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Actionneurs linéaires à semi-conducteurs

Un élément piézoélectrique peut être considéré comme un actionneur linéaire parce qu'il convertit un signal en un mouvement (un déplacement, ou "contrainte"). C'est un très petit déplacement, mais c'est néanmoins un mouvement linéaire. Les avantages de ce type d'actionneur sont la fiabilité, l'efficacité énergétique et la répétabilité. L'inconvénient, bien sûr, est leur déplacement très court. Même les meilleurs déplacements sont mesurés en moins de 10% de la longueur totale.

Un nouveau type de piézo-actionneur utilise de nombreux éléments piézo-électriques pour déplacer une tige d'avant en arrière en marchant essentiellement la tige sous eux. Cela permet des déplacements beaucoup plus importants, mais ajoute de la complexité, ce qui peut réduire la fiabilité.

Actionneurs linéaires à base de fluide et d'air

Les actionneurs peuvent fonctionner en déplaçant les pistons avec du gaz, comme la pression de l'air (pneumatique) ou la pression du fluide (hydraulique). On parle parfois d'actionneurs à base de fluide. Ceci est vrai, même pour les systèmes pneumatiques (à base de gaz).

Les muscles de l'air : Une catégorie pneumatique spéciale - Bien qu'ils ne soient pas nouveaux, les muscles de l'air reviennent en faveur parmi ceux qui conçoivent avec des systèmes d'actionneurs pneumatiques. Cela s'explique en partie par la disponibilité relativement récente d'énormes quantités de puissance de traitement bon marché, qui peuvent être utilisées pour traiter tous les types de rétroaction provenant de nombreuses modalités différentes. Cela réduit le besoin de rigidité et de répétabilité au niveau physique (calcul à l'estime). Les muscles de l'air fonctionnent en gonflant un tube (agissant essentiellement comme un ballon) à l'intérieur d'une gaine en plastique. Le manchon se contracte dans la direction perpendiculaire de l'expansion du ballon, ce qui produit un mouvement linéaire de va-et-vient.

Les inconvénients de la pneumatique et de l'hydraulique - Qu'il s'agisse d'air ou de fluide, l'un des inconvénients de ce type d'actionneur est la nécessité d'avoir un autre actionneur dans la voie de commande. Plus précisément, pour pouvoir déplacer un vérin pneumatique ou hydraulique, vous devez d'abord être en mesure d'ouvrir et de fermer une vanne qui lui fournit de l'air ou du liquide. L'ouverture et la fermeture de cette vanne est l'endroit où votre signal électrique sera d'abord converti en un mouvement. Comme l'air et les fluides ne se déplacent pas aussi rapidement que les électrons, il y aura aussi un retard non trivial ajouté dans le trajet (de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes ou plus). Pas du tout bon pour la dextérité.

Fluide/Air : Concentrez-vous sur les vannes

Ne soyez pas mal orienté - La magie se produit au niveau des actionneurs de vannes. L'art et la science de la conversion de la pression des fluides en mouvement existe depuis des siècles et est assez stable. Bien sûr, les nouveaux matériaux continuent d'améliorer la fiabilité des composants utilisés, mais lorsqu'il s'agit de concevoir un meilleur système robotique, il faut se concentrer sur les capacités des vannes. Les vannes fournissent de l'air ou du liquide à l'actionneur en réponse à votre signal de commande électrique.

Les électrovannes ont été la norme. Ils sont soit entièrement ouverts, soit entièrement fermés. Ils ont été utiles pour de nombreuses tâches d'automatisation et sont bien connus et faciles à trouver. Le problème avec beaucoup de ces valves est que leur caractère tout-ou-rien se traduit par des mouvements rapides et saccadés. Un certain contrôle sur une plage de mouvement peut être obtenu en pulsant la vanne, en l'ouvrant et en la fermant rapidement. Ce n'est pas si bon pour une foule de raisons.

Vannes de régulation proportionnelle - Ou simplement des "vannes proportionnelles" sont utilisées pour ajuster la quantité de pression à l'actionneur sur une plage continue, de très peu à beaucoup. Il peut s'agir de la variété d'impulsions de bavardage à laquelle il est fait allusion ci-dessus, ou de vannes modernes à servocommande qui comprennent une rétroaction positionnelle pour une ouverture précise de la vanne d'une quantité spécifiée. Ceux qui ouvrent et ferment la vanne d'une manière vraiment proportionnelle (physiquement), peuvent être contrôlés par un niveau analogique de tension ou de courant, ou ils peuvent être contrôlés par une valeur numérique (où plus de bits équivaut à des pas plus discrets d'ouverture).

Actionneurs linéaires à semi-conducteurs

Un élément piézoélectrique peut être considéré comme un actionneur linéaire parce qu'il convertit un signal en un mouvement (un déplacement, ou "contrainte"). C'est un très petit déplacement, mais c'est néanmoins un mouvement linéaire. Les avantages de ce type d'actionneur sont la fiabilité, l'efficacité énergétique et la répétabilité. L'inconvénient, bien sûr, est leur déplacement très court. Même les meilleurs déplacements sont mesurés en moins de 10% de la longueur totale.

Un nouveau type de piézo-actionneur utilise de nombreux éléments piézo-électriques pour déplacer une tige d'avant en arrière en marchant essentiellement la tige sous eux. Cela permet des déplacements beaucoup plus importants, mais ajoute de la complexité, ce qui peut réduire la fiabilité.

Actionneurs linéaires à base de fluide et d'air

Les actionneurs peuvent fonctionner en déplaçant les pistons avec du gaz, comme la pression de l'air (pneumatique) ou la pression du fluide (hydraulique). On parle parfois d'actionneurs à base de fluide. Ceci est vrai, même pour les systèmes pneumatiques (à base de gaz).

Les muscles de l'air : Une catégorie pneumatique spéciale - Bien qu'ils ne soient pas nouveaux, les muscles de l'air reviennent en faveur parmi ceux qui conçoivent avec des systèmes d'actionneurs pneumatiques. Cela s'explique en partie par la disponibilité relativement récente d'énormes quantités de puissance de traitement bon marché, qui peuvent être utilisées pour traiter tous les types de rétroaction provenant de nombreuses modalités différentes. Cela réduit le besoin de rigidité et de répétabilité au niveau physique (calcul à l'estime). Les muscles de l'air fonctionnent en gonflant un tube (agissant essentiellement comme un ballon) à l'intérieur d'une gaine en plastique. Le manchon se contracte dans la direction perpendiculaire de l'expansion du ballon, ce qui produit un mouvement linéaire de va-et-vient.

Les inconvénients de la pneumatique et de l'hydraulique - Qu'il s'agisse d'air ou de fluide, l'un des inconvénients de ce type d'actionneur est la nécessité d'avoir un autre actionneur dans la voie de commande. Plus précisément, pour pouvoir déplacer un vérin pneumatique ou hydraulique, vous devez d'abord être en mesure d'ouvrir et de fermer une vanne qui lui fournit de l'air ou du liquide. L'ouverture et la fermeture de cette vanne est l'endroit où votre signal électrique sera d'abord converti en un mouvement. Comme l'air et les fluides ne se déplacent pas aussi rapidement que les électrons, il y aura aussi un retard non trivial ajouté dans le trajet (de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes ou plus). Pas du tout bon pour la dextérité.

Fluide/Air : Concentrez-vous sur les vannes

Ne soyez pas mal orienté - La magie se produit au niveau des actionneurs de vannes. L'art et la science de la conversion de la pression des fluides en mouvement existe depuis des siècles et est assez stable. Bien sûr, les nouveaux matériaux continuent d'améliorer la fiabilité des composants utilisés, mais lorsqu'il s'agit de concevoir un meilleur système robotique, il faut se concentrer sur les capacités des vannes. Les vannes fournissent de l'air ou du liquide à l'actionneur en réponse à votre signal de commande électrique.

Les électrovannes ont été la norme. Ils sont soit entièrement ouverts, soit entièrement fermés. Ils ont été utiles pour de nombreuses tâches d'automatisation et sont bien connus et faciles à trouver. Le problème avec beaucoup de ces valves est que leur caractère tout-ou-rien se traduit par des mouvements rapides et saccadés. Un certain contrôle sur une plage de mouvement peut être obtenu en pulsant la vanne, en l'ouvrant et en la fermant rapidement. Ce n'est pas si bon pour une foule de raisons.

Vannes de régulation proportionnelle - Ou simplement des "vannes proportionnelles" sont utilisées pour ajuster la quantité de pression à l'actionneur sur une plage continue, de très peu à beaucoup. Il peut s'agir de la variété d'impulsions de bavardage à laquelle il est fait allusion ci-dessus, ou de vannes modernes à servocommande qui comprennent une rétroaction positionnelle pour une ouverture précise de la vanne d'une quantité spécifiée. Ceux qui ouvrent et ferment la vanne d'une manière vraiment proportionnelle (physiquement), peuvent être contrôlés par un niveau analogique de tension ou de courant, ou ils peuvent être contrôlés par une valeur numérique (où plus de bits équivaut à des pas plus discrets d'ouverture).

http://www.commande-radio.com/verins-electriques-c-484.html


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