Ziņas

DSPOWER dibināts 2013. gadā un ir ražotājs, kas koncentrējas uz robotu servomehānismu pētniecību un attīstību, ražošanu un izglītību.viedie robotu servo motori, dronu servodzinēji un saistītie piederumi.

Kopš dibināšanas mēs esam koncentrējušies uz robotu un dronu servo prasībām, kā arī izstrādājuši un attīstījuši servo produktus, kas piemēroti robotu lietotājiem.

Šodien mēs dalīsimies ar saviem robotizēto roku risinājumiem.

Robotizētā roka veic kustības vadību, gluži kā dvēseles ievadīšana tās tērauda skeletā, un servo ir neticami precīzs komandieris. DSPOWER pētniecības un attīstības darbnīcā katru dienu mēs varam redzēt, kā šīs sastāvdaļas no rasējumiem pārtop par dzīviem mehāniskiem dejotājiem.

Šodien es vēlos jums pastāstīt, kā servo nodrošina robotizētās rokas darbību tikpat elastīgi kā cilvēka roka, kas ietver gan precīzu zobratu savstarpēju saslēgšanos, gan inteliģentu plānošanu.

Kā servo kontrolē robotizētās rokas leņķi

Servomehānismā ir iekļauta ļoti inteliģenta atgriezeniskās saites sistēma. Potenciometrs reāllaikā uzrauga izejas vārpstas pozīciju, saņemot vadības signālu. Pēc šīs pozīcijas salīdzināšanas ar mērķa pozīciju tas nekavējoties pielāgo motora griešanās virzienu.

Tas ir līdzīgi kā pieskarties objektam ar roku, vienlaikus aizsedzot acis, kur pirksti nepārtraukti veic sīkas korekcijas, līdz tiek sasniegta precīza pozicionēšana. Servo, ko mēs rūpīgi izstrādājām tīrīšanas robotiem, izmanto TTL seriālo saziņu, kas ļauj katram savienojumam neatkarīgi ziņot pozīcijas datus.Tas nodrošina, ka kļūda ir mazāka par 0,5 grādiem, kad robota roka paliek iepriekš iestatītajā leņķī.

Praktiskos pielietojumos katrai robotizētās rokas locītavai ir jākoordinējas dažādos leņķos. Piemēram, satverot sasvērtu krūzi, plaukstas locītavas servomehānismam ir jākompensē 15 grādu slīpums, savukārt plecu servomehānismam ir jāuztur 30 grādu atbalsts.

Šī daudzleņķu koordinācija prasa, lai servomehānismi reaģētu ātri. Mēs izmantojam metāla pārnesumu sistēmu, kas var saglabāt pozīcijas stabilitāti pat zem 85 kgf.cm griezes momenta, līdzīgi kā pievienojot robotizētajai rokai noguruma izturīgus muskuļus.

Kāpēc ir nepieciešams, lai vairāki servo motori darbotos kopā?

Viens servo var panākt tikai vienkāršas kustības, savukārt robotizētai rokai jādarbojas ar cilvēka rokas maksimālu plūstamību. Iedomājieties, ka turat pildspalvu un rakstāt; šī darbība prasa koordinētu plaukstas locītavas, elkoņa un pleca kustību.

Mūsu partnera izstrādātajā piecu asu robotizētajā putekļsūcējā, priekšējās pakāpes locītavu servomehānismi nes slodzi, vidējās pakāpes locītavu servomehānismi kontrolē pagarinājuma kustību, un gala pakāpes servomehānismi veic precīzas kustības. Šis darba sadalījums ir līdzīgs simfoniskā orķestra ansamblim starp dažādiem instrumentiem.

Vairāku servo sistēmu gadījumā laika kontrole ir īpaši svarīga. Reiz mums bija gadījums, kad robotizēta roka, satverot olu, raustījās. Vēlāk mēs atklājām, ka tas bija saistīts ar 10 milisekunžu aizkavi plaukstas locītavas un pirkstu servo reakcijā. Uzlabojot PWM signāla sadalījumu, mēs varējām panākt visu servo perfektu sinhronizāciju, līdzīgi kā apmācītam korim. Tagad šī sistēma var vienmērīgi satvert jēlu olu, to nesaplēšot.

Kā servo griezes moments ietekmē robotizēto roku?

Tas ir līdzīgi sajūtai, ko rada cilvēka rokas trīcēšana.

Tomēr lielāks griezes moments ne vienmēr ir labāks. Pārmērīgs griezes moments palielina enerģijas patēriņu un var arī radīt apjomīgas konstrukcijas. Mūsu izstrādātie servomehānismi galda robotiem varpanākt vissmalkākās darbības ar griezes momentu 6,3 kgf.cmSvarīgākais ir saskaņot griezes momentu ar robotizētās rokas slodzes prasībām, tāpat kā, izvēloties automašīnas dzinēju, ne vienmēr ir jācenšas sasniegt maksimālo jaudu.

Kā izvēlēties robotizētās rokas servo modeli

Izvēloties servo modeli, ņemiet vērā robota darbības scenāriju. Lietojumiem, kuriem nepieciešama bieža iedarbināšana un apturēšana, ieteicams digitālais servo ar bremzēšanas funkciju. Viens no klienta gadījumiem, ar kuru saskārāmies, bija saistīts ar automatizētu ražošanas līniju, kurai bija nepieciešamsrobota roka, lai sasniegtu 20 precīzas apstāšanās minūtēParastajiem analogajiem servo motoriem būtu kumulatīvas kļūdas, savukārt digitālie servo motori ar augstāku atsvaidzes intensitāti lieliski risina šo problēmu.

Arī izmēru atbilstība ir ļoti svarīga. Agrāk daži klienti kompaktajās robotizētajās rokās ievietoja standarta servo motorus, kā rezultātā siltuma izkliede bija slikta. Pēc tam mēs izstrādājām speciāli izstrādātu 26 mm satvērēja servo motoru, kas ir par 40% mazāks, vienlaikus saglabājot 3 kg·cm griezes momentu. Tas ir līdzīgi kā apģērba šūšana robotizētai rokai — tai jānodrošina brīva kustība, taču tā nedrīkst būt pārāk vaļīga.

Kādas ir atšķirības servo vadības protokolos?

PWM protokols, līdzīgi kā sitienu-sitienu vadītājs, pārraida komandas, izmantojot impulsa platumu, savukārt TTL seriālais protokols, līdzīgi kā saruna, var pārraidīt sarežģītākus parametrus. DSPOWER laboratorijā mēs bieži salīdzinām šos divus protokolus.

PWM ir piemērots vienkāršai punkta-punkta vadībai, piemēram, gaismas ieslēgšanai vai izslēgšanai.TTL var vienlaikus iegūt vairākus atgriezeniskās saites signālus, piemēram, pozīcija, temperatūra un strāva.

Pašlaik arvien vairāk robotizēto roku izmanto hibrīdprotokolu, piemēram, mūsu bionisko robotizēto roku projektu. Pamata kustības izmanto PWM vadību, lai nodrošinātu veiktspēju reāllaikā, savukārt precīza regulēšana ar TTL pārraida detalizētus parametrus.

Tas ir līdzīgi kā vadot automašīnu, kur jāizmanto pedāļi, lai kontrolētu ātrumu, un instrumentu panelis, lai uzraudzītu statusu. Šī elastīgā konfigurācija ļauj robotizētajām rokām pielāgoties arvien sarežģītākām darba vidēm.

Kā uzlabot servo vadības precizitāti

Precizitātes uzlabošanai ir nepieciešama gan aparatūra, gan programmatūra. Aparatūras jomā mēs izmantojam 0,1 mm precīzi apstrādātus zobratus, lai samazinātu transmisijas brīvkustību. Kāds klients ziņoja…pastāvīga 2 mm svārstība robotizētās rokas galāPēc izmeklēšanas mēs atklājām, ka to izraisīja zobratu sazobes brīvkustība.

Problēma tika atrisināta, aizstājot zobratus ar spirālveida zobratu struktūru. Tas ir līdzīgi kā pulksteņa mehānismā: katra zobrata precizitāte ietekmē kopējo laika uzskaiti.

Tikpat svarīga ir programmatūra. Mūsu vibrāciju novēršanas sistēma paredz robotizētās rokas kustības inerci un to iepriekš kompensē. Piemēram, avārijas bremzēšanas laikā tā ģenerē apgrieztu precīzās regulēšanas signālu, lai novērstu inerces izraisītu pārslodzi, līdzīgi kā pieredzējis autovadītājs maigi nospiež bremžu pedāli, lai nodrošinātu vienmērīgu un netraucētu apstāšanos.