Uutiset

DSPOWER aloitti toimintansa vuonna 2013 ja on valmistaja, joka keskittyy robottiservojen tutkimukseen ja kehitykseen, valmistukseen ja koulutukseen.älykkäät robottiservot, dronejen servot ja niihin liittyvät tarvikkeet.

Perustamisestaan ​​lähtien olemme keskittyneet robottien ja drone-servojen vaatimuksiin sekä suunnitelleet ja kehittäneet robottien käyttäjille sopivia servotuotteita.

Tänään jaamme robottikäsivarsiratkaisumme.

Robottikäsi suorittaa liikkeenohjausta aivan kuin se ruiskuttaisi sielun teräsrunkoonsa, ja servomoottori on uskomattoman tarkka komentaja. DSPOWERin tutkimus- ja kehitystyöpajassa voimme joka päivä nähdä näiden komponenttien muuttuvan piirustuksista eläviksi mekaanisiksi tanssijoiksi.

Tänään haluan kertoa teille, kuinka servomoottori saa robottikäsivarren toimimaan yhtä joustavasti kuin ihmiskäsivarsi, mikä tarkoittaa sekä tarkkoja toisiinsa kytkeytyviä hammaspyöriä että älykästä aikataulutusta.

Kuinka servo ohjaa robottikäsivarren kulmaa

Servomoottorissa on erittäin älykäs takaisinkytkentäjärjestelmä. Potentiometri valvoo lähtöakselin asentoa reaaliajassa saatuaan ohjaussignaalin. Verrattuaan tätä asentoa kohdeasentoon se säätää välittömästi moottorin pyörimistä.

Tämä on kuin koskettaisit kohdetta kädelläsi silmiäsi suojaten, jolloin sormesi tekevät jatkuvasti pieniä säätöjä, kunnes tarkka paikannus on saavutettu. Puhdistusroboteille huolellisesti suunnittelemamme servo hyödyntää TTL-sarjaliikennettä, jonka avulla jokainen nivel voi raportoida sijaintitiedot itsenäisesti.Tämä varmistaa, että robotin käsivarren pysyessä ennalta asetetussa kulmassa virhe on alle 0,5 astetta.

Käytännön sovelluksissa robottikäsivarren jokaisen nivelen on koordinoitava toimintaansa eri kulmissa. Esimerkiksi kallistettua kuppia tarttuessa ranneservon on kompensoitava 15 asteen kallistus, kun taas olkapääservon on ylläpidettävä 30 asteen tukea.

Tämä monikulmainen koordinointi vaatii servomoottoreilta nopeaa reagointia. Käytämme metallista vaihdejärjestelmää, joka pystyy säilyttämään asennon vakauden jopa 85 kgf·cm vääntömomentin alla, ikään kuin lisäisimme väsymistä kestäviä lihaksia robottikäsivarteen.

Miksi useiden servojen on toimittava yhdessä?

Yksittäinen servomoottori voi saavuttaa vain yksinkertaisia ​​heilahduksia, mutta robottikäden on toimittava ihmiskäden äärimmäisen sulavasti. Kuvittele pitäväsi kynää ja kirjoittavasi; tämä toiminto vaatii ranteen, kyynärpään ja olkapään koordinoitua liikettä.

Kumppanimme kehittämässä viisiakselisessa robottipölynimurissaEtuvaiheen nivelservot kantavat kuorman, keskivaiheen nivelservot ohjaavat jatkeliikettä ja päätyvaiheen servot suorittavat hienoliikkeitä. Tämä työnjako on kuin sinfoniaorkesterin kokoonpano eri instrumenttien välillä.

Moniservojärjestelmässä ajoituksen hallinta on erityisen tärkeää. Kerran meillä oli tapaus, jossa robottikäsivarsi nyki tarttuessaan munaan. Myöhemmin havaitsimme, että tämä johtui ranne- ja sormiservojen vasteen 10 millisekunnin viiveestä. Parantamalla PWM-signaalin jakautumista pystyimme saavuttamaan kaikkien servojen täydellisen synkronoinnin, kuin koulutettu kuoro. Nyt tämä järjestelmä pystyy tarttumaan raa'aan munaan sujuvasti rikkomatta sitä.

Miten servon vääntömomentti vaikuttaa robottikäsivarteen?

Tämä on samanlainen tunne kuin ihmisen käden vapina.

Suurempi vääntömomentti ei kuitenkaan ole aina parempi. Liiallinen vääntömomentti lisää energiankulutusta ja voi myös johtaa kömpelöihin rakenteisiin. Pöytäroboteille suunnittelemamme servot voivatsaavuttaa herkimmätkin toiminnot 6,3 kgf·cm vääntömomentillaOlennaista on sovittaa vääntömomentti robottikäsivarren kuormitusvaatimuksiin, aivan kuten auton moottoria valittaessa ei aina tarvitse tavoitella maksimaalista tehoa.

Robottikäsivarren servomallin valitseminen

Servomallia valittaessa on otettava huomioon robotin käyttötilanne. Sovelluksiin, jotka vaativat usein käynnistyksiä ja pysäytyksiä, suositellaan digitaalista servomoottoria, jossa on jarrutoiminto. Yksi tapaamamme asiakastapaus koski automatisoitua tuotantolinjaa, joka vaatirobottikäsivarsi saavuttaa 20 tarkkaa pysähdystä minuutissaPerinteiset analogiset servot kärsisivät kumulatiivisista virheistä, kun taas digitaaliset servot, joilla on korkeampi virkistystaajuus, ratkaisevat tämän ongelman täydellisesti.

Myös mittojen yhteensopivuus on ratkaisevan tärkeää. Aiemmin jotkut asiakkaat sijoittivat kompakteihin robottikäsivarsiin vakioservoja, mikä johti huonoon lämmönhukkaukseen. Kehitimme myöhemmin erityisesti suunnitellun 26 mm:n tarttujaservon, joka on 40 % pienempi ja jonka vääntömomentti on 3 kg·cm. Se on kuin robottikäsivarren vaatteiden räätälöintiä – niiden on mahdollistettava vapaa liikkuvuus olematta kuitenkaan liian löysä.

Mitä eroja servo-ohjausprotokollissa on?

PWM-protokolla, joka on samanlainen kuin beat-beat-johdin, lähettää komentoja pulssinleveyden kautta, kun taas TTL-sarjaliikenneprotokolla voi, kuten keskustelu, lähettää monimutkaisempia parametreja. DSPOWER-laboratoriossa vertaamme usein näitä kahta protokollaa.

PWM sopii yksinkertaiseen pisteestä pisteeseen -ohjaukseen, kuten valon sytyttämiseen tai sammuttamiseenTTL voi samanaikaisesti vastaanottaa useita takaisinkytkentäsignaaleja, kuten sijainti, lämpötila ja virta.

Tällä hetkellä yhä useammat robottikäsivarret ottavat käyttöön hybridiprotokollia, kuten bionisen robottikäsivarren projektimme. Perusliikkeet hyödyntävät PWM-ohjausta reaaliaikaisen suorituskyvyn varmistamiseksi, kun taas hienosäätö TTL:llä välittää yksityiskohtaisia ​​parametreja.

Tämä on kuin auton ajamista, jossa polkimia käytetään nopeuden säätämiseen ja kojelautaa tilan seuraamiseen. Tämä joustava kokoonpano mahdollistaa robottikäsivarsien mukautumisen yhä monimutkaisempiin työympäristöihin.

Kuinka parantaa servo-ohjauksen tarkkuutta

Tarkkuuden parantaminen vaatii sekä laitteistoa että ohjelmistoa. Laitteistossa käytämme 0,1 mm:n tarkkuuskoneistettuja hammaspyöriä vaihteiston välyksen vähentämiseksi. Asiakas raportoi...jatkuva 2 mm:n heilunta robottikäsivarren päässäTutkimuksen jälkeen havaitsimme, että tämän aiheutti vaihteiden kytkeytymisvälys.

Ongelma ratkaistiin korvaamalla rattaat kierukkamaisilla rattailla. Tämä on samanlaista kuin kellokoneistossa: jokaisen rattaan tarkkuus vaikuttaa kokonaisajan mittaukseen.

Yhtä tärkeää on ohjelmisto. Tärinänvaimennusjärjestelmämme ennustaa robottikäsivarren liikkeen inertian ja kompensoi sen etukäteen. Esimerkiksi hätäjarrutuksen aikana se tuottaa käänteisen hienosäätösignaalin inertian aiheuttaman ylityksen poistamiseksi, aivan kuten kokenut kuljettaja painaa jarrupoljinta kevyesti varmistaakseen tasaisen ja esteettömän pysähdyksen.