Навіны

Каб рабатызаваная рука магла гнутка рухацца і дакладна захопліваць аб'екты, ключ да поспеху — дакладна кіраваць кожным з яе суставаў. Менавіта ў гэтым сваю ролю выконваюць серварухавікі. Як асноўны кампанент прывада рабатызаванай рукі, серварухавік пераўтварае электрычныя сігналы ў дакладны вуглавы рух, тым самым забяспечваючы пазіцыянаванне і кіраванне рабатызаванай рукой.

Разуменне таго, як серварухавікі кіруюць рабатызаванымі рукамі, з'яўляецца найважнейшым крокам у свет праектавання і вытворчасці робатаў.

Які асноўны прынцып кіравання серварухавіком рабатызаванай рукі?

Серварухавік складаецца з невялікага рухавіка пастаяннага току, зубчастага механізму і патэнцыяметра зваротнай сувязі па становішчы. Калі вы пасылаеце кіруючы сігнал, схема кіравання параўноўвае гэты сігнал з бягучым вуглом, які падаецца назад ад патэнцыяметра.

Калі ёсць разыходжанне, рухавік запускаецца, выкарыстоўваючы зубчасты механізм для запаволення і павелічэння крутоўнага моманту, у выніку чаго выходны вал круціцца, пакуль не дасягне зададзенага становішча і не спыніцца. Гэтая замкнёная сістэма кіравання забяспечвае дакладнасць кантролю вугла.

Для рабатызаваных рук,кожны шарнір абсталяваны сервапрывадамКаардынуючы вуглы павароту некалькіх серварухавікоў, канчатковы эфектар рабатызаванай рукі можа рухацца па зададзенай траекторыі ў прасторы.

Напрыклад, каб робатамабільная рука з трыма ступенямі свабоды падняла кубак, пастаўлены на стол, серварухавікі плечавага, локцевага і запясцевага суставаў павінны працаваць разам, каб разлічыць і выканаць серыю бесперапынных змен вугла.

Чаму серварухавікі падыходзяць для кіравання рабатызаванымі рукамі?

Серварухавікі маюць значную перавагу: высокую ступень інтэграцыі. Яны размяшчаюць рухавік, рэдуктар і схему кіравання ў кампактным корпусе, што забяспечвае распрацоўшчыкам рашэнне «падключы і працуй».

Вытворцы рабатызаваных рукне трэба асобна купляць рухавікі і драйверы, а таксама ім не трэба выконваць складаную наладу параметраў ПІД-рэгулятара. Гэта значна зніжае парог уваходу для рабатызаваных рук і скарачае цыкл распрацоўкі.

Крутоўны момант, які забяспечваецца серварухавіком, мае вырашальнае значэнне для рабатызаванай рукі. Пасля дасягнення рабатызаванай рукі мэтавага становішча, нават калі яе дзеянне парушаецца знешнімі сіламі, серварухавік будзе працягваць падаваць магутнасць для падтрымання вугла і, такім чынам, праяўляць пэўную ступень «сілы ўтрымання».

Менавіта гэтая характарыстыка дазваляе рабатызаванай руцэ ўтрымліваць аб'екты ў стабільным стане або не адхіляцца ад зададзенай пазіцыі пры невялікім сутыкненні.

Як выбраць правільную мадэль сервапрывада для рабатызаванай рукі

Пры выбары серварухавіка крутоўны момант і хуткасць з'яўляюцца двума найважнейшымі параметрамі. Крутоўны момант вызначае «сілу» серварухавіка, дазваляючы яму пераадольваць крутоўны момант, які ствараецца вагой злучэнняў рабатызаванай рукі і нагрузкай. Просты метад ацэнкі заключаецца ў тым, што крутоўны момант, неабходны для злучэння, павінен быць як мінімум у 1,5 раза большым за крутоўны момант, які ствараецца злучэннямі і нагрузкай.

Хуткасць уплывае на плыўнасць рухаў рабатызаванай рукі; чым ніжэйшае значэнне, напрыклад, 0,1 сек/60°, тым хутчэйшы рух.

Для адукацыйных або настольных праектаў з рабатызаванымі рукамі, агульныСервапрывад DS-R003Bмадэль рухавіка часта з'яўляецца добрым пачаткам з выдатнай эканамічнай эфектыўнасцю.

Які канкрэтны фармат сігналу кіравання серварухавіком?

Серварухі шырока выкарыстоўваюць сігналы ШІМ (шырынйна-імпульснай мадуляцыі) для кіравання. Кіруючы імпульс вызначаецца не ўзроўнем напружання, а яго працягласцю. Стандартны перыяд кіравальнага імпульсу звычайна складае 20 мілісекунд.

На працягу гэтага перыяду працягласць сігналу высокага ўзроўню змяняецца ад 0,5 да 2,5 мілісекунд. Гэтая шырыня імпульсу непасрэдна адпавядае вуглавому зрушэнню выходнага вала ад 0° да 180°.

У прыватнасці, шырыня імпульсу 0,5 мс звычайна адпавядае становішчы 0°, 1,5 мс — нейтральнаму становішчы 90°, а 2,5 мс — становішчы 180°. Для генерацыі гэтай імпульснай формы хвалі пэўнай шырыні неабходна выкарыстоўваць парты ўводу/вываду мікракантролера.

Як запраграмаваць каардынаваны рух рабатызаванай рукі?

Найважнейшы аспект праграмавання для кіравання рабатызаванай рукой з некалькімі ступенямі свабоды заключаецца ў кінематычных разліках. Вам неабходна ўсталяваць сувязь паміж «прасторай суставаў» і «дэкартавай прасторай».

У якасці прыкладу возьмем лінейны рух канцавога эфектара рабатызаванай рукі, і вам трэба вылічыць гэты прамы шлях у процілеглым кірунку, пераўтварыўшы яго ў паслядоўнасць вуглоў, якія змяняюцца з цягам часу для кожнага сустаўнага сервапрывада.

У рэальным праграмаванні вы спачаткуспланаваць патрэбную траекторыю руху канцавога эфектара рабатызаванай рукіЗатым, выкарыстоўваючы адваротную кінематыку, вы разлічваеце мэтавы вугал, на які павінен павярнуцца кожны сервапрывад у рэжыме рэальнага часу.

Затым плата кіравання паслядоўна пасылае адпаведныя ШІМ-сігналы кожнаму сервапрываду, гарантуючы, што яны адначасова або паслядоўна дасягаюць сваіх пазіцый. Гэта дасягае плаўных, каардынаваных складаных рухаў.

Тыповыя праблемы пры зборцы рабатызаванай рукі з сервапрывадам

Для пачаткоўцаў найбольш распаўсюджанай праблемай з'яўляецца вібрацыя суставаў рабатызаванай рукі або іх недакладнае дасягненне сваіх пазіцый. Звычайна гэта выклікана недастатковай колькасцю электраэнергіі. Калі некалькі сервапрывадаў працуюць адначасова, спажыванне току вельмі высокае, і USB-порт кампутара або простая батарэя не могуць яго вытрымаць, што прыводзіць да рэзкага падзення напружання.

Рашэнне заключаецца ў выкарыстанні асобнай рэгуляванай крыніцы харчавання з дастатковай магутнасцю і даданні кандэнсатара вялікай ёмістасці паралельна да лініі харчавання кожнага сервапрывада для буферызацыі току.

Недастатковая механічная калянасць, якая прыводзіць да занадта шчыльнай зборкі, — яшчэ адна распаўсюджаная праблема. Хістанне канструкцыі прывядзе да рассейвання крутоўнага моманту сервапрывада, а занадта шчыльная зборка павялічыць супраціў трэння. Абедзве гэтыя сітуацыі могуць прывесці да недакладнага пазіцыянавання сервапрывада і нават да перагрэву.

Пераканайцеся, што дэталі вашай рабатызаванай рукі дакладна апрацаваны, надзейна злучаны і штопласціны сервапрывада ўсталяваныя правільна без праслізгванняДаданне адпаведных затрымак руху ў кодзе таксама можа прадухіліць вібрацыю сервапрывада з-за перавышэння.