Ahora somos testigos del surgimiento de m\u00e1quinas del mundo real preparadas para revolucionar diversas industrias. A diferencia de sus contrapartes ficticias, estas m\u00e1quinas est\u00e1n dise\u00f1adas para cumplir prop\u00f3sitos pr\u00e1cticos y aumentar las capacidades humanas en lugar de subyugarnos. Con una afluencia cada vez mayor de m\u00e1quinas m\u00f3viles inteligentes en el mercado, dise\u00f1adas espec\u00edficamente para ayudar o incluso reemplazar a los humanos en una amplia gama de tareas.<\/p>\n\n\n\n
No sorprende que los investigadores de la Universidad de Oxford predigan que alrededor del 47 por ciento de los empleos estadounidenses podr\u00edan automatizarse en las pr\u00f3ximas dos d\u00e9cadas. Para ayudar a los ingenieros en la selecci\u00f3n de unidades adecuadas para impulsar sus veh\u00edculos automatizados, hemos compilado la siguiente gu\u00eda completa.<\/p>\n\n\n\n
Veh\u00edculos automatizados: simplificando la vida<\/p>\n\n\n\n
La convergencia de tecnolog\u00edas avanzadas, incluidas bater\u00edas mejoradas, motores eficientes, GPS, RFID, sistemas de gu\u00eda l\u00e1ser y potentes microcontroladores, ha allanado el camino para el desarrollo de veh\u00edculos automatizados cada vez m\u00e1s capaces.<\/p>\n\n\n\n
Si bien los robots fijos en la fabricaci\u00f3n existen desde hace alg\u00fan tiempo, lo que distingue a los \u00faltimos avances es la disponibilidad de veh\u00edculos rob\u00f3ticos m\u00f3viles y m\u00e1quinas de asistencia m\u00e1s peque\u00f1os y rentables. Estas innovaciones est\u00e1n dise\u00f1adas para manejar las tareas mundanas, repetitivas, costosas y peligrosas que tradicionalmente realizan los humanos. Algunos ejemplos incluyen:<\/p>\n\n\n\n
- \n
- Limpieza<\/li>\n\n\n\n
- Levantamiento<\/li>\n\n\n\n
- Apilado<\/li>\n\n\n\n
- acarreo<\/li>\n\n\n\n
- Transporte<\/li>\n\n\n\n
- Desactivador de bombas<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
En escenarios como las operaciones de almac\u00e9n, la implementaci\u00f3n de robots puede generar mejoras notables en la productividad, superando el 800 por ciento. Esta mejora significativa se puede atribuir a la capacidad de los robots para moverse r\u00e1pidamente sin experimentar fatiga, junto con la eliminaci\u00f3n de errores humanos a trav\u00e9s de sistemas automatizados.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nMotores el\u00e9ctricos: impulsando veh\u00edculos automatizados<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nCuando se trata de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, su capacidad para moverse depende de la utilizaci\u00f3n de un motor el\u00e9ctrico, generalmente conectado a una o m\u00e1s ruedas motrices o bandas de rodadura a trav\u00e9s de un tren de engranajes. Estos veh\u00edculos dependen principalmente de bater\u00edas como fuente de energ\u00eda, y algunos poseen la inteligencia para buscar de forma aut\u00f3noma estaciones de carga cuando sea necesario.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nEl mercado de este tipo de veh\u00edculos se est\u00e1 expandiendo constantemente, y se prev\u00e9 que el sector mundial de la rob\u00f3tica m\u00f3vil crezca un 12,6 por ciento para 2019. Este crecimiento puede atribuirse a una combinaci\u00f3n de avances tecnol\u00f3gicos y la creciente preferencia por pr\u00e1cticas eficientes y conscientes del medio ambiente adoptadas por los equipos de gesti\u00f3n de la industria. .<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nHay varios t\u00e9rminos utilizados para describir estos veh\u00edculos, que incluyen:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- AGV (veh\u00edculos guiados automatizados)<\/li>\n\n\n\n
- AGC (carros guiados automatizados)<\/li>\n\n\n\n
- Veh\u00edculos de carga unitaria<\/li>\n\n\n\n
- carros electricos<\/li>\n\n\n\n
- remolcadores<\/li>\n\n\n\n
- Empujadores<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
Independientemente de la nomenclatura utilizada, estos veh\u00edculos comparten caracter\u00edsticas comunes: movilidad, inteligencia (en muchos casos), semiautonom\u00eda o total autonom\u00eda y, a menudo, propulsi\u00f3n el\u00e9ctrica.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nComprensi\u00f3n de las cargas de los veh\u00edculos y los sistemas de transmisi\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nEl mercado de veh\u00edculos dise\u00f1ados para manejar cargas de hasta 10,000 lbs. (4.500 kg) supera actualmente los $750 millones. Sin embargo, cuando reducimos el mercado por capacidad de carga, estudios anteriores han segregado los veh\u00edculos de carga unitaria en 10,000 libras. (4500 kg) y menos, dejando las cargas m\u00e1s pesadas a los fabricantes de carretillas elevadoras.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nEn esta discusi\u00f3n, nos enfocamos en veh\u00edculos dise\u00f1ados espec\u00edficamente para manejar cargas de hasta 10,000 libras. (4.500 kilogramos). Estas m\u00e1quinas var\u00edan en complejidad, desde simples robots de manipulaci\u00f3n de materiales que pueden costar menos de $1.000 hasta AGV totalmente automatizados con capacidades programables que pueden superar los $50.000. Sin embargo, incluso dentro de este rango de carga, considerando las diversas cargas de trabajo que normalmente son manejadas por uno o varios humanos, un rango de 100 libras. (45 kg) a 10,000 libras. (4.500 kg) es demasiado amplio.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nTareas como el movimiento de materiales en el sitio de construcci\u00f3n, el manejo de productos en el almac\u00e9n, el transporte y manipulaci\u00f3n de pacientes en hospitales, la entrega de comidas\/ropa de cama\/medicamentos y el movimiento de equipos de diagn\u00f3stico pesados generalmente caen dentro de la capacidad de carga de veh\u00edculos con una capacidad nominal de hasta aproximadamente 2000 libras. (900 kilogramos).<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nEn esta clase de carga, exploraremos veh\u00edculos propulsados el\u00e9ctricamente y examinaremos espec\u00edficamente los sistemas de propulsi\u00f3n utilizados en ellos, incluidos los sistemas de tracci\u00f3n totalmente integrados.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nElegir el dise\u00f1o apropiado para la propulsi\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nCuando se trata del dise\u00f1o de propulsi\u00f3n de veh\u00edculos el\u00e9ctricos, hay dos enfoques principales a considerar.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n<\/div><\/div><\/div>\n\n<\/div>\n\nDise\u00f1os en ruedas<\/strong><\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nLa propulsi\u00f3n en las ruedas se introdujo inicialmente en los autom\u00f3viles hace m\u00e1s de un siglo. Los avances tecnol\u00f3gicos recientes han hecho de estas unidades una opci\u00f3n factible para aplicaciones que requieren una soluci\u00f3n compacta y silenciosa. Este dise\u00f1o implica colocar un motor el\u00e9ctrico dentro de la llanta de un veh\u00edculo.<\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nEl componente giratorio del motor est\u00e1 directamente integrado en la llanta, entregando torque directamente a la rueda. Dado que el engranaje no ofrece ninguna ventaja mec\u00e1nica, estos motores necesitan generar niveles de par m\u00e1s altos a velocidades relativamente m\u00e1s bajas. Sin un dise\u00f1o adecuado, la eficiencia de las soluciones de tracci\u00f3n directa en las ruedas puede ser sub\u00f3ptima dentro del rango operativo t\u00edpico.<\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nLos dise\u00f1os en las ruedas suelen utilizar motores de torsi\u00f3n debido a sus ventajas. Tienen menos componentes en comparaci\u00f3n con otras soluciones, ya que eliminan la necesidad de trenes de engranajes y, en consecuencia, minimizan la p\u00e9rdida de potencia de los engranajes.<\/p>\n\n\n
<\/div>\n\n\nLos beneficios de los dise\u00f1os en ruedas incluyen:<\/p>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n\n\n
<\/div>\n\n![\"\"](\"https:\/\/www.faradyi.com\/wp-content\/uploads\/2023\/04\/4315-5.jpg\")
<\/figure>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n\n<\/div><\/section><\/div>\n\n\n\n- \n
- Lograr eficiencias superiores a 80%, lo cual es crucial para los veh\u00edculos que funcionan con bater\u00edas.<\/li>\n\n\n\n
- Permitiendo dise\u00f1os m\u00e1s compactos y que ahorran espacio en comparaci\u00f3n con enfoques alternativos.<\/li>\n\n\n\n
- Ofreciendo la mejor soluci\u00f3n para un ruido audible bajo gracias al dise\u00f1o de transmisi\u00f3n directa.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
Sin embargo, las soluciones de tracci\u00f3n directa en las ruedas a\u00fan enfrentan desaf\u00edos. Los motores de alto torque necesarios son generalmente m\u00e1s caros que los motores el\u00e9ctricos tradicionales e incluso pueden superar el costo de una combinaci\u00f3n de motor y transmisi\u00f3n que ofrezca el mismo rendimiento. Adem\u00e1s, dado que el motor en la rueda est\u00e1 expuesto al mismo entorno que la propia rueda, se deben tomar medidas de protecci\u00f3n adecuadas durante el proceso de ingenier\u00eda.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nDise\u00f1os fuera de la rueda<\/strong><\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nLos dise\u00f1os fuera de las ruedas, que implican uno o m\u00e1s motores el\u00e9ctricos que transmiten potencia a las ruedas motrices a trav\u00e9s de un tren motriz, son actualmente m\u00e1s frecuentes que los dise\u00f1os dentro de las ruedas. Las transmisiones de uso com\u00fan incluyen sistemas de correas y poleas, mecanismos de cadenas y ruedas dentadas, as\u00ed como varios tipos de cajas de cambios. Algunos dise\u00f1os incluso incorporan una combinaci\u00f3n de estos m\u00e9todos de transmisi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nLa ventaja mec\u00e1nica de la transmisi\u00f3n reduce el par requerido del motor al tiempo que aumenta su velocidad proporcionalmente. Esto permite la utilizaci\u00f3n de un motor el\u00e9ctrico m\u00e1s rentable, aunque los ahorros pueden verse compensados por los gastos asociados con la transmisi\u00f3n cuando se comparan soluciones fuera de las ruedas con engranajes con alternativas de tracci\u00f3n directa en las ruedas.<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nLos dise\u00f1os sin ruedas ofrecen varias ventajas sobre los dise\u00f1os con ruedas:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- M\u00e1s flexibilidad en el tama\u00f1o y la configuraci\u00f3n del paquete debido a la ausencia de limitaciones de espacio impuestas por los dise\u00f1os en las ruedas.<\/li>\n\n\n\n
- La posibilidad de utilizar ruedas de menor di\u00e1metro, a diferencia de los motores de tracci\u00f3n directa que normalmente dictan el tama\u00f1o de las ruedas en funci\u00f3n de sus dimensiones.<\/li>\n\n\n\n
- Facilidad para incorporar accesorios como codificadores, frenos de retenci\u00f3n y accionamientos electr\u00f3nicos integrados en motores fuera de rueda.<\/li>\n\n\n\n
- Protecci\u00f3n para el motor, la electr\u00f3nica y la transmisi\u00f3n contra entornos hostiles proporcionada por el bastidor del veh\u00edculo.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
Sin embargo, los dise\u00f1os sin ruedas tienen ciertos inconvenientes en comparaci\u00f3n con los dise\u00f1os con ruedas:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- Menor eficiencia en comparaci\u00f3n con los dise\u00f1os en ruedas.<\/li>\n\n\n\n
- Confiabilidad reducida y aumento del ruido audible debido a la complejidad adicional de los engranajes en contraste con las soluciones en las ruedas.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
C\u00f3mo dimensionar una tracci\u00f3n a las ruedas para aplicaciones<\/strong><\/p>\n\n\n\n
![](\"https:\/\/www.faradyi.com\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Torque-power-graph.png\")
<\/a><\/div>\n\n\n\nLa Figura 1 muestra el torque y la potencia requeridos para un WheelMax de ocho pulgadas que funciona en una superficie plana t\u00edpica con varias cargas. Es necesario tener en cuenta varias consideraciones al dimensionar una tracci\u00f3n a las ruedas para una aplicaci\u00f3n:<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n- \n
- Peso Total y N\u00famero de Ruedas Motrices: Determine el peso total del veh\u00edculo cargado y el n\u00famero de ruedas motrices que tendr\u00e1. La carga manejada por cada rueda motriz es aproximadamente el peso total dividido por el n\u00famero de ruedas motrices. Si hay ruedas adicionales sin motor, cada rueda motriz debe soportar menos carga normal pero a\u00fan experimentar\u00e1 la misma masa inercial durante la aceleraci\u00f3n.<\/li>\n\n\n\n
- Par de aceleraci\u00f3n: Es posible que el par entregado por la rueda para la aceleraci\u00f3n deba ser varias veces mayor que el par requerido para mantener la velocidad o subir rampas. Tenga en cuenta que el rendimiento nominal de una tracci\u00f3n a las ruedas depende de otras condiciones operativas, como los \u00e1ngulos de inclinaci\u00f3n que deben superarse.<\/li>\n\n\n\n
- Di\u00e1metro de la rueda: El di\u00e1metro de la tracci\u00f3n de las ruedas influye en el nivel de par y la velocidad requeridos para lograr el rendimiento deseado del veh\u00edculo. Es posible que se necesiten di\u00e1metros de rueda m\u00e1s grandes para cumplir con los requisitos de velocidad y distancia al suelo, y pueden proporcionar un desplazamiento m\u00e1s suave en superficies rugosas. Sin embargo, tambi\u00e9n requieren m\u00e1s par motor.<\/li>\n\n\n\n
- Velocidad y potencia del motor: Las ruedas de mayor di\u00e1metro requieren menos velocidad y potencia del motor. Por ejemplo, en la Figura 1, se representan los requisitos de torsi\u00f3n y potencia para una tracci\u00f3n a las ruedas de ocho pulgadas en una superficie plana para diversas cargas.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
El Faradyi90HXXI<\/em>: Lo mejor de tu opci\u00f3n<\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\nFaradyi Motors ha presentado el Faradyi90HXXI<\/a><\/em>, una nueva tracci\u00f3n el\u00e9ctrica a las ruedas que combina las ventajas de un dise\u00f1o de tracci\u00f3n directa en las ruedas y al mismo tiempo es un dise\u00f1o fuera de las ruedas. Los modelos iniciales disponibles son los Faradyi90I 2D<\/strong> y Faradyi90I 3D.<\/strong><\/p>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
![](\"https:\/\/www.faradyi.com\/wp-content\/uploads\/2023\/06\/Harmonic-motors-1-jpg.webp\")
<\/a><\/div>\n\n\n\n