ศูนย์รวมวิศวกรรมของคุณ

คุณจะไปที่ใดเมื่อคุณต้องการโซลูชัน

ไม่ว่าคุณจะพบปัญหาใหญ่หรือเล็ก เราพร้อมที่จะช่วยเหลือคุณในการรับมือทุกอุปสรรคที่เข้ามา และนั่นคือเหตุผลที่เราเป็นศูนย์รวมวิศวกรรมของคุณ

RS เป็นบริษัทเดียวที่มีสถานที่เพื่อเหล่าวิศวกรสำหรับการวิจัย ออกแบบ สร้างต้นแบบ สร้างและบำรุงรักษาผลิตภัณฑ์หรือแอปพลิเคชันต่างๆ นอกจากแนวคิดในการออกแบบ สร้าง และบำรุงรักษาแล้ว เรายังต้องการให้คนรู้สึกเหมือนอยู่ที่ ‘บ้าน’ เมื่อคุณมาใช้บริการ RS

อ่านเพิ่มเติม




Why make RS your home?

เรารู้ว่าลูกค้าต้องการอะไร และเราจะทำสิ่งเหล่านั้นให้ง่ายขึ้น เราทำให้คุณมั่นใจได้ด้วยผลิตภัณฑ์อันหลากหลายที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทุกสิ่งทุกอย่างที่คุณต้องการได้เตรียมพร้อมไว้ที่ RS แล้วและพร้อมให้บริการเพียงคลิกเดียวของคุณ

เรามีผลิตภัณฑ์และบริการที่หลากหลายอย่างยิ่งในทุกตลาดและการใช้งาน โดยเฉพาะกลุ่มผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีของเราผลิตภัณฑ์ใหม่ๆและเครื่องมือ DesignSpark.

ด้วยการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ใหม่ล่าสุดอยู่ตลอดเวลา ทำให้คุณสามารถเป็นผู้นำในสายงานของคุณได้ เรามอบกลุ่มผลิตภัณฑ์คุณภาพของเราด้วย RS Pro collection ที่มอบชิ้นส่วนประสิทธิภาพสูงในราคาที่คุ้มค่า

เท่านั้นยังไม่พอ เรายังมีเครือข่ายซัพพลายเออร์คุณภาพกับแบรนด์อุตสาหกรรมชั้นนำ ทำให้คุณสามารถเลือกผลิตภัณฑ์ที่ตอบโจทย์ได้ทั้งหมดในที่เดียวกัน และมั่นใจได้ว่าจะได้ราคาประหยัดโดยไม่ต้องเสียเวลาเลือกซื้อมากมาย
เรามีผลิตภัณฑ์ 500,000 รายการที่สต็อกอยู่ทั่วโลก และสามารถจัดส่งได้ทันทีที่คุณต้องการภายในวันทำการเดียวกันหรือวันทำการถัดไปผ่านเครือข่ายของศูนย์กระจายสินค้าที่มีอยู่ทั่วโลก

เมื่อถึงเวลาที่คุณต้องการความช่วยเหลือหรือคำแนะนำ เรามีทีมบริการลูกค้าและทีมช่างเทคนิคโดยเฉพาะที่จะทำทุกวิถีทางเพื่อช่วยเหลือคุณ

RS ไม่ใช่สถานที่สำหรับเหล่าวิศวกรเท่านั้น RS ยังเป็นสถานที่ ของคุณ เรามีโซลูชันสำหรับทุกความต้องการของคุณและมอบบริการส่วนบุคคลสำหรับลูกค้าแต่ละราย

เราต้องการให้วิศวกรในทุกสาขารู้สึกดังว่าพวกเขาอยู่บ้านเมื่อได้ใช้บริการจากเราและทำให้เราเป็นตัวเลือกเป็นอันดับแรก


ผลิตภัณฑ์แห่งอนาคตของคุณ

เราทำมากกว่าการจำหน่ายผลิตภัณฑ์ – ในฐานะธุรกิจเป็นสิ่งสำคัญในการสนับสนุนจุดมุ่งหมายและแรงบันดาลใจของเหล่าวิศวกรทุกคนที่เข้ามาใช้บริการกับเรา

เพื่อกระตุ้นผู้คนยุคถัดไปให้ทำตามความฝัน เราได้แบ่งปันและสนับสนุนเรื่องราวอันน่าสนใจจากลูกค้าและซัพพลายเออร์ที่ได้ประความสำเร็จอย่างยิ่งใหญ่

วิศวกรคือกลุ่มคนที่มีความคิดยิ่งใหญ่และเพื่อสิ่งนั้นเราจึงมี DesignSpark เราเข้าใจในสิ่งที่คุณต้องการทราบและต้องการช่วยคุณด้วยความรวดเร็วรวมถึงเสาะหาโซลูชันสำหรับปัญหาของคุณ

นั่นเป็นเหตุผลที่เราได้สร้าง DesignSpark ที่เป็นชุมชนออนไลน์สำหรับเหล่าวิศวกรซึ่งช่วยมอบเครื่องมือและความรู้ความเชี่ยวชาญเพิ่มเติมให้คุณ สำหรับการเปลี่ยนความคิดยิ่งใหญ่ให้เป็นจริง


ความรู้สึกที่คล้ายกัน

เรามีแหล่งความรู้ในทุกสาขาวิชาของวิศวกรรมรวมกันในแหล่งเดียว ไม่ว่าคุณจะเป็นวิศวกรเครื่องกล อุตสาหการ หรือวิศวกรซ่อมบำรุง หรือเป็นสถาปนิก นักออกแบบ หรือเป็นผู้ที่มีความสนใจเราก็พร้อมที่จะช่วยเหลือทุกคน

เรามีผลิตภัณฑ์ บริการ และคำแนะนำที่คุณต้องการ เพื่อให้คุณสามารถเริ่มงานที่คุณตั้งเป้าหมายไว้ได้

ความเข้าใจด้านอุตสาหกรรมจากซัพพลายเออร์ของเรา

เมื่อเร็ว ๆ นี้เราได้ร่วมมือกับซัพพลายเออร์ชั้นนำของเราเพื่อหารือเกี่ยวกับแนวโน้มในปัจจุบัน

ของอุตสาหกรรมวิศวกรรม

ดูวิดีโอเพื่อค้นหาว่าพวกเขาพบวิธีการเปลี่ยนแปลงสายงานผ่านอาชีพของพวกเขาได้อย่างไร, พวกเขาคิดอย่างไรเกี่ยวกับผลกระทบของเมคคาทรอนิกส์และพวกเขาทำนาย

อนาคตของวิศวกรรรมเมื่อทุกอย่างกลายเป็นดิจิตอลไว้อย่างไร

DesignSpark

DesignSpark is the home of our engineering community. It’s an online platform which allows passionate engineers to share ideas and find resources or tools to help with their projects.
Check out some of the fantastic articles DesignSpark offers, written by other engineers!

ผลิตภัณฑ์ที่โดดเด่น

What’s inside a PLC?

Discover the components inside a complex PLC – from digital inputs, serial ports and wire-to-board connectors, through isolation, memory and a whole range of passives. Find out how they combine to control industrial manufacturing processes.

ยุคของเมคคาทรอนิกส์

เมคคาทรอนิกส์คือการรวบรวมความรู้ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ วิศวกรรมเครื่องกล วิศวกรรมไฟฟ้าและวิศวกรรมควบคุมเอาไว้ด้วยกัน เพื่อใช้ในการออกแบบ สร้างและทำให้ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ใช้งานได้ ในปัจจุบันมีการประยุกต์ใช้เมคคาทรอนิกส์ในการแก้ปัญหาด้านต่างๆ ยกตัวอย่างเช่น ด้านการขนส่ง การสื่อสารโทรคมนาคมด้วยแสง และด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ เป็นต้น


คำว่า ‘เมคคาทรอนิกส์’ บัญญัติขึ้นในปี 1996 โดย เทตสึโระ โมริ วิศวกรบริษัทผลิตหุ่นยนต์ Yaskawa Electric Corporation ซึ่งคำนี้มาจากการรวมกันของคำว่า เมคคานิคอล และ อิเล็กทรอนิกส์

เพื่อที่จะเอาชนะคู่แข่งในตลาดโลกได้สำเร็จ บริษัทผู้ผลิตยุคใหม่จะต้องมีความสามารถในการรวบรวมความรู้ด้านวิศวกรรมอิเล็กทรอนิกส์ วิศวกรรมควบคุม วิศวกรรมซอฟต์แวร์ และวิศวกรรมเครื่องกลในการสร้างผลิตภัณฑ์ รวมถึงระบบการทำงานที่ล้ำยุคได้

ซึ่งในเรื่องนี้เราช่วยคุณได้ เนื่องจากเป็นแหล่งรวบรวมผลิตภัณฑ์ด้านวิศวกรรม เราจึงมีผลิตภัณฑ์จากแบรนด์อุตสาหกรรมชั้นนำทั้งหมดที่คุณต้องการ



ดู Line Card

เมคคาทรอนิกส์ กับความก้าวหน้า

ในปี 1768 Pierre Jaquet-Droz ช่างทำนาฬิกา Swiss ได้ตัดสินใจว่า เขาต้องการหาวิธีเพิ่มยอดขาย ด้วยการร่วมมือกับ Jean-Frédéric Leschot ลูกชายของเขาที่เป็นนักดนตรี พวกเขาได้สร้างหุ่นยนต์ที่มีกลไกซับซ้อนขึ้นมาสามตัว หุ่นยนต์ตัวที่ซับซ้อนมากที่สุดสามารถควบคุมได้ด้วยล้อเพื่อให้ทำการเขียนตัวอักษรออกมาตามการตั้งค่าของลูกเบี้ยว 40 ลูก

ด้วยเทคโนโลยีแห่งศตวรรษที่ 18 Jaquet-Droz และเพื่อนร่วมงานของเขาต้องทำงานเกี่ยวกับเฟืองกล คันโยก และรอกเท่านั้น อย่างไรก็ตาม พวกเขายังสามารถสร้างออโตมาตาซึ่งเป็นที่น่าหลงใหลอย่างต่อเนื่องในหมู่ผู้มาเยือนพิพิธภัณฑ์ใน Neuchâtel ที่มีการจัดแสดง ผู้สร้างหุ่นยนต์ในปัจจุบันมีทางเลือกเพิ่มขึ้นมากมาย อุปกรณ์ต่างๆ เช่น  
สเต็ปเปอร์มอเตอร์อาจดูเหมือนเป็นทางเลือกที่ชัดเจนสำหรับการสร้างการเคลื่อนไหวให้เป็นระบบ แต่บ่อยครั้ง ก็มักมีกรณีที่เทคโนโลยีอื่นให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด แม้แต่วัสดุที่มีลักษณะเหมือนกับวุ้นก็สามารถทำหน้าที่เป็นแรงผลักในการเคลื่อนที่ตามที่มีการตั้งโปรแกรมไว้ได้

อ่านเพิ่มเติม


ในการใช้งานในระบบหุ่นยนต์และเมคคาทรอนิกส์ที่คล้ายคลึงกัน มอเตอร์สเต็ปเปอร์ยังคงเป็นทางเลือกที่ได้รับความนิยม การเคลื่อนที่ไม่จำเป็นต้องเป็นลักษณะการหมุน สกรูนำและส่วนประกอบเชิงกลที่คล้ายคลึงกัน เช่น ส่วนประกอบที่ผลิตโดย Igus and Thomson Linear มีความพร้อมที่จะแปลงการหมุนของมอเตอร์ให้กลายเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น บ่อยครั้ง มอเตอร์ต่างๆ เช่น Bipolar Disc Magnet Stepper ของ Faulhaber มักจะมาพร้อมกับสกรูนำในตัว

สเต็ปเปอร์มอเตอร์สร้างขึ้นบนมอเตอร์ DC พื้นฐาน ซึ่งจะหมุนเท่าที่มีกระแสไฟเดินอยู่ แต่ก็จะทำให้เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งการหมุนที่ตั้งไว้ก่อนที่จะหยุดได้ง่ายขึ้น วิธีนี้รองรับการใช้งานที่ต้องการการกำหนดตำแหน่งอย่างแม่นยำและมีการควบคุมความเร็ว

สเต็ปเปอร์มอเตอร์จะติดตั้งสร้างขึ้นที่บริเวณรอบๆ สเตเตอร์ชนิดอยู่กับที่ซึ่งมีขดคอยล์แยกต่างหากอยู่จำนวนหนึ่ง ลักษณะเช่นนี้เป็นการควบคุมตำแหน่งของโรเตอร์ที่ใช้วัสดุแม่เหล็กถาวรหรือใช้ขดคอยล์ของตนเองในการสร้างแม่เหล็กเมื่อมีการใช้กระแสไฟ ขดคอยล์ที่ติดตั้งตายตัวเหล่านี้นำมาใช้เพื่อสร้างสนามแม่เหล็กแบบไดนามิก ตั้งแต่สองตำแหน่งขึ้นไปบริเวณรอบๆ สเตเตอร์

เมื่อเปิดใช้งานมอเตอร์ โรเตอร์แม่เหล็กจะหมุนไปยังตำแหน่งที่เสถียรมากที่สุดที่สามารถพบได้ ในลักษณะที่สัมพันธ์กันกับสนามแม่เหล็กของตนเองที่เกิดจากคอยล์ที่ทำงานอยู่บนสเตเตอร์ เมื่อถึงเวลาที่จะหมุนไปยังตำแหน่งใหม่ คอยล์จะลดพลังงานลงและนำคอยล์อีกอันหนึ่งมาแทนที่ ซึ่งเป็นการบังคับให้โรเตอร์หมุนอีกครั้ง สเต็ปเปอร์มอเตอร์ อย่างเช่น สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบไฮบริดจาก RS Pro จะมีมุมขั้นแยกต่างหากในขนาดเล็กเท่ากับ 0.9 องศา อย่างไรก็ตาม ความเที่ยงตรงด้านการระบุตำแหน่งของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ไม่ได้จำกัดอยู่ที่ขั้นแยกต่างหาก การใช้งานไมโครสเต็ปภายใต้ไมโครโปรเซสเซอร์หรือตัวควบคุมลอจิกทำให้สามารถสร้างระบบระบุตำแหน่งที่มีความแม่นยำสูงพร้อมมุมสเต็ปที่มีประสิทธิภาพสูงสุดได้

แทนที่จะขจัดกระแสไฟทั้งหมดออกจากคอยล์ในขณะที่คอยล์อีกอันหนึ่งกำลังรับพลังงาน ภายใต้การทำงานของไมโครสเต็ป กระแสไฟจะถูกลดลงในคอยล์อันหนึ่งในขณะที่กระแสไฟในคอยล์อีกอันหนึ่งจะเพิ่มขึ้น การควบคุมสมดุลของกระแสไฟช่วยให้สามารถทำงานตามขั้นที่เล็กกว่าในช่วงระหว่างขั้นแบบเต็มซึ่งเกิดขึ้นอยู่แบบกายภาพได้

แม้ว่าสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะมีการควบคุมการเคลื่อนที่ในลักษณะ near-continuous ผ่านทางไมโครสเต็ป แต่ก็ยังมีข้อเสียในกรณีที่ต้องการความเร็วสูง บ่อยครั้งมอเตอร์มักถูกใช้งานในระดับความเร็วต่ำเพื่อให้มีการควบคุมและแรงบิดในระดับสูงสุด อย่างไรก็ตามในบางผลิตภัณฑ์ เช่น สเต็ปเปอร์มอเตอร์แบบแม่เหล็กทรงกลมของ Portescap สามารถมีอัตราการเร่งที่สูงและมีอัตราการหมุนมากกว่า 10,000 rpm ได้

การออกแบบที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง เช่น มอเตอร์แบบไร้แปรง สามารถให้ทั้งแรงบิดที่สูงและการกำหนดตำแหน่งอย่างแม่นยำ ตามปกติแล้ว มอเตอร์ AC เคยถูกนำมาใช้งานเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายที่ต่ำโดยเทียบเคียงและเหมาะสำหรับความแม่นยำในการเคลื่อนที่ไม่ใช่สิ่งสำคัญที่สุด ปัญหาเกี่ยวกับแรงบิดในระดับความเร็วต่ำนำไปสู่การพัฒนาความสามารถในการทำงานที่เพิ่มมากขึ้นเมื่อใช้กับมอเตอร์ AC ในปัจจุบัน เทคนิคฟิลด์ออเรียนเต็ดคอนโทรลมีการนำมาใช้อย่างกว้างขวางเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ AC และแรงบิดในระดับความเร็วต่ำ จากนั้น จึงค่อยๆ เปลี่ยนมอเตอร์ AC แบบไร้แปรงให้กลายเป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่ต้องการทั้งพลังงานและความแม่นยำที่สูง

ภายใต้ฟิลด์ออเรียนเต็ดคอนโทรล แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของสนามแม่เหล็กของมอเตอร์จะได้รับการปรับปรุงหลายครั้งต่อวินาทีเพื่อจะทำการประมาณความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้า ความเร็ว และแรงบิดภายในมอเตอร์ อัลกอริธึมของส่วนควบคุมแบบวงปิดจะปรับแรงดันไฟฟ้าและระดับกระแสไฟแบบไดนามิกให้เข้ากับแต่ละโค้งภายในมอเตอร์ ไม่ใช่เฉพาะเพียงเพื่อเพิ่มแรงบิดให้สูงที่สุดเท่านั้น แต่ยังหมุนโรเตอร์ไปยังตำแหน่งเฉพาะอีกด้วย ข้อดีของเทคนิคการควบคุมเหล่านี้ก็คือ บ่อยครั้ง การประมาณเหล่านี้มักจะแม่นยำเพียงพอจนไม่มีความจำเป็นที่จะต้องใช้เซนเซอร์ระบุตำแหน่งเพิ่มเติม ซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายโดยรวมของระบบ ข้อกำหนดที่สำคัญคือ จำเป็นต้องมีโปรเซสเซอร์สมรรถนะสูง เช่น โปรเซสเซอร์ที่ฝังด้วยอุปกรณ์อะนาล็อก ADSP-BF547 Blackfin นอกเหนือจากการใช้ตัวควบคุมระบบวงจรรวมบนชิป (SoC) เฉพาะ ที่ช่วยให้สามารถทำการควบคุมฟิลด์ออเรียนเต็ดคอนโทรลให้แก่ผู้ใช้ ตัวอย่าง ได้แก่ SoC ในตระกูล Toshiba TMPM370 ที่มีการผสานรวมแกนประมวลผล ARM Cortex-M3 กับหน่วยประมวลผลฟิลด์ออเรียนเต็ดคอนโทรลแบบเฉพาะและอินเตอร์เฟซตัวขับเคลื่อนมอเตอร์

สำหรับในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องใช้แรงน้อยกว่าแต่ต้องใช้ความแม่นยำสูงในทั้งสองทิศทางเป็นสำคัญ แอคทูเอเตอร์วอยซ์คอยล์เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม แอคทูเอเตอร์วอยซ์คอยล์เป็นการทำงานตามหลักการแรง Lorentz ซึ่งจะตัดสินว่า แรงของตัวนำกระแสไฟฟ้าในสนามแม่เหล็กมีสัดส่วนสัมพันธ์กันกับความแรงของสนามแม่เหล็กและกระแสไฟฟ้า

VCA ได้กลายเป็นมอเตอร์สำหรับการเลือกใช้ในระบบเมคคาทรอนิกส์ เช่น กลไกการโฟกัสสำหรับเลนส์กล้องสมาร์ทโฟน เนื่องจากการเปลี่ยนทิศทางของกระแสไฟฟ้าจะทำให้ทิศทางของแรงเปลี่ยนเป็นตรงกันข้าม ส่งผลให้แอคทูเอเตอร์วอยซ์คอยล์กลายเป็นแอคทูเอเตอร์สองทิศทางที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งยังสามารถรองรับกระบวนการในประเภทการค้นหาสองทางแบบทำซ้ำ ที่ช่วยให้เลนส์กล้องสามารถโฟกัสได้โดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ ในกล้องเวอร์ชันลิเนียร์ยังมีรูปแบบการหมุนอีกด้วย

ในด้านไฟฟ้า แอคทูเอเตอร์วอยซ์คอยล์เป็นมอเตอร์แบบเฟสเดียว ดังนั้น จึงสามารถควบคุมได้ในลักษณะเดียวกันกับมอเตอร์ DC แบบทั่วไป อุปกรณ์มีแนวโน้มจะทำงานได้ดีในแง่ของคุณสมบัติการส่งเสียง ทำให้มีการนำมาใช้งานในอุปกรณ์เคลื่อนที่ นอกจากนี้ ยังมีการให้ฮิสเทอรีซิสที่ต่ำอีกด้วย

อีกวิธีหนึ่งที่แตกต่างกันในการจัดการกับการควบคุมการเคลื่อนที่ ได้แก่ การใช้ก๊าซแรงดันหรือของเหลวเพื่อผลักดันลูกสูบ เนื่องจากระบบนิวเมติกส์มีโอกาสน้อยกว่าที่จะนำไปสู่การหกของของเหลว ทำให้ระบบนิวเมติกส์มีแนวโน้มว่ามีการนำมาใช้อย่างแพร่หลายในระบบเมคคาทรอนิกส์ แม้ว่าจะต้องมีความเกี่ยวข้องกับตัวควบคุมขนาดใหญ่ในอุตสาหกรรม ระบบการควบคุมการเคลื่อนที่แบบนิวเมติกส์ก็นำมาซึ่งโอกาสในการสร้างสรรค์หุ่นยนต์ที่มีการเคลื่อนไหวในลักษณะใกล้เคียงที่กันกับมนุษย์และสัตว์ได้

ลูกสูบสามารถนำมาใช้ร่วมกับส่วนแขนขาที่เชื่อมต่อกันเพื่อทำหน้าที่เป็นกล้ามเนื้อเทียม ยกตัวอย่างเช่น มีการนำมาใช้ในหุ่นยนต์กายภาพบำบัด ซึ่งช่วยผู้คนให้ฟื้นตัวจากการบาดเจ็บร้ายแรงที่แขนขาเพื่อให้สามารถยืนและเคลื่อนที่ไปรอบๆ หรือเพื่อมอบแรงต้านทานสำหรับการออกกำลังกายเพื่อการกายภาพบำบัด

ในสถานการณ์มากมาย การควบคุมการเคลื่อนที่ไม่ใช่สิ่งสำคัญ การเคลื่อนที่อาจเป็นเพียงแค่เพื่อเปิดหรือปิดวาล์ว ซึ่งอาจเป็นเพียงการกระทำส่วนหนึ่งของระบบไฮดรอลิกหรือนิวเมติกส์ นี่จึงเป็นจุดที่โซลินอยด์เข้ามามีบทบาทเป็นโซลูชัน อุปกรณ์ประกอบด้วยคอยล์ตัวนำที่ห่อหุ้มอยู่รอบอาร์เมเจอร์โลหะแบบเคลื่อนที่ โซลินอยด์ใช้ประโยชน์จากกฎการเหนี่ยวนำของฟาราเดย์ โดยอาร์เมเจอร์จะมีการเคลื่อนที่ไปในทิศทางที่ช่วยเพิ่มการเหนี่ยวนำของคอยล์

โดยปกติแล้ว การใช้กระแสไฟกับโซลินอยด์เป็นการบังคับอาร์เมเจอร์ให้เคลื่อนไปยังตำแหน่งใหม่ โดยปกติ รูปแบบที่พบทั่วไปคือ โซลินอยด์จะอยู่ในตำแหน่งปิดในวาล์ว ซึ่งหมายความว่า การไหลจะถูกปิดกั้นโดยอาร์เมเจอร์เมื่อไม่มีการใช้กระแสไฟ เมื่อมีการใช้กระแสไฟ อาร์เมเจอร์จะเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ช่วยให้ของเหลวหรือก๊าซไหล ตัวอย่างของโซลินอยด์ประเภทนี้ที่ออกแบบมาสำหรับการควบคุมระบบนิวเมติกส์ ได้แก่ Parker Viking Extreme G แม้ว่าโซลินอยด์หลายประเภทจะออกแบบมาเพื่อให้มีสถานะเปิด-ปิดที่เรียบง่าย แต่โซลินอยด์ชนิดแบ่งส่วนมักจะนำมาใช้ในการออกแบบบางประเภทเพื่อทำให้มีการควบคุมที่ปรับเปลี่ยนได้ โซลินอยด์ชนิดแบ่งส่วนทำหน้าที่รักษาสมดุลของแรงสูงสุดที่กระแสไฟสามารถนำมาใช้กับสปริงได้ เริ่มตั้งแต่ระดับที่ต่ำมาก การเพิ่มกระแสไฟจะค่อยๆ ทำให้โซลินอยด์ทำงานเต็มที่ ปัญหาที่เกิดกับโซลินอยด์ชนิดแบ่งส่วนคือฮิสเทอรีซิส กล่าวคือ การผ่อนกระแสจนถึงระดับหนึ่งไม่จำเป็นว่าจะเป็นการคืนค่าอาร์เมเจอร์ไปยังตำแหน่งเดียวกันกับเมื่อกระแสไฟเพิ่มขึ้นไปจนถึงระดับนั้น ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้ฮิสเทอรีซิสในระดับต่ำ แอคทูเอเตอร์วอยซ์คอยล์แบบลิเนียร์จึงมีแนวโน้มที่จะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า

เมื่อคาดการณ์ไปในอนาคต วัสดุที่เป็นนวัตกรรม เช่น ไฮโดรเจลจะเป็นทางเลือกเพิ่มเติมในการควบคุมการเคลื่อนที่ ไฮโดรเจลของโพลิเมอร์สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงอย่างมากในเชิงปริมาณเมื่อมีการใช้สนามไฟฟ้า ลักษณะเช่นนี้เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่จำเป็นต้องใช้กล้ามเนื้อเทียม หรือในกรณีที่ต้องใช้การรองรับแบบยืดหยุ่นร่วมกันกับการเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้ยังคงอยู่ในระยะเริ่มแรกของการพัฒนา และระบบเครื่องกลไฟฟ้าที่อธิบายข้างต้นจะยังคงเป็นตัวเลือกสำคัญสำหรับนักออกแบบเมคคาทรอนิกส์ในอนาคตอันใกล้ แต่จะเห็นได้ชัดว่า มีตัวเลือกมากมายที่ได้มาจากการผสมผสานระหว่างระบบอิเล็กทรอนิกส์กับระบบกลไก ซึ่งในแต่ละแบบต่างก็มีข้อดีของตนเองที่เหมาะกับแต่ละสถานการณ์

เซนเซอร์ กับความก้าวหน้า

Internet of Things (IoT) ในปัจจุบันเป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติเพื่อให้สภาพแวดล้อมของเรามีความอัจฉริยะเพิ่มขึ้น เนื่องจากมีการเน้นที่เซนเซอร์ที่ป้อนข้อมูลให้แก่ซอฟต์แวร์อัจฉริยะที่ทำงานบนเซิร์ฟเวอร์ ทำให้ระบบมีลักษณะการทำงานเป็นเชิงรับเป็นอย่างมาก IoT ช่วยสนับสนุนการตัดสินใจแทนที่จะเป็นการดำเนินการตามการตัดสินใจให้ลุล่วง เมคคาทรอนิกส์ช่วยสร้างความสมบูรณ์แบบให้เกิดขึ้นโดยการสร้างให้เกิดปฏิสัมพันธ์ในเชิงรุกซึ่งจะนำมาซึ่งความสะดวกสบายและประสิทธิภาพที่มากขึ้นในอุตสาหกรรม บ้าน และการขนส่ง

หุ่นยนต์จะช่วยให้เราทำงานบ้านประจำวันและส่งเสริมการผลิตและการส่งมอบบริการ ฟังก์ชันการใช้งานบางส่วนกำลังมีการนำมาใช้ในยานยนต์มอเตอร์ระบบอัตโนมัติที่ขนส่งเราไปยังที่ต่างๆ ในการดำเนินการดังกล่าวได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ หุ่นยนต์เหล่านี้จำเป็นต้องมีความเข้าใจในตำแหน่งของตนเอง หุ่นยนต์อัตโนมัติของโรงงานและเครื่องจักรการผลิตรุ่นเก่าๆ ไม่อาจทำได้เนื่องจากมีการปฏิบัติการอยู่ภายในพื้นที่ปิดกั้นเพื่อความปลอดภัยและทำงานไปตามวิถีโคจรที่สามารถทำนายได้โดยที่มีการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า แต่เพื่อให้มีความยืดหยุ่นและสามารถตอบสนองได้ดียิ่งขึ้น อุปกรณ์การผลิตรุ่นต่อไปจึงจำเป็นต้องมีความสามารถในการตรวจสอบการเคลื่อนที่ของตนเองและของสิ่งอื่นๆ ในสถานที่ทำงาน

อ่านเพิ่มเติม


ด้วยเหตุนี้ ปัญหาการตรวจจับของระบบเมคคาทรอนิกส์จึงมีสององค์ประกอบด้วยกัน นั่นคือ ตรวจสอบว่าตำแหน่งของแต่ละชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่มีความสอดคล้องกับแบบจำลองภายในของอัลกอริธึมการควบคุมการเคลื่อนที่ เมื่อกว่าทศวรรษมาสักเล็กน้อย เซนเซอร์ที่จำเป็นสำหรับใช้ทำการวิเคราะห์ประเภทนี้บนระบบเมคคาทรอนิกส์ไม่น่าจะทำได้ในทางเทคนิค แม้แต่อุปกรณ์พื้นฐานที่เรียบง่ายกว่าในตอนนั้นก็ยังแพงเกินกว่าที่จะผลิตได้ อย่างไรก็ตาม การเปิดตัว Nintendo Wii ได้เปลี่ยนวิธีการคิดของนักออกแบบให้หันมาไตร่ตรองเรื่องการผนวกรวมคุณสมบัติการตรวจจับการเคลื่อนไหวเข้ากับระบบของตน รีโมท Wii มีส่วนประกอบของแอคซิลีโรมิเตอร์เพื่อตรวจจับว่า ผู้เล่นเกมมีการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ไปรอบๆ ในลักษณะเช่นใด iPhone ของ Apple ก็ทำการตรวจจับความเคลื่อนไหวได้ในอีกระดับหนึ่ง ผลิตภัณฑ์และสมาร์ทโฟนมากมายที่ได้รับแรงบันดาลใจจากคุณลักษณะนี้มีการผนวกรวมองค์ประกอบ ไม่ใช่เฉพาะแอคซิลีโรมิเตอร์เท่านั้น

อุปกรณ์เคลื่อนที่ในปัจจุบันมีส่วนประกอบของแอคซิลีโรมิเตอร์ ไจโรสโคป และเซนเซอร์แรงดัน รวมทั้งเครื่องรับสัญญาณเพื่อรับบริการของระบบทางด้วยดาวเทียม (GNSS) ผลลัพธ์ก็คือ ทำให้ได้รับข้อมูลแบบเรียลไทม์ซึ่งสามารถระบุตำแหน่งของอุปกรณ์ได้จริงไม่ว่าจะอยู่ในส่วนใดของโลก

มีเหตุผลว่าเพราะเหตุใดอุปกรณ์เคลื่อนที่อย่างสมาร์ทโฟนจึงมีการผนวกรวมเซนเซอร์หลากหลายตัวเพื่อตรวจจับความเคลื่อนไหว แม้ว่าจะไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการทำงานนี้อย่างชัดเจน แต่กลุ่มของแอคซิลีโรมิเตอร์ที่จัดเรียงไว้เป็นลักษณะมุมฉากตามแนวแกน x, y และ z เหล่านี้สามารถตรวจจับการหมุน รวมทั้งการเคลื่อนที่ไปตามแนวยาว อย่างไรก็ดี แอคซิลีโรมิเตอร์เหล่านี้มักจะขาดความเที่ยงตรง ซึ่งอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการระบุตำแหน่งได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ แอคซิลีโรมิเตอร์ยังอาจทำให้เกิดความสับสนเมื่อระบบไม่ได้กำลังทำงานอยู่จริง ข้อผิดพลาดนี้สืบเนื่องมาจากความผิดพลาดของอัตราการเร่งที่ถูกทำให้เกิดขึ้นโดยแรงโน้มถ่วง อาจเป็นเรื่องยากสำหรับแอคซิลีโรมิเตอร์เองในการแยกความแตกต่างระหว่างสององค์ประกอบการเร่งนี้

วงจรกรองความถี่สูงผ่านมอบกลไกอย่างหนึ่งในการกรองส่วนประกอบแรงโน้มถ่วงของอัตราการเร่งออก ในขณะเดียวกันก็เก็บรักษาข้อมูลที่ได้รับจากส่วนประกอบอัตราการเร่งที่มีการเปลี่ยนแปลงเร็วกว่าตามที่คาดไว้ อันเป็นผลสืบเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ทางกายภาพ บ่อยครั้ง วงจรกรองความถี่สูงผ่านจำเป็นต้องพ่วงกับวงจรกรองความถี่ต่ำผ่านเพื่อขจัดการสั่นสะเทือนระดับต่ำที่มีความถี่สูงและมีสัญญาณรบกวน แต่ถึงอย่างนั้น แอคซิลีโรมิเตอร์ก็ยังสะสมข้อผิดพลาดจากแหล่งสัญญาณรบกวนมากมายที่มีผลกระทบต่ออุปกรณ์

ไจโรสโคปมีความแตกต่างจากแอคซิลีโรมิเตอร์ เนื่องจากไม่เพียงแต่ได้รับการออกแบบมาสำหรับตรวจจับการเคลื่อนที่ในลักษณะหมุนเท่านั้น แต่ยังให้สัญญาณเสริมแก่สัญญาณที่มาจากแอซิลีโรมิเตอร์อีกด้วย คุณลักษณะเหล่านี้สามารถช่วยขจัดแหล่งสัญญาณรบกวนที่สร้างความยุ่งยากออก หลังจากทำการประมวลผลดิจิตอล

กลุ่มของแหล่งสัญญาณรบกวนที่แตกต่างกันย่อมส่งผลกระทบต่อไจโรสโคป การเคลื่อนที่ช้าๆ เป็นสาเหตุที่พบได้ทั่วไปมากที่สุดของข้อผิดพลาด ซึ่งมักจะสะสมตัวเมื่อเวลาผ่านไป การวัดการปรับเทียบบนเซนเซอร์ไจโรสโคปช่วยลดข้อผิดพลาดที่ก่อให้เกิดการเคลื่อนที่ช้าๆ ด้วยการให้ค่าชดเชยที่สามารถเพิ่มให้แก่วงจรรวม แต่ในระบบที่จัดให้มีเซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวมากกว่าหนึ่งประเภท จะมีตัวเลือกอื่น ได้แก่ เซนเซอร์ฟิวชั่น เซนเซอร์ฟิวชั่นครอบคลุมกลุ่มอัลกอริธึมที่รวบรวมข้อมูลจากเซนเซอร์หลากหลายประเภท และใช้งานเพื่อสร้างเป็นเซนเซอร์เสมือนที่มีความเที่ยงตรงและน่าเชื่อถือมากกว่าองค์ประกอบแยกต่างหากตัวอื่นๆ

ปัจจุบัน มีเทคนิคจำนวนหนึ่งสำหรับเซนเซอร์ฟิวชั่นที่ทำงานได้ดีในการตรวจสอบความเคลื่อนไหว ตัวอย่างที่มีการใช้งานอยู่ทั่วไปในขณะนี้ได้แก่ ตัวกรองคาลมาน โดยที่สำคัญ ตัวกรองคาลมานนี้นำเสนอค่าเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนักของผลการอ่านเซนเซอร์ ทั้งนี้ ไม่ได้เป็นค่าเฉลี่ยธรรมดาเท่านั้น แต่เป็นค่าเฉลี่ยที่คำนึงถึงความไม่แน่นอนอีกด้วย ข้อมูลอัปเดตที่อัลกอริธึมพิจารณาว่ามีแนวโน้มว่าจะเที่ยงตรงมากขึ้นจะได้รับค่าถ่วงน้ำหนักที่สูงกว่าข้อมูลอัปเดตที่คิดว่าไม่แน่นอนยิ่งกว่า ความสามารถในการปรับให้เหมาะกับการเปลี่ยนแปลงในการทำงานของเซนเซอร์ที่ดูเหมือนว่าผิดปกติเมื่อเปรียบเทียบกับสถานะที่ทำนายไว้โดยแบบจำลองภายในของตัวกรองนี้ ทำให้ได้คำตอบที่เสถียรมากขึ้น อันเป็นการช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือโดยรวม

วงจรรวมของเซนเซอร์ฮับมีปรากฏอยู่ในตลาด ซึ่งช่วยให้สามารถผนวกรวมข้อมูลจากเซนเซอร์หลายประเภทได้ง่ายขึ้นและยังสนับสนุนอัลกอริธึมการผนวกรวมเซนเซอร์ ด้วยตัวกรองที่ใช้งานฮาร์ดแวร์ ทำให้สามารถกำจัดปริมาณงานจำนวนมากออกจากโมโครคอนโทรเลอร์โฮสต์ ซึ่งจะสามารถช่วยลดค่าใช้จ่ายของระบบและลดการใช้พลังงานพลังงานลงได้เมื่อเปรียบเทียบกับอัลกอริธึมที่ใช้ซอฟต์แวร์ทั้งหมด นอกจากนี้ การผนวกรวมยังนำไปสู่การสร้างสรรค์ผลิตภัณฑ์ที่มีหลายฟังก์ชันของฮับพร้อมด้วยเซนเซอร์ของตนเองและความสามารถในการประมวลผลที่จำเป็นสำหรับการทำงานของเทคโนโลยีการผนวกรวมต่างๆ เช่น การกรองคาลมาน ตัวอย่างหนึ่ง ได้แก่ Bosch Sensortec BNO055 ที่สนับสนุนโดยซอฟต์แวร์ FusionLib ของบริษัท

เนื่องจากมีการผนวกรวมแอคซิลีโรมิเตอร์ ไจโรสโคป และเซนเซอร์สนามแม่เหล็กโลกเข้าด้วยกัน BNO055 จึงมีความสามารถในการตรวจจับความเคลื่อนไหวบนเก้าแกนโดยที่มีซอฟต์แวร์ FusionLib ทำหน้าที่ผูกการวัดต่างๆ รวมเข้าด้วยกันอย่างเป็นระเบียบ อุปกรณ์แบบเบ็ดเสร็จนี้ช่วยปลดเปลื้องลูกค้าจากภาระที่จะต้องพัฒนาไดรเวอร์และฟิวชั่นอัลกอริธึมของตนเองขึ้นมา

เซนเซอร์ตรวจจับการเคลื่อนไหวทำหน้าที่ให้ภาพการเคลื่อนไหวของตนเองอย่างสม่ำเสมอแก่หุ่นยนต์ แต่ในการเคลื่อนที่อย่างปลอดภัยนั้น เครื่องจักรกลจำเป็นต้องสามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวรอบๆ ตนเองได้ นี่จึงเป็นจุดที่จำเป็นต้องมีเซนเซอร์อันดับสองที่ครอบคลุมในวงกว้างมาใช้ดูแลการเคลื่อนที่ทางเมคคาทรอนิกส์ให้ได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ เซนเซอร์ประเภทนี้ช่วยดูแลให้ระบบการเคลื่อนที่ทั้งระบบไม่ให้เกิดอุบัติเหตุการชนปะทะกับวัตถุอื่นๆ และช่วยให้ระบบทราบถึงตำแหน่งของตนเอง เทคโนโลยีเซนเซอร์ที่หลากหลายได้เข้ามามีบทบาทในด้านนี้

แบบที่เรียบง่ายที่สุดคือ เซนเซอร์ที่ออกแบบมาสำหรับใช้ค้นหาสิ่งกีดขวาง มีเทคโนโลยีจำนวนมากที่รองรับสำหรับการใช้งานนี้ ในปัจจุบัน หุ่นยนต์บางรุ่นมีการใช้งานเซนเซอร์แรงดันบนพื้นผิวของตนเองเพื่อจะได้สามารถหยุดได้เมื่อไปสัมผัสกับสิ่งกีดขวางหรือวัตถุที่คาดหมายว่าหุ่นยนต์จะเข้าไปจัดการ ตามปกติแล้ว วิธีนี้มีการทำงานโดยมีส่วนแขนขาและมอเตอร์เคลื่อนที่แบบช้าๆ และหุ่นยนต์มักจะมีการออกแรงเพียงเล็กน้อยโดยเทียบเคียง เซนเซอร์ม่านแสงและเซนเซอร์พร็อกซิมิตี้อินฟราเรดเป็นวิธีในการตรวจจับสิ่งกีดขวางโดยที่ไม่ต้องไปสัมผัสโดนวัตถุอื่น เซนเซอร์ทั้งสองชนิดใช้การสะท้อนของคลื่นที่สะท้อนกลับจากเป้าหมายเพื่อตัดสินระยะห่างกับสิ่งกีดขวาง

กล้องช่วยส่งเสริมการดำเนินการควบคุมระบบเมคคาทรอนิกส์ให้ได้อย่างเหนือชั้นยิ่งขึ้น กล้องเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีส่วนประกอบของกล้องตามปกติเท่านั้น แต่ยังมีกล้องวัดระยะเวลาสะท้อนกลับอีกด้วย เช่น เซนเซอร์ REAL3 ของ Infineon Technologies ที่สามารถจัดทำแผนที่ของพื้นที่ 3 มิติที่ซับซ้อนที่อยู่ในขอบเขตการมองเห็นออกมา การเกิดขึ้นของเทคโนโลยีเสมือนจริงจะช่วยลดทอนค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์เหล่านี้ ดังนั้น จึงทำให้มีความเป็นไปได้สำหรับนำมาใช้กับระบบเมคคาทรอนิกส์แบบอัตโนมัติมากมายในลักษณะเดียวกันกับที่ตลาดสำหรับ ADAS กำลังช่วยพัฒนาเซนเซอร์ไลดาร์และเซนเซอร์เรดาร์ที่มีค่าใช้จ่ายลดลง ตัวอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีเรดาร์ที่มีการผนวกรวมเข้ากับสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม ได้แก่ วงจรรวมคลื่นความถี่ระดับมิลลิเมตรในตระกูล BGT24M/L ของ Infineon

หัวใจสำคัญในการใช้ประโยชน์จากเซนเซอร์ขั้นสูงมากขึ้น อย่างเรดาร์ กล้อง 2 มิติ และกล้องวัดระยะเวลาสะท้อนกลับอยู่ที่อัลกอริธึมขั้นสูงที่ใช้งานเทคโนโลยี AI อย่างเช่น Deep Learning(การเรียนรู้เชิงลึก) ปัญหาหลักสำหรับเมคคาทรอนิกส์ระบบเคลื่อนที่ประการหนึ่งคือ การสิ้นเปลืองพลังงาน แต่เดิมนั้น การเรียนรู้เชิงลึกมีการดำเนินการบนไมโครโปรเซสเซอร์และการ์ดจอ (GPU) คุณภาพสูงซึ่งมักมีงบประมาณค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่สูง ในปัจจุบัน ผู้สร้างเครื่องจักรมีอุปกรณ์เฉพาะทางอยู่พร้อม อาทิ Movidius Myriad-2 SoC ทั้งนี้ Myriad-2 ซึ่งมีการนำมาใช้งานแล้วในระบบขับขี่อัตโนมัติ ถือได้ว่าเป็นวิชั่นโปรเซสเซอร์ที่ได้รับการปรับปรุงมาเพื่อการเรียนรู้เชิงลึกและการอนุมานแบบเรียลไทม์ ช่างประสานระบบเมคคาทรอนิกส์ที่ได้รับการสนับสนุนด้วยเฟรมเวิร์กซอฟต์แวร์ เช่น Caffe และ Tensorflow สามารถสำรวจดูความสามารถต่างๆ ได้โดยง่าย โดยใช้ Neural Network Compute Stick ที่ใช้งานสะดวกสบายโดยเพียงแค่เสียบเข้ากับพอร์ต USB

ด้วยเซนเซอร์ฮับขั้นสูงและเครื่องมือสำหรับการพัฒนา อาทิ Neural Network Compute Stick จึงช่วยให้ง่ายมากยิ่งขึ้นสำหรับนักพัฒนาในการทำงานกับระบบเมคคาทรอนิกส์และระบบหุ่นยนต์เพื่อปรับปรุงฟังก์ชันการทำงานของการออกแบบและช่วยส่งเสริมคุณสมบัติด้านการเคลื่อนที่ เมื่อตลาดเติบโตขึ้น ก็จะช่วยลดทอนค่าใช้จ่ายลงและนำมาซึ่งโซลูชันเพิ่มเติม ทำให้การเคลื่อนที่แบบอัจฉริยะกลายเป็นส่วนสำคัญของ IoT ที่กำลังมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว

แบรนด์ที่โดดเด่น



เข้าร่วมการสนทนา #RSHome

Youtube Linkedin Twitter Facebook Designspark