Smávæðing í vélfærafræði felur í sér að minnka stærð vélmenna og íhluta þeirra á sama tíma og kraftur þeirra er aukinn. Þetta snýst um að setja skynjara, tölvur, orkustýringu og stýribúnað í grennri fótspor án þess að fórna nákvæmni eða áreiðanleika.
Þessar nýju vélar geta framkvæmt verkefni á of litlum stöðum til að stærri vélar eða menn nái til, sem gerir þær ákjósanlegar fyrir verksmiðjur, sjúkrahús og námur.
Kostir samsettra vélfærakerfa
Breytingin í átt að smæðingu býður upp á verulegan ávinning, þess vegna er verið að þróa og nota það á mörgum vísinda- og iðnaðarsviðum.
Aukinn hraði og nákvæmni
Minni íhlutir eru náttúrulega léttari. Þessi minni massi gerir kleift að hraða og hraðaminna miklu.
Þegar úthreinsun, sveigjanleiki og bakslag er lágmarkað í smærri mælikvarða eykst nákvæmni. Í ör-samsetningu eða skoðun þýðir það þéttari slóðamælingu, styttri lotur og minni yfirskot.
Bætt skilvirkni og lægri kostnaður
Minni pakkar draga venjulega minna afl og nota færri efni, sem dregur úr framleiðslu- og rekstrarkostnaði. Fyrirtæki sem leitast við að stækka sjálfvirkni líta á smærri vélmenni sem hagkvæma og sjálfbæra lausn sem getur sparað dýrmætt gólfpláss í verksmiðjum, rannsóknarstofum, vöruhúsum og öðrum aðstöðu.
Meira aðgengi og hreyfanleiki
Fyrirferðarlítil vélmenni geta náð stöðum sem stærri vélar geta ekki. Skoðunardrónar í búrum kreista í gegnum rásir, tanka og skip án vandræða.
Rannsóknastofur og flutningadeildir hafa notað búr-varið loftfarartæki (UAV) til myndatöku á brúum og lokuðu-rými, þar sem GPS er meinað og aðgangur manna er hægur eða hættulegur. Smávélmenni á jörðu niðri og kast-bottar leita á sama hátt í þéttar innréttingar áður en fólk eltir.
Tæknin á bak við smæðingu í vélfærafræði
Þessi breyting í átt að smærri vélmenni er byggð á áratuga framförum í ör-stærðarverkfræði. Lykil rafeindaíhlutir hafa gert fyrirferðarlítil vélmenni nútímans möguleg.
Framfarir í MEMS
Ör-raf-vélræn kerfi (MEMS) gera flísa-kvarðaskynjun og virkjun kleift að verða venja. Þeir samþætta örsmáa vélræna þætti, skynjara og rafeindatækni á eina kísilflögu og virka sem „augu og eyru“ lítilla vélmenna.
Vegna þess að þau eru lítil og-orkusparandi henta MEMS fyrir sjálfstæð kerfi. Háskólaáætlanir lýsa því hvernig MEMS ná yfir tregðuskynjun, umhverfisvöktun, örvökva og jafnvel létta stýringu -, allt í stærðum og kostnaði sem passa í litlu vélmenni.
Hlutverk örstýringarinnar
Stýrikerfið er heilinn og í litlu vélmenni er þetta örstýringin. Örstýring er fullkomið tölvukerfi á einni samþættri hringrás sem inniheldur örgjörva, minni og inntak/úttak jaðartæki. Það er hægt að keyra sem ein eining fyrir-rauntíma merkjavinnslu, sem er mikilvægt fyrir verkefni eins og jafnvægi eða að sigla um hindranir.
Þetta hugtak nær til mjúkrar vélfærafræði. Mjúk uppbygging lagar sig að yfirborði, dreifir streitu yfir stærra rúmmál og dregur úr höggkrafti á skilvirkan hátt. Slíkar aðferðir eru aðlaðandi til að hanna og smíða kerfi til að meðhöndla margs konar brothætta eða óreglulega lögaða hluti eða starfa í kringum fólk. Markmiðið er að búa til lífræna vélmenni sem leyfa aðlögunarhæf og sveigjanleg samskipti við ófyrirsjáanlegt umhverfi.
Raunverulega-heimsins smæðingarforrit
Spennandi tímar eru hér og nokkur fyrirtæki eru í fararbroddi með sínar eigin útgáfur af öflugum, fyrirferðarlítilli vélmenni. Hér eru nokkur dæmi.
Læknis- og heilbrigðisumsóknir
Skurðvélmenni Medtronic
Medtronic er að þróa vélmenni-aðstoð fyrir skurðaðgerðir og hefur einbeitt sér að kerfum fyrir hrygg- og heilaaðgerðir síðan það keypti Mazor Robotics. Það hefur tekið framförum í mjúkum, stýranlegum og mótandi-leggjum og tækjum fyrir hjarta- og æðameðferðir.
Markmið fyrirtækisins er að þróa vélfærakerta sem geta breytt um lögun undir leiðsögn myndgreiningar til að sigla um slægandi-hjartaumhverfi.
Da Vinci kerfið fyrir innsæi skurðlækninga
Da Vinci skurðaðgerðarkerfið býður upp á kraft smæðingar á öðrum mælikvarða. Þó að vélmenni Intuitive Surgical sjálft sé stórt, eru hljóðfæri þess pínulítil. Þessi litlu verkfæri gera skurðlæknum kleift að framkvæma flóknar, lágmarks ífarandi aðgerðir með auðveldum hætti, sem leiðir til minni áverka og hraðari bata sjúklings.
Iðnaður og framleiðsla
Mecademic Meca500
Mecademic sagði að Meca500 þess væri einn minnsti og nákvæmasti sex-ása iðnaðarvélmennaarmur heims fyrir ör-samsetningarprófanir og -skoðun.
MIT Lincoln Laboratory hefur sýnt fram á sputterhaus með örplasma sem festur er á Meca500 til að prenta rafeindaefni, sem sýnir hvernig örsmáir armar gera verkflæði til að búa til-bekk á rannsóknarstofu. Sjúkrahús og myndgreiningarkjarnar nota einnig Meca500 einingar fyrir sjálfvirka meðhöndlun sýna.