شرکت DSPOWER در سال ۲۰۱۳ فعالیت خود را آغاز کرد و تولیدکننده‌ای است که بر تحقیق و توسعه، تولید و آموزش سرووهای ربات تمرکز دارد.سرووهای ربات هوشمند، سرووهای پهپاد و لوازم جانبی مرتبط.
از زمان تأسیس، ما بر الزامات ربات‌ها و سرووهای پهپاد تمرکز کرده‌ایم و محصولات سروو مناسب برای کاربران ربات را طراحی و توسعه داده‌ایم.
امروز، ما راه‌حل‌های بازوی رباتیک خود را به اشتراک خواهیم گذاشت.
بازوی رباتیک، درست مانند تزریق روح به اسکلت فولادی آن، کنترل حرکت را انجام می‌دهد و سروو فرمانده فوق‌العاده دقیقی است. در کارگاه تحقیق و توسعه DSPOWER، هر روز می‌توانیم شاهد تبدیل آن اجزا از نقاشی به رقصندگان مکانیکی زنده باشیم.
امروز می‌خواهم به شما بگویم که چگونه سروو باعث می‌شود بازوی رباتیک به انعطاف‌پذیری بازوی انسان عمل کند، که شامل هم درگیری دقیق چرخ‌دنده‌ها با یکدیگر و هم برنامه‌ریزی هوشمند است.
چگونه یک سروو موتور زاویه بازوی رباتیک را کنترل می‌کند
این سروو موتور دارای یک سیستم بازخورد بسیار هوشمند است. یک پتانسیومتر موقعیت شفت خروجی را به صورت بلادرنگ پس از دریافت سیگنال کنترلی رصد می‌کند. پس از مقایسه این موقعیت با موقعیت هدف، بلافاصله چرخش موتور را تنظیم می‌کند.
این شبیه به لمس یک جسم با دست در حالی که چشمان خود را پوشانده‌اید است، جایی که انگشتان شما به طور مداوم تنظیمات دقیقی را انجام می‌دهند تا موقعیت دقیق حاصل شود. سروویی که ما با دقت برای ربات‌های تمیزکننده طراحی کرده‌ایم از ارتباط سریال TTL استفاده می‌کند و هر مفصل را قادر می‌سازد تا به طور مستقل داده‌های موقعیت را گزارش دهد.این تضمین می‌کند که وقتی بازوی ربات در زاویه از پیش تعیین‌شده باقی می‌ماند، خطا کمتر از 0.5 درجه باشد.
در کاربردهای عملی، هر مفصل در یک بازوی رباتیک باید در زوایای مختلف هماهنگ باشد. به عنوان مثال، هنگام گرفتن یک فنجان کج، سرووی مچ باید شیب ۱۵ درجه را جبران کند، در حالی که سرووی شانه ۳۰ درجه پشتیبانی را حفظ می‌کند.
این هماهنگی چند زاویه‌ای مستلزم آن است که سرووها به سرعت پاسخ دهند. ما از یک سیستم دنده فلزی استفاده می‌کنیم که می‌تواند پایداری موقعیت را حتی تحت گشتاور ۸۵ کیلوگرم بر سانتی‌متر حفظ کند، مانند اضافه کردن عضلات مقاوم در برابر خستگی به بازوی رباتیک.
چرا لازم است چندین سروو موتور با هم کار کنند؟
یک سروو موتور به تنهایی فقط می‌تواند حرکات ساده‌ای انجام دهد، با این حال یک بازوی رباتیک باید با نهایت روانی دست انسان عمل کند. تصور کنید که یک خودکار در دست دارید و می‌نویسید؛ این عمل نیاز به حرکت هماهنگ مچ دست، آرنج و شانه دارد.
در جاروبرقی رباتیک پنج محوره که توسط شریک ما توسعه یافته است، سرووهای مفصل مرحله جلویی بار را تحمل می‌کنند، سرووهای مفصل مرحله میانی حرکت امتداد را کنترل می‌کنند و سرووهای مرحله انتهایی حرکات ظریف را انجام می‌دهند. این تقسیم کار مانند گروه ارکستر سمفونی بین سازهای مختلف است.
در یک سیستم چند سروو، کنترل زمان‌بندی بسیار حیاتی است. ما یک بار موردی داشتیم که یک بازوی رباتیک هنگام گرفتن یک تخم‌مرغ دچار لرزش شد. بعداً متوجه شدیم که این به دلیل تأخیر 10 میلی‌ثانیه‌ای در پاسخ سرووهای مچ و انگشتان بود. با بهبود توزیع سیگنال PWM، توانستیم مانند یک گروه کر آموزش‌دیده، به هماهنگی کامل همه سرووها دست یابیم. اکنون، این سیستم می‌تواند به راحتی یک تخم‌مرغ خام را بدون ترک خوردن آن بگیرد.
گشتاور سروو چگونه بر بازوی رباتیک تأثیر می‌گذارد؟
این حس شبیه به لرزش دست انسان است.
با این حال، گشتاور بالاتر همیشه بهتر نیست. گشتاور بیش از حد، مصرف انرژی را افزایش می‌دهد و همچنین می‌تواند منجر به ساختارهای حجیم شود. سرووهایی که ما برای ربات‌های رومیزی طراحی کرده‌ایم می‌توانندبا گشتاور 6.3 کیلوگرم نیرو بر سانتی‌متر، ظریف‌ترین عملیات را انجام دهیدنکته کلیدی این است که گشتاور را با الزامات بار بازوی رباتیک مطابقت دهید، همانطور که هنگام انتخاب موتور خودرو، همیشه نیازی به دنبال حداکثر اسب بخار نیستید.
چگونه یک مدل سروو بازوی رباتیک انتخاب کنیم؟
هنگام انتخاب مدل سروو، سناریوی عملیاتی ربات را در نظر بگیرید. برای کاربردهایی که نیاز به شروع و توقف مکرر دارند، یک سروو دیجیتال با عملکرد ترمز توصیه می‌شود. یکی از مواردی که ما با آن مواجه شدیم مربوط به یک خط تولید خودکار بود که نیاز بهبازوی رباتیک برای دستیابی به 20 توقف دقیق در دقیقهسرووهای آنالوگ معمولی از خطاهای تجمعی رنج می‌برند، در حالی که سرووهای دیجیتال، با نرخ تازه‌سازی بالاتر، این مشکل را به طور کامل برطرف می‌کنند.
تطابق ابعاد نیز بسیار مهم است. در گذشته، برخی از مشتریان سرووهای استاندارد را در بازوهای رباتیک جمع و جور قرار می‌دادند که منجر به اتلاف حرارت ضعیف می‌شد. ما متعاقباً یک سروو گیربکس ۲۶ میلی‌متری با طراحی ویژه توسعه دادیم که ۴۰٪ کوچکتر است و در عین حال گشتاور ۳ کیلوگرم بر سانتی‌متر را حفظ می‌کند. این مانند دوخت لباس برای یک بازوی رباتیک است - باید امکان حرکت آزاد را بدون شل بودن بیش از حد فراهم کند.
تفاوت پروتکل‌های کنترل سروو موتور چیست؟
پروتکل PWM، مشابه یک رسانای ضربان-ضربان، دستورات را از طریق پهنای پالس منتقل می‌کند، در حالی که پروتکل سریال TTL، مانند یک مکالمه، می‌تواند پارامترهای پیچیده‌تری را منتقل کند. در آزمایشگاه DSPOWER، ما اغلب این دو پروتکل را با هم مقایسه می‌کنیم.
PWM برای کنترل ساده نقطه به نقطه، مانند روشن یا خاموش کردن یک چراغ، مناسب است، در حالی کهTTL می‌تواند همزمان چندین سیگنال بازخورد را دریافت کندمانند موقعیت، دما و جریان.
در حال حاضر، بازوهای رباتیک بیشتر و بیشتری از پروتکل‌های ترکیبی، مانند پروژه بازوی رباتیک بیونیک ما، استفاده می‌کنند. حرکات پایه از کنترل PWM برای تضمین عملکرد در زمان واقعی استفاده می‌کنند، در حالی که تنظیم دقیق با TTL پارامترهای دقیق را منتقل می‌کند.
این مانند رانندگی است که در آن برای کنترل سرعت باید از پدال‌ها و برای نظارت بر وضعیت از داشبورد استفاده کنید. این پیکربندی انعطاف‌پذیر به بازوهای رباتیک اجازه می‌دهد تا با محیط‌های کاری پیچیده‌تر سازگار شوند.
چگونه دقت کنترل سروو موتور را بهبود بخشیم؟
بهبود دقت نیازمند سخت‌افزار و نرم‌افزار است. در سخت‌افزار، ما از چرخ‌دنده‌های ماشینکاری‌شده با دقت 0.1 میلی‌متر برای کاهش لقی سیستم انتقال قدرت استفاده می‌کنیم. یکی از مشتریان گزارش دادلرزش مداوم ۲ میلی‌متری در انتهای بازوی رباتیکپس از بررسی، متوجه شدیم که این مشکل ناشی از لقی چرخ‌دنده‌ها در اثر گیر کردن دنده‌ها بوده است.
با جایگزینی چرخ‌دنده‌ها با ساختار چرخ‌دنده مارپیچ، این مشکل حل شد. این شبیه به یک موتور ساعت است: دقت هر چرخ‌دنده بر کل زمان‌بندی تأثیر می‌گذارد.
نرم‌افزار نیز به همان اندازه حیاتی است. سیستم ضد لرزش ما اینرسی حرکت بازوی رباتیک را پیش‌بینی کرده و از قبل آن را جبران می‌کند. به عنوان مثال، در طول توقف اضطراری، یک سیگنال تنظیم دقیق معکوس ایجاد می‌کند تا از جهش بیش از حد ناشی از اینرسی جلوگیری کند، دقیقاً مانند یک راننده باتجربه که به آرامی پدال ترمز را فشار می‌دهد تا توقفی نرم و بدون مانع را تضمین کند.
زمان ارسال: ۲۳ اکتبر ۲۰۲۵