Обзор работы роботизированной коробки передач: характеристики и фото » Авто центр ру
Роботизированная коробка передач – это устройство подобное МКПП, в котором такие функции, как переключение скоростей и отключение сцепления, производятся автоматически. Принцип работы заключается в том, что водитель на дороге и «обстоятельства» движения как бы запускают систему, которая управляет, а всё остальное уже делает коробка.
Такая коробка передач работает очень экономично, надёжно и комфортно. Да и в плюс ко всему, она несколько дешевле, чем обычный автомат. Сейчас практически все марки автомобилей устанавливают именно эту коробку в авто любого класса.
Описание
РКП отличается от своих предшественниц конструкцией. Это обычная МКПП с возможностью управлять передачами и сцеплением. В этом и заключается принцип ее работы. Очень многие марки производителей данных коробок брали за пример обычные механические, как, например, известная Speedshift, созданная на базе АКПП 7G-Tronic.
Там всего лишь заменили гидротрансформатор на усовершенствующие, многодисковые сцепления на основе фрикционов. Коробки-роботы бывают двух типов:
- электрические;
- гидравлические.
Создают такое устройство достаточно известные марки: Митсубиси, Фиат, Форд, Опель, Пежо, Ауди, Рено, БМВ и другие. Управляет такой КПП электронная система. Работает это устройство в 2-ух режимах:
- автомат;
- полуавтомат.
В первом случае, практически вся работа выполняется автоматически (блок управления получает сигналы с входных датчиков и производит алгоритм, который и управляет коробкой). Во втором случае, вы можете вручную переключать скорости на селекторе (секвентальный режим).
Фотогалерея
Ниже вы можете просмотреть, как выглядит коробка-робот и посмотреть на её принцип работы.
Комплектация коробки
Схема работы системы SensoDrive
Схематическое отображение РКПП
Ручка управления КПП
Коробка передач Easytronic
Отзывы
В настоящее время коробка-автомат приобрела большое количество поклонников и немалое количество врагов. Кто-то «за» неё, кто-то «против». Чтобы в этом разобраться предлагаем прочитать вам самые последние отзывы.
| Положительные | Отрицательные |
| А мне очень нравится, что есть возможность переключать скорости вручную, а всё остальное она делает сама. | Ой, робот лучше не берите, у меня знакомый не так давно купил (Короллу с роботом), теперь работы непочатый край, каждые 10 000 ездит на регулировку. |
| Хорошая штука, к ней просто привыкнуть надо. | Как по мне, обычная механика намного лучше. А робот – это самая ненадёжная коробка. |
| В пробках то, что надо! Очень удобно! | Не переношу робота совсем, выбираю механику. |
| Я никаких минусов в ней не вижу, всё это чушь! Механика – это цирк какой-то. В управлении очень удобная. Оптимальный режим работы двигателя. Можно сказать, исправляет ошибки малоопытного водителя. Машина не дёргается. | Вообще не советую никому брать робот или вариатор. Самые капризные коробки передач. И очень слабые. Хорошо, если до 10 тыс. доедут. |
| Я уже очень долго езжу на роботе. Хорошая вещь. Моё мнение таково, что проблема не в ней, а в наших дорогах. Да, согласен, что сделана она была явно не для наших дорог. Но вы постарайтесь ездить аккуратнее и меньше обгонять. И всё будет хорошо. | Как бы получается, что эта такая же обычная механика, только за ручку дёргает электропривод, а им уже управляет электронный блок. Так вот этот блок расшатается в два счета. Значит, как по мне, лучше обычный гидроавтомат. |
| Очень сильно экономит бензин и вообще все минусы – это лишь особенности. | Я сама не пользуюсь роботом, но отзывы слышала только плохие. Так что лучше брать по классике механику или уже автомат. |
| К этой коробке нужно привыкнуть и будете летать. И в пробках можно наловчиться и на скорости погонять. Сказка! | Очень много минусов! Техника думает за тебя, а желания ваши не всегда совпадают. Плюс в обслуживании она почти в два раза дороже. Да и сама коробка очень дорогая. |
| Отличная! | Большой расход бензина. |
| Максимально подстраивается под водителя, вообще никаких вопросов нет. | Эта коробка абсолютно не подходит для езды в городе. |
| Мне тоже сначала было непривычно после механики, но сейчас очень нравится! | Машину нельзя завести сходу. |
| Не пожалел, что купил. Уже один раз в ремонте побывала. | Очень долго подключается сцепление на старте. |
| Вы сначала определитесь, может проблема в вас, а не в коробке. Вещь класс! | На ней невозможно ездить на высокой скорости! |
| Действительно, эта коробка для более опытных водителей и вообще незачем неучам суваться! | Такая проблемная коробка передач. Мало у кого доживает хотя бы до 50 000 км. |
В этой статье мы рассмотрели принципы работы роботизированной коробки передач, а также благодаря отзывам оценили её возможности и выяснили её минусы и плюсы.
Видео «Роботизированная коробка передач»
В чем разница между приводами с редуктором и приводом с прямым приводом?
Загрузите эту статью в формате PDF.
В наши дни развитие робототехники ускоряется, поскольку компании ищут способы создавать новые решения для повседневных проблем. Роботы становятся умнее за счет процессов обучения искусственного интеллекта (ИИ), более динамичными в движении благодаря дизайну и более эффективными в промышленных приложениях. Тем не менее, актуаторы, похоже, упускают из виду, когда речь заходит об их потребности в инновациях.
Основы приводов
Приводы — это компонент, отвечающий за обеспечение движения и силы в суставах и осях машины, такой как робот. Ключевым фактором в работе машины является управляющий сигнал и потребляемая 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 управлять рулем велосипеда напрямую. Шестерни используются для изменения крутящего момента, необходимого для привода колеса.
То же самое относится и к исполнительным механизмам роботов, где традиционная комбинация двигателя и редуктора работает вместе, чтобы преобразовать более низкий выходной крутящий момент двигателя для достижения мощного движения в манипуляторе робота с полезной скоростью. Чем сложнее система зубчатых передач (т. е. чем выше передаточное число или больше ступеней), что обычно требуется для приложений с более высоким крутящим моментом, тем больше люфт в системе трансмиссии. Люфт повлияет на точность робота, а в крайних случаях может даже повлиять на безопасность.
Люфт – это «люфт» в системе, также называемый «люфтом» в шестернях (рис. 1) . Например, при перемещении руля старой машины влево и вправо, когда машина заглушена и нет гидроусилителя руля, вы можете почувствовать некоторый «люфт» или люфт в системе, когда руль двигается, а шины нет.
1. Люфт – это «люфт» в системе, также называемый «люфтом» в шестернях.
Устранить люфт в зубчатой передаче очень сложно, а в многоступенчатых редукторах практически невозможно. Шестерни должны быть изготовлены с очень плотной посадкой или допуском, что может быть дорогостоящим. Кроме того, жесткие допуски приводят к высокому трению, или необходим механизм, обеспечивающий плотное зацепление шестерен во всем диапазоне крутящего момента.
Гибкие зубчатые передачи, такие как зубчатые передачи, предлагают еще один метод устранения люфта, поскольку редуктор имеет несколько гибких компонентов, компенсирующих «люфт». К сожалению, это может привести к потенциальной хрупкости и сделать обратное движение — управление устройством в обратном направлении — очень сложным.
Приводы с редуктором подходят для низкоскоростных приложений, поскольку они позволяют двигателям работать на высокой скорости и с более низким крутящим моментом в «наилучшей зоне» эффективности. Это также позволяет системе использовать распространенные сегодня двигатели с относительно низким крутящим моментом (более слабые).
Самый простой тип зубчатого колеса — цилиндрическое зубчатое колесо, в котором зубья зубчатого колеса входят в полный контакт при каждом зацеплении, вызывая сильный шум и приводя к износу и часто к необходимости смазки. Проблема шума привела к созданию винтовой 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 двигатель, приводящий в движение коробку передач, снижает выходную скорость для увеличения крутящего момента. Вот почему редукторы также часто называют редукторами.
Привод с прямым приводом
В приводе с прямым приводом традиционная коробка передач удалена. Однако для этого требуется, чтобы двигатель в приводе с прямым приводом мог создавать достаточный собственный крутящий момент на полезной скорости (т. Е. Не тысячи об / мин, а несколько сотен об / мин). Преимущества прямого привода многочисленны, и это давно было мечтой производителей роботов.
Прямой привод не имеет люфта, так как отсутствуют шестерни; жесткость на кручение обеспечивает очень высокую точность. Прямой привод также является полностью обратным, что обеспечивает большие преимущества для коллаборативных роботов, которые должны перемещаться и позиционироваться людьми. Кроме того, высокая ударопрочность делает их очень подходящими для экзоскелетов и шагающих роботов, где удары при ходьбе могут повредить шестерни.
2. Приводы с прямым приводом, такие как показанный здесь LiveDrive, полностью устраняют необходимость в зубчатой передаче, что приводит к меньшему общему весу и меньшему количеству движущихся частей. Эти компоненты могут быть произведены с низкой стоимостью — более 50% стоимости традиционного привода с редуктором.
Кроме того, отсутствие коробки передач означает отсутствие инерции, что является важным преимуществом с точки зрения безопасности в роботах и машинах. Если автомобиль начинает катиться вниз по склону, накопленная инерция затрудняет быструю остановку. То же самое происходит и с коробкой передач: если у вас есть двигатель, работающий 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 повысить точность и компенсировать «люфт» в шестернях. Это требует времени и часто нуждается в постоянной повторной калибровке. Шестерни также повреждаются и должны быть заменены или смазаны, что увеличивает затраты на техническое обслуживание.
Другим преимуществом является стоимость. За счет исключения редуктора привод с прямым приводом на самом деле представляет собой просто двигатель, а не комбинацию двигатель/редуктор. Это дает немедленную экономию средств. Поскольку стоимость срабатывания снижается, это приближает робототехнику к точке перегиба. Это ускорит внедрение роботов не только для промышленного использования, но и для потребительского и непроизводственного использования, например, в здравоохранении.
В приводах используются новые свойства, позволяющие роботам работать без шестерен. Характеристики, которые следует искать в прямом приводе:
- Усиленные магниты: Ищите уникальные конфигурации, которые увеличивают эффективную силу стандартных постоянных магнитов.
- Структурно-магнитная синергия: Огромные магнитные силы, создаваемые усиленным магнитным полем, разрушили бы обычную конструкцию двигателя. Этот новый уровень магнитных характеристик требует механической конструкции, достаточно прочной, чтобы противостоять возникающим силам, но достаточно легкой, чтобы обеспечить самое высокое отношение крутящего момента к весу 9.0058
- Термодинамическая аномалия: Тепло является ограничивающим фактором в любом электромагнитном устройстве. Сочетание первых двух основополагающих открытий обеспечивает тонкую и легкую структуру, которая позволяет рассеивать тепло.
Благодаря эффективному рассеиванию тепла ваш привод работает на гораздо более высоких уровнях мощности, чем обычный двигатель.
У компании Genesis Robotics есть пример этой безредукторной конструкции с прямым приводом под названием «LiveDrive», в которой реализованы 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 в роботах. Приводы с прямым приводом, такие как LiveDrive, полностью устраняют необходимость в зубчатой передаче, что приводит к меньшему общему весу и меньшему количеству движущихся частей. Это компоненты, которые можно производить с низкой себестоимостью — более чем на 50 % дешевле, чем традиционный привод с редуктором.
Исключение зубчатой передачи также устраняет люфт, который существенно влияет на точность. Решения с прямым приводом могут обеспечить высочайший уровень точности, прецизионности и жесткости на кручение на рынке. Еще одним важным усовершенствованием является возможность обратного привода привода. Они также могут обеспечивать эту производительность на гораздо более высоких скоростях, поскольку из системы также удаляются характеристики снижения скорости коробки передач.
Технология приводов остается неизменной уже более 50 лет. Недостаточная точность движений и громоздкий дизайн сдерживают их потенциал. Отсутствие реинжиниринга системы привода, помимо снижения стоимости и сложности приведения в действие, замедлило распространение роботов на потребительских рынках. Искоренение редуктора и постоянное развитие технологий приводов с прямым приводом решают эти проблемы, что, в свою очередь, повышает производительность и доступность на рынке.
Майк Хилтон, генеральный директор Genesis Robotics.
Усовершенствованные редукторы для удовлетворения потребностей робототехники
Майк Парзич, GAM
Глобальный рынок будет по-прежнему заставлять компании внедрять инновации, чтобы оставаться конкурентоспособными. Многие обратились к автоматизации в поисках решения, поскольку затраты на технологии за последние годы значительно снизились.
Это, как следствие, увеличило применение и внедрение робототехники. Стартапы компаний из списка Fortune 100 и компаний любого размера по-разному используют робототехнику для повышения эффективности, производительности и снижения затрат. Традиционно роботы использовались только на больших автомобильных сборочных линиях. Сегодня они бывают разных форм и размеров, с более сложными функциями и используются в различных приложениях за пределами промышленного мира. Их можно найти на ферме, помогая собирать урожай, в ресторане доставляя заказы и смешивая коктейли.
В основе любого робота лежит механизм, обеспечивающий механическое движение. Компоненты трансмиссии, особенно редукторы и зубчатые передачи, являются критически важными частями системы и также должны развиваться, чтобы продолжать поддерживать новые функции в этих передовых приложениях. Все должно быть легче, прочнее, быстрее и меньше. Во многих из этих новых роботизированных приложений технология ориентирована на решение реальных проблем, а не на исследования и разработки, и цены обычно очень чувствительны.
Тенденции в области коробок передач в робототехнике
Две тенденции в области коробок передач, которые действительно оказались важными для развития робототехники, — это настройка и интеграция.
Используя существующие технологии по конкурентоспособным ценам, производители могут эффективно делать больше с меньшими затратами. А поскольку технология проверена, решения могут быть быстро развернуты. Например, AGV (автоматизированные управляемые транспортные средства) и мобильные роботы используются за пределами склада в различных новых приложениях, от автоматизированных систем парковки до передовых систем безопасности. Чтобы максимизировать эффективность, они движутся быстрее и несут более тяжелые грузы, что увеличивает нагрузку на компоненты трансмиссии. Не добавляя места или стоимости, производители ставят перед собой задачу каким-то образом увеличить возможности редуктора. Благодаря комплексному подходу к индивидуальной настройке производительность и конфигурация коробки передач могут быть улучшены, работая в рамках существующих ограничений. Например, за счет изменения конструкции подшипника редуктор может выдерживать большую радиальную или осевую нагрузку. Или, добавив дополнительную планетарную передачу, коробка передач может выдерживать больший крутящий момент без увеличения размера.
Возможность индивидуальной настройки также открывает возможность интеграции компонентов для дальнейшего улучшения дизайна. Когда конструкция является гибкой, ее можно адаптировать к применению и сопряженным компонентам. Имея в виду пример с мобильным роботом, на входе редуктора, а не на традиционном креплении двигателя, обработка входной шестерни на валу двигателя позволяет получить чрезвычайно компактное решение, по существу создавая мотор-редуктор с точными характеристиками. На выходе настройка выходного вала в соответствии с сопряженным компонентом (например, добавление шлица или специального профиля) может обеспечить прямую сборку, исключая другие соединения.