يتم تنفيذ عمل الروبوتات الصناعية والروبوتات الطبية وروبوتات التحميل اللوجستي وما إلى ذلك بشكل أساسي بواسطةأذرع الروبوت. تعتبر الذراع الروبوتية للروبوت أحد الأجزاء الرئيسية للروبوت لأداء المهام التشغيلية، وتتمثل وظيفتها الرئيسية في قبول التعليمات بدقة وتحديد موقع دقيق لنقطة ما في الفضاء ثلاثي الأبعاد (أو ثنائي الأبعاد) للعمليات المنظمة أثناء التفاعل مع البيئة. يحدد أداء ذراع الروبوت قيمة التطبيق للروبوت، CFRP خفيف الوزن، وقوة عالية، ومقاومة جيدة للتآكل، خاصة في بيئة اختلاف درجات الحرارة، وزحف المواد صغير، ويمكن أن يساعد تطبيقه على ذراع الروبوت على تحسين أداء الروبوت. دقة التشغيل والكفاءة، لإطالة عمر خدمة الذراع، ويمكن استخدامه على نطاق واسع في روبوتات فحص شبكة الطاقة، وروبوتات مسح الأنفاق، والروبوتات الجراحية وغيرها من المجالات.
الآن، بدأ المزيد والمزيد من أذرع الروبوتات الجديدة في استخدام المواد المركبة من ألياف الكربون، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنها تتمتع بالمزايا التالية:
الميزة 1: الوزن الخفيف، استهلاك الطاقة المنخفض، الإنتاجية العالية
يجب أن يكون الوزن الذاتي للذراع خفيفًا قدر الإمكان، فكلما كان الذراع أخف وزنًا، قل جمود حركته. من خلال التصميم خفيف الوزن، يمكن تحسين أداء نسبة وزن الذراع، كما يعد اختيار مواد الإنتاج خفيفة الوزن أيضًا وسيلة مهمة لتحقيق ذراع خفيف الوزن. تبلغ كثافة المادة المركبة من ألياف الكربون ثلث كثافة الفولاذ وأخف بنسبة 30% تقريبًا من سبائك الألومنيوم، مما يعني أن الذراع يستهلك طاقة أقل أثناء التشغيل ويعمل بسهولة وسرعة أكبر. حتى التخفيض الطفيف في نسبة استهلاك الطاقة، أو الزيادة الطفيفة في الإنتاجية، سيكون له تأثير كبير على الدورة الطويلة والعمل الجماعي.
الميزة 2: وظائف قوية ومرنة ومتعددة الاستخدامات
أثناء تحقيق الوزن الخفيف، يجب أن يضمن الذراع الآلي أن لديه سعة تحميل كافية. ذراع ميكانيكي يتحمل الوزن الأساسي، بما في ذلك وزن الذراع نفسه بالإضافة إلى الحد الأقصى لوزن قطعة عمل الإمساك به، والمواد المركبة من ألياف الكربون أعلى من القوة والمعامل أعلى من الفولاذ، وقوة الشد بشكل عام أعلى من 3500 ميجا باسكال، هي {{ 1}} أضعاف الفولاذ، وهذه القدرة العالية على التحمل تمنح الروبوت اتجاهًا وظيفيًا متنوعًا لتطوير الإمكانية.
الميزة 3: زحف منخفض، دقة عالية، قدرة قوية على التكيف
تتميز مركبات ألياف الكربون بمعامل تمدد حراري ضئيل، وزحف منخفض، وقادرة على التكيف مع بيئات العمل ذات الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة. لا يؤدي هذا إلى إطالة دورة العمل بشكل كبير فقط عن طريق تقليل الوزن الساكن واستهلاك الطاقة، ولكن أيضًا أدائها المستقر في البيئات المناخية القاسية مثل درجات الحرارة الباردة والعالية، وقدرتها على تنفيذ الأوامر بدقة وسرعة، هو سبب مهم وراء ألياف الكربون. تُفضل المواد المركبة لتصميم الروبوت في العديد من بيئات العمل المحددة.
الميزة 4: مقاومة التعب، عمر طويل، تكلفة ملكية منخفضة
تتمتع مركبات ألياف الكربون بمقاومة جيدة للتعب والأجزاء المصنوعة من هذه المادة المركبة المتقدمة تتمتع بعمر خدمة طويل وتتطلب قدرًا أقل من الصيانة أو الاستبدال. للاستفادة الكاملة من مقاومة الكلال لمركبات ألياف الكربون، يجب أن يتم تصنيعها من أبسط تصميم، لأن مقاومة الكلال الفعلية لأذرع الروبوت المركبة من ألياف الكربون غالبًا ما تكون محدودة بتصميم الزاوية لاتجاه وضع المركب والحمل اتجاه. لذلك، عند استخدام مركبات ألياف الكربون لإنتاج ذراع الروبوت، من الضروري تصميم خطة إنتاج خاصة للحمل وظروف العمل الفعلية التي سيتعرض لها ذراع الروبوت.
