 6×6 сочлененный самосвал Volvo 42114 Комплект LEGO TECHNIC TOP GEAR RALLY CAR 42109 Комплект LEGO Technic X Treme Off Roader 42099 Комплект LEGO Technic Liebherr R 9800 42100 продается отдельно. 3.. 7 из 5 звезд 11. С наборами LEGO Creator 3 в 1 ваш ребенок также может выбирать между 3 захватывающими сборками, чтобы строить и играть еще больше.69 uxcell DC 24 В 28 об / мин 50 кг. На протяжении многих лет 3-х скоростная коробка передач K nex оснащена множеством различных типов коробок передач. Это довольно простая коробка передач с полным переключением передач с 3-мя передачами. 19 июля 2017 г. Супер легкие инструкции по сборке 3-скоростная коробка передач с 7 шпильками Lego Technic Mastery YouTube 17 октября 2016 г. Эта 4-ступенчатая коробка передач Lego Technic работает так Инструкции по 3-ступенчатой ​​автоматической коробке передач Lego Technic Mastery Эта коробка передач — моя вторая автоматическая коробка передач с сопротивлением крутящего момента Lego Technic.25. Надеюсь, вы сможете использовать это в каком-нибудь из ваших модов. Возможно, три педали не умерли. Некоторое время назад я создал орбитальную коробку передач, управляемую простым вращением оси. Шестерни использовали 12 зубьев на двигателе 20 зубьев на выходе. 5м по статистике сайта. У нас также есть 5 скоростей T33 T35 T36 T495 T496 T689 T699 и 6 скоростей FS6406N и это лишь некоторые из них. 0 Обзор LEGO. fr Музыка под названием «Force» от Алана Уокера https w Эта коробка передач — моя вторая автоматическая коробка передач с сопротивлением крутящего момента Lego Technic.5-литровые модели. Это полезно, если нужно ускорить или замедлить окончательный вывод. 2 клиновой ремень колеса шкив любого цвета 4185. GR 2 3 10 20 0. PlayStation поражает воображение. 9 процентов. Все очень просто и быстро. Требуется браузер, совместимый с HTML 5. 70 19. Для совершения покупок в Интернете должно быть не менее 18 лет. Загрузка визуализации. 8902 члена вошли в систему за последние 24 часа 19175 за последние 7 дней 31647 за последний месяц. Lego Technic Mastery. 5 ReMIX Kingdoms Of Amalur Reckoning Kung FU Panda 2 L.Уважаемые фанаты Lego А вот и мой второй крупный проект, посвященный великим легендам WRC из могучей группы B 80-х годов. Величественная Lancia Delta S4 1985 года. 86 Этот маленький зверь развил более 500 л.с. при весе менее 900 кг и был очень быстрым. Шаг 2 Рассчитайте GR для промежуточной передачи 2 и передачи 3, холостого хода и ведомой передачи. В комплект Ducati Panigale V4R Lego входит множество деталей. На этой фотографии показан рычаг переключения передач автомобиля Motorola Champ, представленного в «Как работают автомобили Champ». 3 75. В нашу команду входят профессиональные эксперты в области мехатроники, науки, математики, искусства и бизнес-маркетинга для развития образования мирового класса на основе STEAMa Подробнее о Tart Robotics Введение 30 июля 2020 г. Неделю назад LEGO объявила, что грядущий LEGO Technic Bell Boeing V 22 Osprey 42113 будет отменен для выпуска из-за того, что на нем была военная машина, хотя эта версия была поисково-спасательным самолетом.Пусть они испытают свои навыки с этим удивительным раллийным автомобилем Top Gear с управлением от приложения LEGO Technic 42109. 14. 99 middot Echo Show 5 Древесный уголь и вся эта воображаемая энергия течет через восьмиступенчатую коробку передач, которую вы nbsp. Результаты 1 25 из 138 Купите коробку передач lego technic и получите лучшие предложения по самым низким ценам на eBay LEGO 6588 Technic Gearbox 2x4x3 1 3 32239 28698. Для начала я хотел бы сказать, что то, что заставило меня спроектировать эту коробку передач, было то, что после 8448 nbsp 4 сентября 2015 г. More by Martin Vega.com файлы Charbel LDD 20FILE. 0, например, антагонисты протагонистов транспортных средств и т. Д. 2 x 1. Хаас для моего AMG G63 6×6. 54 шт. 1. ВХОД 3-х ступенчатая АКПП переработанная версия АКПП. В предыдущих главах мы использовали передаточные числа, чтобы дать двигателям механическое преимущество и увеличить их крутящий момент за счет скорости. 29. Используйте программу передачи для своей передачи. 23. Для этого вам понадобится фильм, в котором мощность передается через три маленькие шестерни внутри коробки передач. Сама коробка передач имеет пять скоростей вперед и одну назад.Компания показала видео, на котором консоль Xbox Series S удваивает частоту кадров в Fallout 4 до 60 кадров в секунду для масла. Передаточное число — это соотношение между ведущей шестерней, на которую подается питание, и ведомой шестерней, подключенной к водителю. в виде дробей и может быть записан несколькими способами. Более ранние трансмиссии были проблематичными, и некоторые танки шли в бой с запасной трансмиссией, проложенной на палубе моторного отсека. 79 Для более коротких шин требуется более высокая передача, чтобы проехать такое же расстояние, что и более высокие шины, так как размеры шин становились меньше, а двигатели производили большую мощность, передаточные числа имели тенденцию становиться выше.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *