חֲדָשׁוֹת

DSPOWER החלה את דרכה בשנת 2013 והיא יצרנית המתמקדת במחקר ופיתוח, ייצור וחינוך עבור סרוו רובוטי,סרוו רובוטי אינטליגנטי, סרוו של רחפנים ואביזרים נלווים.

מאז הקמתה, התמקדנו בדרישות של רובוטים וסרוות לרחפנים, ועיצבנו ופיתחנו מוצרי סרוו המתאימים למשתמשי רובוטים.

היום, נשתף את הפתרונות שלנו לזרועות רובוטיות.

הזרוע הרובוטית מבצעת בקרת תנועה, ממש כמו הזרקת נשמה לשלד הפלדה שלה, והסרוו הוא המפקד המדויק להפליא. בסדנת המחקר והפיתוח של DSPOWER, מדי יום אנו יכולים לראות את הרכיבים הללו הופכים מציורים לרקדנים מכניים חיים.

היום, אני רוצה לספר לכם כיצד הסרוו גורם לזרוע הרובוטית לפעול בגמישות כמו זרוע אנושית, הכוללת גם גלגלי שיניים מדויקים המשתלבים זה בזה וגם תזמון חכם.

כיצד סרוו שולט בזווית של זרוע רובוטית

הסרוו משלב מערכת משוב חכמה ביותר. פוטנציומטר מנטר את מיקום ציר היציאה בזמן אמת עם קבלת אות בקרה. לאחר השוואת מיקום זה למיקום היעד, הוא מתאים באופן מיידי את סיבוב המנוע.

זה דומה למגע עם עצם ביד תוך כדי הסתרת העיניים, כאשר האצבעות מבצעות ברציפות התאמות זעירות עד להשגת מיקום מדויק. סרוו שעוצב בקפידה עבור רובוטי ניקוי משתמש בתקשורת טורית TTL, המאפשרת לכל מפרק לדווח באופן עצמאי על נתוני מיקום.זה מבטיח שכאשר זרוע הרובוט נשארת בזווית שנקבעה מראש, השגיאה תהיה פחות מ-0.5 מעלות.

ביישומים מעשיים, כל מפרק בזרוע רובוטית חייב לתאם בזוויות שונות. לדוגמה, בעת אחיזה בכוס מוטה, סרוו כף היד חייב לפצות על הטיה של 15 מעלות, בעוד שסרוו הכתף שומר על תמיכה של 30 מעלות.

תיאום רב-זוויות זה דורש מהסרוו להגיב במהירות. אנו משתמשים במערכת גלגלי שיניים מתכתיים שיכולה לשמור על יציבות מיקום אפילו מתחת למומנט של 85 ק"ג/ס"מ, כמו הוספת שרירים עמידים בפני עייפות לזרוע הרובוטית.

למה יש צורך שמספר סרוו יעבדו יחד?

סרוו בודד יכול לבצע רק תנועות פשוטות, אך זרוע רובוטית חייבת לפעול עם הזרימה האולטימטיבית של יד אנושית. דמיינו שאתם אוחזים בעט וכותבים; פעולה זו דורשת תנועה מתואמת של שורש כף היד, המרפק והכתף.

בשואב האבק הרובוטי בעל חמשת הצירים שפותח על ידי השותף שלנו, סרוו המפרק הקדמי נושאים את העומס, סרוו המפרק האמצעי שולטים בתנועת הארכה, וסרווו הקצה מבצעים תנועות עדינות. חלוקת עבודה זו דומה להרכב התזמורת הסימפונית בין הכלים השונים.

במערכת מרובת סרוו, בקרת תזמון היא קריטית במיוחד. פעם היה לנו מקרה שבו זרוע רובוטית רעדה בזמן שאחזה בביצה. מאוחר יותר גילינו שזה נבע מעיכוב של 10 מילישניות בתגובת סרוו כף היד והאצבע. על ידי שיפור פיזור אותות ה-PWM, הצלחנו להשיג סנכרון מושלם של כל סרוו, כמו מקהלה מאומנת. כעת, מערכת זו יכולה לתפוס בצורה חלקה ביצה גולמית מבלי לסדוק אותה.

כיצד משפיע מומנט סרוו על זרוע רובוטית?

זה דומה לתחושה של רעד ביד אנושית.

עם זאת, מומנט גבוה יותר אינו בהכרח טוב יותר. מומנט מוגזם מגביר את צריכת האנרגיה ויכול גם להוביל למבנים מגושמים. סרוו-הסרוו שעיצבנו עבור רובוטים שולחניים יכוליםלהשיג את הפעולות העדינות ביותר עם מומנט של 6.3 ק"ג/ס"מהמפתח הוא להתאים את המומנט לדרישות העומס של הזרוע הרובוטית, בדיוק כמו שבבחירת מנוע לרכב, לא תמיד צריך לשאוף להספק מקסימלי.

כיצד לבחור דגם סרוו של זרוע רובוטית

בעת בחירת דגם סרוו, יש לקחת בחשבון את תרחיש הפעולה של הרובוט. עבור יישומים הדורשים התחלות ועצירות תכופות, מומלץ להשתמש בסרוו דיגיטלי עם פונקציית בלימה. מקרה לקוח אחד שנתקלנו בו כלל קו ייצור אוטומטי שדרש את...זרוע רובוטית להשגת 20 עצירות מדויקות בדקהסרוו אנלוגי קונבנציונלי יסבול משגיאות מצטברות, בעוד שסרוו דיגיטלי, עם קצב רענון גבוה יותר, מטפל בצורה מושלמת בבעיה זו.

התאמת מידות היא גם קריטית. בעבר, חלק מהלקוחות התקינו סרוו סטנדרטי בזרועות רובוטיות קומפקטיות, מה שהביא לפיזור חום לקוי. לאחר מכן פיתחנו סרוו תופסן בגודל 26 מ"מ שתוכנן במיוחד, שהוא קטן ב-40% תוך שמירה על מומנט של 3 ק"ג·ס"מ. זה כמו לתפור בגדים לזרוע רובוטית - היא צריכה לאפשר תנועה חופשית מבלי להיות רופפת מדי.

מהם ההבדלים בפרוטוקולי בקרת סרוו?

פרוטוקול PWM, בדומה למוליך פעימה-פעימה, משדר פקודות באמצעות רוחב פולס, בעוד שפרוטוקול TTL סדרתי, כמו שיחה, יכול להעביר פרמטרים מורכבים יותר. במעבדת DSPOWER, אנו משווים לעתים קרובות את שני הפרוטוקולים הללו.

PWM מתאים לבקרה פשוטה מנקודה לנקודה, כמו הדלקה או כיבוי של אור, בעודTTL יכול לקבל בו זמנית מספר אותות משוב, כגון מיקום, טמפרטורה וזרם.

כיום, יותר ויותר זרועות רובוטיות מאמצות פרוטוקולים היברידיים, כמו פרויקט הזרוע הרובוטית הביונית שלנו. תנועות בסיסיות משתמשות בבקרת PWM כדי להבטיח ביצועים בזמן אמת, בעוד שכיוונון עדין באמצעות TTL משדר פרמטרים מפורטים.

זה כמו נהיגה במכונית, שבה צריך להשתמש בדוושות כדי לשלוט במהירות ובלוח המחוונים כדי לנטר את המצב. תצורה גמישה זו מאפשרת לזרועות רובוטיות להסתגל לסביבות עבודה מורכבות יותר ויותר.

כיצד לשפר את דיוק בקרת הסרוו

שיפור הדיוק דורש גם חומרה וגם תוכנה. בחומרה, אנו משתמשים בגלגלי שיניים מעובדים בדיוק של 0.1 מ"מ כדי להפחית את חוסר הנוחות של תיבת ההילוכים. לקוח דיווחרעד מתמשך של 2 מ"מ בקצה הזרוע הרובוטיתלאחר חקירה, גילינו שזה נגרם עקב שינוי תנועה של שילוב גלגלי השיניים.

על ידי החלפת גלגלי השיניים במבנה גלגלי שיניים סליליים, הבעיה נפתרה. זה דומה למנגנון של שעון: הדיוק של כל גלגל שיניים משפיע על מדידת הזמן הכוללת.

לא פחות חשובה התוכנה. מערכת האנטי-רעידות שלנו מנבאת את האינרציה של תנועת הזרוע הרובוטית ומפצה עליה מראש. לדוגמה, במהלך עצירת חירום, היא מייצרת אות כוונון עדין לאחור כדי למנוע חריגה מהתנועה הנגרמת על ידי אינרציה, בדומה לנהג מנוסה שמפעיל בעדינות את דוושת הבלם כדי להבטיח עצירה חלקה וללא הפרעה.