Veicolo robot

Oggi, i robot mobili sono spesso impiegati in situazioni critiche in cui i rischi per l’uomo sono troppo elevati: attività industriali, operazioni di polizia e misure antiterrorismo (ad esempio per l’identificazione di oggetti sospetti o il disinnesco di una bomba). A causa delle circostanze estreme in cui devono operare, questi «veicoli manipolatori» devono soddisfare requisiti particolari. La precisione nelle manovre e nella movimentazione degli strumenti sono due prerequisiti essenziali. Ovviamente questi dispositivi devono anche essere il più possibile compatti, per consentire l’accesso in passaggi stretti. E naturalmente, i sistemi di azionamento utilizzati in questi robot devono essere altrettanto eccellenti. I micromotori speciali a prestazioni elevate sono diventati un componente essenziale di questi sistemi.

Products in this case

Per attività difficili e pericolose, Telerob, specialista nella tecnologia di movimentazione a distanza, ha sviluppato il robot artificiere Teodor. Il robot fuoristrada cingolato è controllato via radio senza fili. L’alimentazione è fornita da batterie al piombo gel, che lo rendono completamente indipendente. In virtù del baricentro basso, il braccio di manipolazione può sollevare fino a 30 kg in sicurezza.

Grazie al raggio di rotazione di 360°, è in grado di raggiungere in modo agevole tutto ciò che si trova nei pressi del telaio. Il modulo telescopico consente al braccio di allungarsi di ulteriori 400 mm, fornendo così un vantaggio spesso decisivo quando si tratta di utilizzare un particolare strumento o di inserire la chiave in una serratura.

Robot robusti per compiti difficili

Piccolo, leggero e resistente

È chiaro che sostenere un peso di 30 kg all’estremità del braccio pone non poche difficoltà. Vi sono invece alcune attività specifiche in cui è richiesta più precisione che forza. Inoltre, all'estremità del braccio, lo spazio a disposizione per i componenti è limitato. È per questo motivo che per la pinza sono necessari azionamenti leggeri ed estremamente compatti. Per soddisfare questi complessi requisiti, Telerob ha unito le forze con lo specialista di micromotori FAULHABER. La pinza deve essere capace di ruotare a 360° e, al contempo, avere la precisione e la potenza necessarie per gestire una serie di compiti diversi. Anche il consumo energetico gioca un ruolo cruciale in un dispositivo a batteria: quanto è maggiore l’efficienza dell’azionamento, infatti, tanto più a lungo sarà possibile utilizzarlo.

Il problema dell’azionamento è stato risolto impiegando micromotori DC a spazzole con riduttori planetari e freni di tenuta. I motori della serie 3557 vantano una potenza fino a 26 W con tensioni nominali comprese fra 6 e 48 V. Con i riduttori preregolati della serie 38/2, possono sviluppare forze fino a 10 Nm. Il riduttore completamente in metallo è duraturo e insensibile ai picchi di carico di breve durata.

Il rapporto di riduzione è impostabile liberamente a seconda dell’uso fra 3,7:1 e 1526:1. Il motoriduttore compatto è perfettamente incorporato nella parte superiore del braccio di manipolazione. Il freno di tenuta integrato mantiene la posizione finale in caso di mancanza di alimentazione. Inoltre, l’unità compatta può essere sostituita rapidamente ai fini della manutenzione o se danneggiata. Un ulteriore vantaggio è dato dal fatto che il robusto motore a spazzole DC necessita solo di un semplice controllo con limite di corrente. Il feedback dell’intensità di corrente tramite contropressione sulla leva del telecomando consente all’operatore di percepire la forza applicata sulle pinze o sul «polso».

Le compatte unità di azionamento costituite da motori C.C. ad alta precisione e riduttori abbinati sono ideali per una grande varietà di compiti di azionamento. Sono resistenti, affidabili e hanno costi accessibili. I rapporti di riduzione graduati e il controllo semplice del motore con componenti standard soddisfano tutti i prerequisiti d’uso essenziali: economicità, velocità e affidabilità.