Newyddion

Er mwyn galluogi braich robotig i symud yn hyblyg a gafael mewn gwrthrychau'n fanwl gywir, y gamp yw rheoli pob un o'i chymalau'n gywir. Dyma'n union lle mae moduron servo yn chwarae eu rôl. Fel cydran gyrru graidd y fraich robotig, mae'r modur servo yn trosi signalau trydanol yn symudiad onglog manwl gywir, a thrwy hynny gyflawni lleoliad a rheolaeth y fraich robotig.

Mae deall sut mae moduron servo yn rheoli breichiau robotig yn gam hanfodol i fyd dylunio a gweithgynhyrchu robotiaid.

Beth yw egwyddor sylfaenol rheoli modur servo braich robotig?

Mae modur servo yn cynnwys modur DC bach, set gêr, a photentiomedr adborth safle. Pan fyddwch chi'n anfon signal rheoli, mae'r gylched reoli yn cymharu'r signal hwnnw â'r ongl gyfredol sy'n cael ei bwydo'n ôl gan y potentiomedr.

Os oes anghysondeb, mae'r modur yn cychwyn, gan ddefnyddio'r gosodiad gêr i arafu a chynyddu'r trorym, gan achosi i'r siafft allbwn gylchdroi nes iddi gyrraedd y safle dynodedig ac stopio. Mae'r system reoli dolen gaeedig hon yn sicrhau cywirdeb rheoli ongl.

Ar gyfer breichiau robotig,mae gan bob cymal servoDrwy gydlynu onglau cylchdroi moduron servo lluosog, gall effeithydd terfynol y fraich robotig ddilyn llwybr penodol yn y gofod.

Er enghraifft, i wneud i fraich robotig tair gradd o ryddid godi cwpan sydd wedi'i osod ar fwrdd, mae angen i foduron servo cymalau'r ysgwydd, y penelin a'r arddwrn weithio gyda'i gilydd i gyfrifo a gweithredu cyfres o newidiadau ongl parhaus.

Pam mae moduron servo yn addas ar gyfer rheoli braich robotig?

Mae gan servo fantais sylweddol: integreiddio uchel. Maent yn gartref i'r modur, y gêr lleihau, a'r gylchedwaith rheoli i gyd o fewn tai cryno, gan ddarparu datrysiad "plygio a chwarae" i ddatblygwyr.

Gweithgynhyrchwyr breichiau robotignid oes angen prynu moduron a gyrwyr ar wahân, ac nid oes angen iddynt berfformio tiwnio paramedr PID cymhleth chwaith. Mae hyn yn lleihau'r rhwystr mynediad i freichiau robotig yn sylweddol ac yn byrhau'r cylch datblygu.

Mae'r trorym stondin a ddarperir gan y modur servo yn hanfodol i'r fraich robotig. Unwaith y bydd y fraich robotig yn cyrraedd y safle targed, hyd yn oed os caiff ei tharfu gan rymoedd allanol, bydd y modur servo yn parhau i gyflenwi pŵer i gynnal yr ongl ac felly'n arddangos rhywfaint o "grym dal".

Dyma'r nodwedd hon sy'n galluogi'r fraich robotig i ddal gwrthrychau mewn cyflwr sefydlog neu i beidio â gwyro'n hawdd o'r ystum rhagosodedig pan fydd yn derbyn gwrthdrawiad bach.

Sut i Ddewis y Model Servo Cywir ar gyfer Braich Robotig

Wrth ddewis modur servo, trorym a chyflymder yw'r ddau baramedr pwysicaf. Mae trorym yn pennu "grym" y modur servo, gan ei alluogi i oresgyn y trorym a gynhyrchir gan bwysau cysylltiadau'r fraich robotig a'r llwyth. Dull amcangyfrif syml yw y dylai'r trorym sydd ei angen ar gyfer y cymal fod o leiaf 1.5 gwaith y trorym a gynhyrchir gan y cysylltiadau a'r llwyth.

Mae cyflymder yn effeithio ar esmwythder symudiadau'r fraich robotig; po isaf yw'r gwerth, fel 0.1 eiliad/60°, y cyflymaf yw'r symudiad.

Ar gyfer prosiectau braich robotig addysgol neu ben desg, y cyffredinServo DS-R003BMae model modur yn aml yn fan cychwyn da gyda chost-effeithiolrwydd rhagorol.

Beth yw fformat penodol y signal rheoli modur servo?

Mae servos yn defnyddio signalau PWM (Modiwleiddio Lled Pwls) yn helaeth ar gyfer rheoli. Nid yw'r pwls rheoli yn cael ei bennu gan y lefel foltedd, ond gan ei hyd. Mae cyfnod pwls rheoli safonol fel arfer yn 20 milieiliad.

Yn ystod y cyfnod hwn, mae hyd y signal lefel uchel yn amrywio rhwng 0.5 a 2.5 milieiliad. Mae lled y pwls hwn yn cyfateb yn uniongyrchol i ddadleoliad onglog y siafft allbwn o 0° i 180°.

Yn benodol, mae lled pwls o 0.5ms yn cyfateb yn gyffredinol i'r safle 0°, 1.5ms i'r safle niwtral 90°, a 2.5ms i'r safle 180°. Mae angen i chi ddefnyddio porthladdoedd I/O'r microreolydd i gynhyrchu'r donffurf pwls hon gyda lled penodol.

Sut i raglennu symudiad cydlynol braich robotig?

Yr agwedd bwysicaf ar ddefnyddio rhaglennu i reoli braich robotig aml-radd o ryddid yw cyfrifiadau cinematig. Mae angen i chi sefydlu perthynas mapio o “ofod cymal” i “ofod Cartesaidd”.

Gan gymryd symudiad llinol effeithydd pen y fraich robotig fel enghraifft, mae angen i chi gyfrifo'r llwybr syth hwn i'r cyfeiriad arall, gan ei drawsnewid yn ddilyniant o onglau sy'n newid dros amser ar gyfer pob servo cymal.

Mewn rhaglennu gwirioneddol, chi yn gyntafcynllunio'r llwybr dymunol ar gyfer effeithydd pen y fraich robotigYna, gan ddefnyddio cinemateg gwrthdro, rydych chi'n cyfrifo'r ongl darged y dylai pob servo gylchdroi arni mewn amser real.

Yna mae'r bwrdd rheoli yn anfon signalau PWM cyfatebol i bob servo yn olynol, gan sicrhau eu bod yn cyrraedd eu safleoedd dynodedig ar yr un pryd neu yn olynol. Mae hyn yn cyflawni symudiadau cyfansawdd llyfn, cydlynol.

Problemau Cyffredin Wrth Adeiladu Braich Robotig wedi'i Gosod ar Servo

I ddechreuwyr, y broblem fwyaf cyffredin yw y gall cymalau'r fraich robotig ddirgrynu neu fethu â chyrraedd eu safleoedd yn gywir. Mae hyn fel arfer yn cael ei achosi gan gyflenwad pŵer annigonol. Pan fydd sawl servo yn gweithredu ar yr un pryd, mae'r defnydd cerrynt yn uchel iawn, ac ni all porthladd USB cyfrifiadur neu becyn batri syml ei gyflawni, gan arwain at ostyngiad foltedd sydyn.

Yr ateb yw defnyddio cyflenwad pŵer ar wahân, wedi'i reoleiddio gyda digon o bŵer, ac ychwanegu cynhwysydd capasiti mawr ochr yn ochr â llinell bŵer pob servo i glustogi'r galw cyfredol.

Mae anhyblygedd mecanyddol annigonol sy'n arwain at gydosod rhy dynn yn broblem gyffredin arall. Bydd siglo strwythurol yn gwasgaru trorym servo, tra bydd cydosod rhy dynn yn cynyddu ymwrthedd ffrithiannol. Gall y ddau sefyllfa hyn arwain at osod servo anghywir a hyd yn oed gorboethi.

Gwnewch yn siŵr bod rhannau eich braich robotig wedi'u peiriannu'n fanwl gywir, wedi'u cysylltu'n ddiogel, a bod ymae platiau gyrru servo wedi'u gosod yn iawn heb lithroGall ychwanegu oedi symudiad priodol yn y cod hefyd atal dirgryniad servo oherwydd gor-satio.