Novice

DSPOWER je bil ustanovljen leta 2013 in je proizvajalec, osredotočen na raziskave in razvoj, proizvodnjo in izobraževanje za robotske servo motorje,inteligentni robotski servo motorji, servo motorji za drone in sorodna dodatna oprema.

Od ustanovitve se osredotočamo na zahteve robotov in servo motorjev za drone ter zasnujemo in razvijamo servo izdelke, primerne za uporabnike robotov.

Danes bomo delili naše rešitve z robotsko roko.

Robotska roka izvaja nadzor gibanja, tako kot bi v svoje jekleno ogrodje vbrizgali dušo, servo pa je neverjetno natančen poveljnik. V delavnici za raziskave in razvoj podjetja DSPOWER lahko vsak dan vidimo, kako se te komponente iz risb preoblikujejo v žive mehanske plesalce.

Danes vam želim povedati, kako servo omogoča, da robotska roka deluje tako fleksibilno kot človeška roka, kar vključuje tako natančno prestavljanje zobnikov med seboj kot tudi inteligentno razporejanje.

Kako servo nadzoruje kot robotske roke

Servo motor ima vgrajen zelo inteligenten sistem povratnih informacij. Potenciometer v realnem času spremlja položaj izhodne gredi po prejemu krmilnega signala. Po primerjavi tega položaja s ciljnim položajem takoj prilagodi vrtenje motorja.

To je podobno, kot če bi se z roko dotaknili predmeta, medtem ko si zaščitite oči, pri čemer vaši prsti nenehno izvajajo drobne prilagoditve, dokler ne dosežete natančnega položaja. Servo, ki smo ga skrbno zasnovali za čistilne robote, uporablja serijsko komunikacijo TTL, ki omogoča, da vsak člen neodvisno sporoča podatke o položaju.To zagotavlja, da je napaka manjša od 0,5 stopinje, ko robotska roka ostane pod vnaprej nastavljenim kotom.

V praktičnih aplikacijah se mora vsak sklep v robotski roki usklajevati pod različnimi koti. Na primer, pri prijemanju nagnjene skodelice mora servo zapestja kompenzirati 15-stopinjski nagib, medtem ko servo za ramo vzdržuje 30-stopinjsko oporo.

Ta večkotna koordinacija zahteva hiter odziv servomotorjev. Uporabljamo kovinski zobniški sistem, ki lahko ohranja stabilnost položaja tudi pri navoru 85 kgf.cm, podobno kot če bi robotski roki dodali mišice, odporne proti utrujenosti.

Zakaj je potrebno, da več servo motorjev deluje skupaj?

En sam servo motor lahko doseže le preproste nihaje, robotska roka pa mora delovati z največjo fluidnostjo človeške roke. Predstavljajte si, da držite pisalo in pišete; to dejanje zahteva usklajeno gibanje zapestja, komolca in rame.

V petosnem robotskem sesalniku, ki ga je razvil naš partner, servomotorji sprednjega sklepa nosijo obremenitev, servomotorji srednjega sklepa krmilijo gibanje podaljška, servomotorji končnega sklepa pa izvajajo fine gibe. Ta delitev dela je podobna simfoničnemu orkestrskemu ansamblu med različnimi instrumenti.

V sistemu z več servo motorji je časovni nadzor še posebej pomemben. Nekoč smo imeli primer, ko je robotska roka trepetala med prijemanjem jajca. Kasneje smo ugotovili, da je bilo to posledica 10-milisekundne zamude v odzivu servo motorjev zapestja in prstov. Z izboljšanjem porazdelitve PWM signala smo dosegli popolno sinhronizacijo vseh servo motorjev, kot pri izurjenem zboru. Zdaj lahko ta sistem gladko prime surovo jajce, ne da bi ga razbil.

Kako servo navor vpliva na robotsko roko?

To je podobno občutku tresenja človeške roke.

Vendar pa večji navor ni vedno boljši. Prekomerni navor poveča porabo energije in lahko povzroči tudi zajetne strukture. Servomotorji, ki smo jih zasnovali za namizne robote, lahkodoseganje najbolj občutljivih operacij z navorom 6,3 kgf.cmKljučno je, da se navor uskladi z zahtevami glede obremenitve robotske roke, tako kot pri izbiri avtomobilskega motorja ni vedno treba zasledovati največje konjske moči.

Kako izbrati model servo robotske roke

Pri izbiri modela servo motorja upoštevajte scenarij delovanja robota. Za aplikacije, ki zahtevajo pogoste zagone in zaustavitve, je priporočljiv digitalni servo motor z zaviralno funkcijo. En primer stranke, s katerim smo se srečali, je vključeval avtomatizirano proizvodno linijo, ki je zahtevalarobotska roka za doseganje 20 natančnih zaustavitev na minutoKonvencionalni analogni servomotorji bi trpeli zaradi kumulativnih napak, medtem ko digitalni servomotorji s svojo višjo hitrostjo osveževanja to težavo odlično rešujejo.

Ujemanje dimenzij je prav tako ključnega pomena. V preteklosti so nekatere stranke v kompaktne robotske roke nameščale standardne servo motorje, kar je povzročalo slabo odvajanje toplote. Nato smo razvili posebej zasnovan 26-milimetrski servo motor za prijemalo, ki je 40 % manjši, hkrati pa ohranja navor 3 kg·cm. To je kot krojenje oblačil za robotsko roko – omogočati mora prosto gibanje, ne da bi bila preveč ohlapna.

Kakšne so razlike med protokoli servo krmiljenja?

Protokol PWM, podobno kot prevodnik utrip-utrip, prenaša ukaze prek širine impulza, medtem ko serijski protokol TTL, tako kot pogovor, lahko prenaša bolj kompleksne parametre. V laboratoriju DSPOWER pogosto primerjamo ta dva protokola.

PWM je primeren za preprosto krmiljenje od točke do točke, kot je vklop ali izklop luči, medtem koTTL lahko hkrati pridobi več povratnih signalov, kot so položaj, temperatura in tok.

Trenutno vse več robotskih rok uporablja hibridne protokole, kot je naš projekt bionične robotske roke. Osnovni gibi uporabljajo PWM krmiljenje za zagotavljanje delovanja v realnem času, medtem ko fina nastavitev s TTL prenaša podrobne parametre.

To je kot vožnja avtomobila, kjer morate uporabljati pedala za nadzor hitrosti in armaturno ploščo za spremljanje stanja. Ta prilagodljiva konfiguracija omogoča robotskim rokam, da se prilagodijo vse bolj kompleksnim delovnim okoljem.

Kako izboljšati natančnost servo krmiljenja

Izboljšanje natančnosti zahteva tako strojno kot programsko opremo. Pri strojni opremi uporabljamo 0,1 mm natančno obdelane zobnike za zmanjšanje zračnosti menjalnika. Stranka je poročalavztrajno 2-milimetrsko nihanje na koncu robotske rokePo preiskavi smo ugotovili, da je to posledica zračnosti zobnikov pri zatikanju.

Z zamenjavo zobnikov s spiralno zobniško strukturo je bila težava rešena. To je podobno kot pri urnem mehanizmu: natančnost vsakega zobnika vpliva na celotno merjenje časa.

Enako ključna je programska oprema. Naš sistem proti tresljajem predvidi vztrajnost gibanja robotske roke in jo vnaprej kompenzira. Na primer, med zaviranjem v sili ustvari povratni signal za fino nastavitev, da odpravi prekoračitev, ki jo povzroča vztrajnost, podobno kot izkušen voznik nežno pritisne na zavorni pedal, da zagotovi gladko in neovirano zaviranje.