Habari

Ili kuwezesha mkono wa roboti kusonga kwa urahisi na kushika vitu kwa usahihi, ufunguo ni kudhibiti kwa usahihi kila viungo vyake. Hii ndio hasa ambapo motors za servo hucheza jukumu lao. Kama sehemu kuu ya kiendeshi cha mkono wa roboti, mota ya servo hubadilisha mawimbi ya umeme kuwa mwendo sahihi wa angular, na hivyo kupata nafasi na udhibiti wa mkono wa roboti.

Kuelewa jinsi motors za servo zinavyodhibiti mikono ya roboti ni hatua muhimu katika ulimwengu wa muundo na utengenezaji wa roboti.

Ni kanuni gani ya msingi ya udhibiti wa servo motor ya mkono wa roboti?

Gari ya servo ina motor ndogo ya DC, seti ya gia, na potentiometer ya maoni ya msimamo. Unapotuma ishara ya kudhibiti, mzunguko wa udhibiti unalinganisha ishara hiyo na pembe ya sasa inayorudishwa na potentiometer.

Ikiwa kuna tofauti, motor huanza, kwa kutumia gear iliyowekwa ili kupunguza kasi na kuongeza torque, na kusababisha shimoni la pato kuzunguka hadi kufikia nafasi iliyopangwa na kuacha. Mfumo huu wa udhibiti wa kitanzi kilichofungwa huhakikisha usahihi wa udhibiti wa pembe.

Kwa mikono ya roboti,kila kiungo kina vifaa vya servo. Kwa kuratibu pembe za mzunguko wa injini nyingi za servo, athari ya mwisho ya mkono wa roboti inaweza kufuata trajectory iliyoamuliwa mapema katika nafasi.

Kwa mfano, ili kufanya kiwango cha tatu cha uhuru mkono wa roboti kuchukua kikombe kilichowekwa kwenye meza, motors za servo za bega, kiwiko cha mkono, na viungo vya mkono vinahitaji kufanya kazi pamoja ili kuhesabu na kutekeleza mfululizo wa mabadiliko ya pembe.

Kwa nini motors za servo zinafaa kwa udhibiti wa mkono wa roboti?

Servo ina faida kubwa: ushirikiano wa juu. Huweka injini, gia ya kupunguza, na saketi za kudhibiti zote ndani ya nyumba iliyoshikana, na kuwapa wasanidi suluhisho la "kuziba na kucheza".

Watengenezaji wa mikono ya robotihawana haja ya kununua motors na madereva tofauti, wala hazihitaji kutekeleza urekebishaji wa kigezo cha PID. Hii inapunguza kwa kiasi kikubwa kizuizi cha kuingia kwa silaha za roboti na kufupisha mzunguko wa maendeleo.

Torque ya duka iliyotolewa na servo motor ni muhimu kwa mkono wa roboti. Mara baada ya mkono wa roboti kufikia nafasi inayolengwa, hata ikiwa inasumbuliwa na nguvu za nje, servo motor itaendelea kusambaza nguvu ili kudumisha angle na hivyo kuonyesha kiwango fulani cha "nguvu ya kushikilia".

Sifa hii ndiyo inayowezesha mkono wa roboti kushikilia vitu katika hali thabiti au kutokengeuka kwa urahisi kutoka kwa mkao uliowekwa mapema unapopokea mgongano kidogo.

Jinsi ya Kuchagua Mfano wa Servo Sahihi kwa Mkono wa Roboti

Wakati wa kuchagua servo motor, torque na kasi ni vigezo viwili muhimu zaidi. Torque huamua "nguvu" ya servo motor, na kuiwezesha kushinda torati inayotokana na uzito wa viungo vya mkono wa roboti na mzigo. Njia rahisi ya kukadiria ni kwamba torati inayohitajika kwa kiunganishi inapaswa kuwa angalau mara 1.5 ya torati inayotokana na viungo na mzigo.

Kasi huathiri ulaini wa harakati za mkono wa roboti; jinsi thamani inavyopungua, kama vile 0.1 sec/60°, ndivyo mwendo wa kasi unavyoongezeka.

Kwa miradi ya kielimu au ya kompyuta ya kompyuta ya roboti, ya kawaidaHuduma ya DS-R003Bmodeli ya gari mara nyingi ni mahali pazuri pa kuanzia na ufanisi bora wa gharama.

Ni muundo gani maalum wa ishara ya udhibiti wa gari la servo?

Seva hutumia sana ishara za PWM (Pulse Width Modulation) kudhibiti. Pulse ya kudhibiti haijatambuliwa na kiwango cha voltage, lakini kwa muda wake. Kipindi cha kudhibiti kiwango cha mpigo kwa kawaida ni milisekunde 20.

Katika kipindi hiki, muda wa ishara ya kiwango cha juu hutofautiana kati ya milliseconds 0.5 na 2.5. Upana huu wa pigo unafanana moja kwa moja na uhamisho wa angular wa shimoni la pato kutoka 0 ° hadi 180 °.

Hasa, upana wa mpigo wa 0.5ms kwa ujumla unalingana na nafasi ya 0°, 1.5ms hadi 90° nafasi ya upande wowote, na 2.5ms hadi 180° nafasi. Unahitaji kutumia bandari za I/O za kidhibiti kidogo kutengeneza mawimbi haya ya mawimbi yenye upana mahususi.

Jinsi ya kupanga harakati iliyoratibiwa ya mkono wa roboti?

Kipengele muhimu zaidi cha kutumia programu kudhibiti viwango vingi vya mkono wa roboti wa uhuru kiko katika hesabu za kinematic. Unahitaji kuanzisha uhusiano wa ramani kutoka "nafasi ya pamoja" hadi "nafasi ya Cartesian."

Kwa kuchukua msogeo wa mstari wa kitekelezaji cha mwisho cha mkono wa roboti kama mfano, unahitaji kukokotoa njia hii iliyonyooka katika mwelekeo kinyume, ukiibadilisha kuwa mlolongo wa pembe zinazobadilika kwa wakati kwa kila servo ya pamoja.

Katika programu halisi, wewe kwanzapanga trajectory inayotaka ya athari ya mwisho ya mkono wa roboti. Kisha, kwa kutumia kinematics kinyume, unahesabu angle inayolengwa ambayo kila servo inapaswa kuzunguka kwa wakati halisi.

Kisha bodi ya udhibiti hutuma mawimbi yanayolingana ya PWM kwa kila servo kwa mfuatano, kuhakikisha kuwa wanafika katika nafasi zao zilizoteuliwa kwa wakati mmoja au kwa mfuatano. Hii inafanikisha harakati laini, zilizoratibiwa za mchanganyiko.

Shida za Kawaida Wakati wa Kuunda Mkono wa Roboti Uliowekwa wa Servo

Kwa wanaoanza, tatizo la kawaida ni kwamba viungo vya mkono wa roboti vinaweza kutetemeka au kushindwa kufikia nafasi zao kwa usahihi. Hii kwa ujumla husababishwa na ugavi wa kutosha wa umeme. Wakati servos nyingi zinafanya kazi wakati huo huo, mchoro wa sasa ni wa juu sana, ambayo bandari ya USB ya kompyuta au pakiti rahisi ya betri haiwezi kukutana, na kusababisha kushuka kwa kasi kwa voltage.

Suluhisho ni kutumia usambazaji wa umeme tofauti, uliodhibitiwa na nguvu ya kutosha, na kuongeza capacitor ya uwezo mkubwa sambamba na njia ya umeme ya kila servo ili kukinga mahitaji ya sasa.

Ugumu wa kutosha wa mitambo inayoongoza kwa mkusanyiko mkali kupita kiasi ni shida nyingine ya kawaida. Kutetereka kwa muundo kutaondoa torati ya servo, wakati mkusanyiko uliobana sana utaongeza upinzani wa msuguano. Hali zote hizi zinaweza kusababisha nafasi isiyo sahihi ya servo na hata overheating.

Hakikisha sehemu za mkono wako wa roboti zimetengenezwa kwa usahihi, zimeunganishwa kwa usalama, na kwambasahani za gari la servo zimewekwa vizuri bila kuteleza. Kuongeza ucheleweshaji wa mwendo unaofaa katika msimbo pia kunaweza kuzuia mtetemo wa servo kwa sababu ya risasi kupita kiasi.