التصميم الحراري للروبوت المتلاعب

الروبوت عبارة عن آلة أوتوماتيكية يمكنها أن تحل محل البشر للانخراط في أعمال خطيرة ومعقدة في بيئة غير منظمة. إنه مجمع من الآلات والإلكترونيات والبرمجيات والإدراك. وهو يختلف عن المنتجات الاستهلاكية. هناك العديد من أجزاء الروبوت. إذا لم يتم النظر في المخطط الأولي بشكل كامل، فإنه غالبا ما يستهلك الكثير من الموارد البشرية والمادية، وأحيانا يقود الجسم كله. لذلك، في عملية التطوير المبكرة، من الضروري استخدام أساليب الموثوقية مثل التصميم الميكانيكي والتصميم الحراري وتحليل السوائل لتجنب المخاطر وتقليل عدد التدقيق وتقصير دورة التطوير.

متطلبات تبديد الحرارة:

كما هو موضح في وسيلة الإيضاح، نظرًا لمحدودية الهيكل والحجم، يلزم دمج 7 وحدات تحكم في المحرك في جسم مناور التطوير، وتتحكم كل وحدة تحكم في المحرك في المحرك. وحدة التحكم في القيادة عبارة عن ركيزة من الألومنيوم، وهي عبارة عن صفائح نحاسية ذات أساس معدني مع وظيفة جيدة لتبديد الحرارة؛ تبلغ مقاومة درجة الحرارة للركيزة المصنوعة من الألومنيوم (TS) لوحدة التحكم في القيادة 85 درجة. عندما تتجاوز درجة الحرارة 85 درجة، تتوقف وحدة التحكم في القيادة عن العمل. التوصية الرسمية هي أن TS أقل من أو يساوي 80 درجة. يتم تطبيق هذا المناور على منتجات الروبوتات الطبية. الحد الأقصى لدرجة الحرارة لبيئة عمل الروبوت هي 25 درجة، والتي لها متطلبات صارمة على درجة حرارة الغلاف. تعمل سبعة محركات في نفس الوقت: 10s أقل من أو يساوي t أقل من أو يساوي 1min، ويجب أن تكون درجة الحرارة القصوى أقل من أو تساوي 51 درجة.

تحليلات ما قبل المرحلة:

وحدة التحكم في القيادة عبارة عن ركيزة من الألومنيوم، لذا تحتاج وحدة التحكم في القيادة إلى نقل الحرارة إلى الهيكل من خلال وسادة حرارية. وفقا للحساب السابق، مطلوب تبريد الهواء القسري في المساحة المحدودة لضمان متطلبات تبديد الحرارة الشاملة؛ هناك طريقتان لتخطيط تبديد الحرارة:

1. تم لصق سبع وحدات محرك على المشتت الحراري، وتم تصميم المشتت الحراري + مروحة التدفق المحوري + غلاف الذراع الميكانيكي لقناة الهواء؛ مسار التوصيل الحراري لهذا التصميم هو كما يلي: وحدة التحكم في القيادة ← الوسادة الحرارية ← المشتت الحراري ← الهواء في التجويف (الحمل الحراري القسري) ← غلاف التجويف ← الهواء خارج التجويف (الحمل الحراري الطبيعي + الإشعاع الحراري). ومع ذلك، في هذا التصميم، الهواء الموجود في التجويف لا يمكن أن يتصل مباشرة بالهواء الخارجي، وهناك مقاومة حرارية كبيرة في المنتصف، مما يؤدي إلى الأداء الحراري السيئ.

2. يتم ربط وحدات القيادة السبعة مباشرة بهيكل المعالج، وإضافة تصميم زعنفة إلى غلاف المعالج، ويتم تثبيت المروحة المحورية خارج غلاف المعالج، ويتم إضافة لوحة غطاء لتصميم مجاري الهواء.

المحاكاة الحرارية:

استخدام برامج المحاكاة الذكية لتبسيط الوحدة ومتابعة تحليل البيانات بالمحاكاة الحرارية.

وفقًا لمخطط سحابة درجة حرارة المحاكاة الحرارية للغلاف، فإن الموضع ذو درجة حرارة أعلى للغلاف هو على الجانب الأيمن، والغلاف العلوي بحد أقصى=44.9 درجة، حد أدنى=42.35 درجة، والألومنيوم الركيزة الأساسية للوحة التحكم في محرك الأقراص بحد أقصى=47.6 درجة، والتي تلبي متطلبات التصميم.