22 años de personalización de baterías

Tipos de baterías utilizadas en robótica: introducción y aplicación

Mar 30, 2020   Pageview:1597

Robot o Robota es una palabra checa que se refiere a un elemento mecánico que es útil para servir a su esclavo. Hoy en día, los seres humanos utilizan estos dispositivos mecánicos para realizar tareas específicas. Pueden realizar estas tareas físicas porque están equipados con inteligencia basada en software. Algunas de sus funcionalidades son la detección y la toma de decisiones.

Los vehículos robóticos son un ejemplo de diseños robóticos que se mueven realizando tareas físicas. Requieren potencia y motor cuando están en movimiento. Sin embargo, se necesita un equilibrio entre el peso del dispositivo, el motor y la batería porque los tres componentes están interconectados. Por lo tanto, hay que aplicar la experimentación y las matemáticas al equilibrarlos. En vista de eso, debe elegir la batería adecuada para el motor y la carga.

¿Cuáles son los tipos de baterías más adecuados para robots?

Los siguientes son diferentes tipos de tecnología de batería que están disponibles para proyectos robóticos.

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Pila alcalina

Estas son baterías de uso y lanzamiento con clasificaciones de 1.5V y 9V. Hay diferentes variedades para 1,5 V, a saber; AA-1000 mAh, AAA-1000 mAh, C-2000-2500mAh y D 2000mAh, mientras que la batería de 9V varía entre 50-500 mAh. Las pilas alcalinas están fácilmente disponibles a bajo costo, pero no son duraderas y se descargan rápidamente.

Célula de batería LiFePO4 cuadrada de baja temperatura de 3.2V 20Ah
Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

SLA / Baterías de plomo-ácido

Estas baterías son menos costosas y aplicables en requisitos de energía de alta capacidad. No requieren ningún mantenimiento y pueden sufrir varios ciclos de carga y descarga. Además, estas baterías son fáciles de cargar y pueden generar una gran cantidad de corriente, son de bajo costo y están ampliamente disponibles. Son pesados para móviles, por lo que no son adecuados para robots aficionados.

Baterías de hidruro metálico de níquel (Ni-MH)

Estas son baterías recargables con una tensión nominal de 1,2 V y una amplia gama de 600 mAh-3300 mAh. Son costosos, duraderos y su capacidad actual es alta.

baterías de polímero de litio (Li-Po)

Son comunes en la mayoría de las aplicaciones robóticas. Tienen una capacidad liviana, relativamente buena y altas tasas de descarga. Sin embargo, estas baterías tienen valores nominales de voltaje incrementales de 3.7V.

baterías de iones de litio (Li-Ion)

Estas pilas son recargables y son similares a las que se utilizan en las cámaras. Vienen con una clasificación de 3.7V. Las baterías tienen una gran capacidad, están fácilmente disponibles y son livianas.

¿Cómo se elige una batería utilizada en robótica?

Las baterías se utilizan para hacer funcionar el motor de los dispositivos robóticos; por lo tanto, debe seleccionar baterías con las especificaciones adecuadas. Hay varios tipos de baterías que se pueden utilizar para alimentar el motor. Estos son Li-Ion, Li-Poly y NiMH. Las siguientes son especificaciones consideradas al seleccionar una batería para un robot.

Clasificación de capacidad: es la cantidad de energía que puede entregar una batería. Una batería utilizada en robots debe tener una corriente promedio de 2A y 15 minutos de tiempo mínimo de trabajo. Por lo tanto, la capacidad requerida es de 500 mAh.

Peso: la batería debe ser liviana como 150 g.

Tamaño: debe ser de tamaño pequeño.

Corriente de descarga máxima: 5A es suficiente para este dispositivo.

Voltaje Nominal: los motores robóticos tienen un voltaje nominal de 6V, y los circuitos electrónicos requieren un suministro regulado de 5V, por lo que 7V es el mínimo absoluto.

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Otros: La batería debe tener la posibilidad de cargarse rápidamente.

Tipos de robots y sus baterías adecuadas

Batería rugosa 11.1V 7800mAh del polímero del ordenador portátil de la densidad de alta energía de la baja temperatura
Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

Hay diferentes tipos de robots y su apetito por el poder tampoco es el mismo. Incluyen;

Mini-Sumo Robot: el robot participa en competiciones de sumo, pesa 500 gy utiliza motores sin escobillas o 2 motores de CC, así como otras partes móviles para hacer palanca al oponente. Aunque la competencia es corta, el dispositivo permanece operativo durante más de 15 minutos.

Un ejemplo de una batería que se ajusta a estas especificaciones es Li-Po Hyperion G5 50C 2S 850 mAh. Tiene el menor volumen, peso y ofrece el mejor rendimiento. Sin embargo, tiene bajo voltaje.

El voltaje mínimo es de 6 V y el voltaje nominal es de 7,4 V (3,7 V por celda), la corriente de descarga máxima es de 21 A, la capacidad de 850 mAh. Además, la batería tiene una dimensión de 75x27xa4 mm, pesa 48 g, un volumen de 28,4 cc y se vende a $ 10.

Quadrocopter: este es un robot volador ligero. El dron de 45X45 cm utiliza 4 motores BLDC, tiene transceptor de radio y pequeños circuitos electrónicos. Por lo tanto, el robot requiere una fuente de energía que suministre una mayor cantidad de energía en poco tiempo.

Li-Poly turnigy Graphene es la mejor opción debido a su mayor margen de corriente de descarga máxima.

AGV pequeño

Se trata de un vehículo guiado automatizado equipado con una cámara, una computadora de placa única y varios sensores en la placa. El vehículo tiene 4 ruedas, y 2 de ellas son accionadas por motores de corriente continua. El equipo se utiliza para escanear o inspeccionar la forma de las habitaciones en varios edificios a menor velocidad.

La opción de batería adecuada para este dispositivo es el paquete de baterías Li-Ion 3S2P debido al alto requerimiento de energía.

¿Cómo se usa correctamente una batería usada en robótica?

Las baterías se utilizan en el robot y el controlador para mantener los datos almacenados en los dispositivos cuando se desenergizan. Los datos almacenados en el brazo robótico y el controlador son diferentes pero igualmente importantes. Los datos en el robot mantienen los valores de pulso del codificador del dispositivo de cada eje, controlando así sus datos de posición.

Por lo tanto, debe remasterizar el robot cuando fallan las baterías del brazo del robot. Por lo tanto, los robots deben someterse a un reemplazo anual que garantiza que las baterías estén cargadas y funcionen.

Por otro lado, las baterías se utilizan en un controlador robótico para soportar la memoria interna incluso cuando el equipo no tiene energía. La batería soporta configuraciones de E / S de programas, variables del sistema y software instalado, entre otros. Cualquier batería falla por horas de inactividad y pérdida de datos.

Por lo tanto, el reemplazo anual de la batería y las copias de seguridad periódicas de los datos en el controlador deben realizarse como parte del mantenimiento preventivo. Elija las baterías de su sistema robótico según el modelo y el fabricante. Elija una batería de litio especializada que tenga conectores específicos de la marca.

Además, cada robot tiene un manual de mantenimiento que confirma las baterías adecuadas que se utilizarán con este dispositivo. Por lo tanto, es imperativo consultar el manual para obtener más información sobre cómo realizar un reemplazo de batería. Es crucial saber dónde están ubicadas estas baterías y cómo puede completar el reemplazo.

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