Nijs

Om in robotarm fleksibel te bewegen en objekten presys te pakken, leit de kaai yn it krekt kontrolearjen fan elk fan syn gewrichten. Dit is krekt wêr't servomotoren har rol spylje. As it kearn-oandriuwkomponint fan 'e robotarm konvertearret de servomotor elektryske sinjalen yn presys hoekebeweging, wêrtroch't de posysjonearring en kontrôle fan 'e robotarm berikt wurdt.

Begrip fan hoe't servomotors robotearms kontrolearje is in krúsjale stap yn 'e wrâld fan robotûntwerp en -produksje.

Wat is it basisprinsipe fan servomotorkontrôle fan in robotarm?

In servomotor befettet in lytse gelijkstroommotor, in gearset en in posysjefeedbackpotentiometer. As jo ​​in kontrôlesignaal stjoere, fergeliket it kontrôlecircuit dat sinjaal mei de stroomhoek dy't troch de potentiometer weromjûn wurdt.

As der in ferskil is, start de motor, wêrby't de ynstelde fersnellingsbak fertraget en it koppel ferheget, wêrtroch't de útfieras draait oant er de oanwiisde posysje berikt en stoppet. Dit sletten-loop kontrôlesysteem soarget foar de krektens fan 'e hoekekontrôle.

Foar robotarmen,elk gewricht is foarsjoen fan in servoTroch de rotaasjehoeken fan meardere servomotors te koördinearjen, kin de ein-effektor fan 'e robotearm in foarôf bepaalde trajekt yn 'e romte folgje.

Bygelyks, om in robotearm mei trije frijheidsgraden in beker op te pakken dy't op in tafel pleatst is, moatte de servomotors fan 'e skouder-, elmboog- en polsgewrichten gearwurkje om in searje trochgeande hoekeferoarings te berekkenjen en út te fieren.

Wêrom binne servomotors geskikt foar robotarmkontrôle?

Servo's hawwe in wichtich foardiel: hege yntegraasje. Se befetsje de motor, reduksjetandwiel en kontrôlesirkwy allegear yn in kompakte behuizing, wêrtroch ûntwikkelders in "plug and play"-oplossing krije.

Fabrikanten fan robotarmenhoege motors en bestjoerders net apart te keapjen, en se hoege ek gjin komplekse PID-parameterôfstimming út te fieren. Dit ferleget de yngongsdrempel foar robotearms signifikant en ferkoartet de ûntwikkelingssyklus.

It stallkoppel dat troch de servomotor levere wurdt, is krúsjaal foar de robotearm. Sadree't de robotearm de doelposysje berikt, sil de servomotor, sels as er fersteurd wurdt troch eksterne krêften, trochgean mei it leverjen fan stroom om de hoeke te behâlden en sa in beskate mjitte fan "hâldkrêft" te fertoanen.

It is dizze eigenskip dy't de robotearm yn steat stelt om objekten yn in stabile steat te hâlden of net maklik ôf te wiken fan 'e foarôf ynstelde posysje as it in lichte botsing krijt.

Hoe kinne jo it juste servomodel kieze foar in robotarm

By it selektearjen fan in servomotor binne koppel en snelheid de twa wichtichste parameters. Koppel bepaalt de "krêft" fan 'e servomotor, wêrtroch't it it koppel kin oerwinne dat generearre wurdt troch it gewicht fan 'e keppelings fan' e robotearm en de lading. In ienfâldige skattingsmetoade is dat it koppel dat nedich is foar de ferbining teminsten 1,5 kear it koppel moat wêze dat generearre wurdt troch de keppelings en lading.

Snelheid beynfloedet de glêdens fan 'e bewegingen fan' e robotearm; hoe leger de wearde, lykas 0.1 sek/60°, hoe rapper de beweging.

Foar edukative of buroblêdrobotaryske earmprojekten, de mienskiplikeDS-R003B ServoIn motormodel is faak in goed útgongspunt mei poerbêste kosten-effektiviteit.

Wat is it spesifike formaat fan it servomotorkontrôlesignaal?

Servo's brûke in soad PWM (Pulse Width Modulation) sinjalen foar kontrôle. De kontrôlepuls wurdt net bepaald troch it spanningsnivo, mar troch syn doer. In standert kontrôlepulsperioade is typysk 20 millisekonden.

Tidens dizze perioade farieart de doer fan it hege-nivo-sinjaal tusken 0,5 en 2,5 millisekonden. Dizze pulsbreedte komt direkt oerien mei de hoekeferpleatsing fan 'e útfieras fan 0° oant 180°.

Spesifyk komt in pulsbreedte fan 0,5 ms oer it algemien oerien mei de 0°-posysje, 1,5 ms mei de 90°-neutrale posysje, en 2,5 ms mei de 180°-posysje. Jo moatte de I/O-poarten fan 'e mikrokontroller brûke om dizze pulsgolffoarm mei in spesifike breedte te generearjen.

Hoe kinne jo de koördinearre beweging fan in robotarm programmearje?

It wichtichste aspekt fan it brûken fan programmearring om in robotarm mei meardere frijheidsgraden te kontrolearjen leit yn kinematyske berekkeningen. Jo moatte in mappingrelaasje fêststelle fan "mienskiplike romte" nei "Cartesyske romte".

As wy de lineêre beweging fan 'e ein-effektor fan' e robotearm as foarbyld nimme, moatte jo dit rjochte paad yn 'e tsjinoerstelde rjochting berekkenje, en it transformearje yn in sekwinsje fan hoeken dy't yn 'e rin fan' e tiid feroarje foar elke gewrichtsservo.

Yn echte programmearring, do earstplan de winske trajekt fan 'e ein-effektor fan' e robotearmDan berekkenje jo mei inverse kinematika de doelhoeke wêryn elke servo yn realtime draaie moat.

De kontrôleboerd stjoert dan oerienkommende PWM-sinjalen nei elke servo efterinoar, sadat se tagelyk of efterinoar op har oanwiisde posysjes oankomme. Dit soarget foar glêde, koördinearre gearstalde bewegingen.

Faak foarkommende problemen by it bouwen fan in servo-monteare robotarm

Foar begjinners is it meast foarkommende probleem dat de gewrichten fan 'e robotearm trilje kinne of har posysjes net krekt berikke kinne. Dit wurdt oer it generaal feroarsake troch ûnfoldwaande stroomfoarsjenning. As meardere servo's tagelyk wurkje, is de stroomôfname tige heech, wat in USB-poarte fan in kompjûter of in ienfâldige batterij net oan kin, wat liedt ta in skerpe spanningsfal.

De oplossing is om in aparte, regele stroomfoarsjenning mei genôch stroom te brûken, en in kondensator mei grutte kapasiteit parallel ta te foegjen oan 'e stroomline fan elke servo om de stroomfraach te bufferjen.

Unfoldwaande meganyske rigiditeit dy't liedt ta te strakke montage is in oar faak foarkommend probleem. Struktureel wiebeljen sil servo-koppel ferspriede, wylst te strakke montage de wriuwingwjerstân sil ferheegje. Beide situaasjes kinne liede ta ûnkrekte servo-posysjonearring en sels oerferhitting.

Soargje derfoar dat de ûnderdielen fan jo robotarm presys bewurke en feilich ferbûn binne, en dat deservo-oandriuwplaten binne goed ynstalleare sûnder te glidenIt tafoegjen fan passende bewegingsfertragingen yn 'e koade kin ek servo-trillingen fanwegen oersjitten foarkomme.