Mifumo Bora ya Servo katika Roboti

Katika tasnia ya roboti, anatoa za servo ni mada ya kawaida.Kwa mabadiliko ya kasi ya Viwanda 4.0, kiendeshi cha servo cha roboti pia kimeboreshwa.Mfumo wa sasa wa roboti hauhitaji tu mfumo wa kuendesha gari ili kudhibiti axes zaidi, lakini pia kufikia kazi za akili zaidi.

Katika kila nodi katika uendeshaji wa roboti ya viwanda ya mhimili mingi, lazima itumie nguvu za ukubwa tofauti katika vipimo vitatu ili kukamilisha kazi kama vile kushughulikia seti.injinikatika robot niuwezo wa kutoa kasi ya kutofautisha na torati katika sehemu sahihi, na kidhibiti huzitumia kuratibu harakati kwenye shoka tofauti, kuwezesha uwekaji sahihi.Baada ya roboti kukamilisha kazi ya kushughulikia, injini hupunguza torque huku ikirudisha mkono wa roboti kwenye nafasi yake ya awali.

Inaundwa na usindikaji wa mawimbi ya utendakazi wa hali ya juu, maoni sahihi ya kufata neno, vifaa vya nguvu na akilianatoa motor, mfumo huu wa servo wenye ufanisi wa juuhutoa majibu ya karibu-papo hapo kasi sahihi na udhibiti wa torque.

Udhibiti wa kitanzi wa servo wa kasi ya juu wa wakati halisi—udhibiti uchakataji wa mawimbi na maoni kwa kufata neno

Msingi wa kutambua udhibiti wa wakati halisi wa dijiti wa kasi wa kitanzi cha servo hauwezi kutenganishwa na uboreshaji wa mchakato wa utengenezaji wa maikrolektroniki.Tukichukua mfano wa injini ya roboti ya awamu tatu inayoendeshwa na umeme kama mfano, kibadilishaji kigeuzi cha awamu ya tatu cha PWM huzalisha mawimbi ya mawimbi ya mawimbi ya masafa ya juu na kutoa mawimbi haya kwenye vilima vya awamu tatu vya injini katika awamu zinazojitegemea.Kati ya mawimbi matatu ya nishati, mabadiliko katika mzigo wa gari huathiri maoni ya sasa ambayo yanasikika, kurekodiwa na kutumwa kwa kichakataji dijiti.Kichakataji dijitali kisha hufanya taratibu za usindikaji wa mawimbi ya kasi ya juu ili kubaini matokeo.

Sio tu utendaji wa juu wa processor ya dijiti inahitajika hapa, lakini pia kuna mahitaji madhubuti ya muundo wa usambazaji wa umeme.Hebu tuangalie sehemu ya processor kwanza.Kasi ya msingi ya kompyuta lazima iendane na kasi ya uboreshaji wa kiotomatiki, ambayo sio shida tena.Baadhi ya chips kudhibiti uendeshajikuunganisha vigeuzi vya A/D, vihesabio vya kuzidisha nafasi/kasi, jenereta za PWM, n.k. muhimu kwa udhibiti wa injini na msingi wa processor, ambayo hupunguza sana muda wa sampuli ya kitanzi cha udhibiti wa servo na inatekelezwa na chip moja.Inachukua udhibiti wa kuongeza kasi na kupunguza kasi kiotomatiki, udhibiti wa usawazishaji wa gia, na udhibiti wa fidia ya dijiti ya loops tatu za nafasi, kasi na sasa.

Kanuni za udhibiti kama vile usambazaji wa kasi, usambazaji wa kasi, uchujaji wa pasi ya chini, na uchujaji wa sag pia hutekelezwa kwenye chip moja.Uchaguzi wa processor hautarudiwa hapa.Katika makala zilizopita, maombi mbalimbali ya roboti yamechambuliwa, iwe ni maombi ya gharama nafuu au maombi yenye mahitaji ya juu ya programu na algorithms.Tayari kuna chaguzi nyingi kwenye soko.Faida ni tofauti.

Sio tu maoni ya sasa, lakini data zingine zinazohisiwa pia hutumwa kwa kidhibiti ili kufuatilia mabadiliko katika voltage ya mfumo na halijoto.Maoni ya hali ya juu ya sasa na ya volti yamekuwa changamoto kila wakatiudhibiti wa magari.Inatambua maoni kutoka kwa vitambuzi vyote vya shunts/Hall/ sensorer za sumaku kwa wakati mmoja bila shaka ni bora zaidi, lakini hii inahitajika sana kwenye muundo, na nguvu ya kompyuta inahitaji kuendelea.

Wakati huo huo, ili kuzuia upotezaji wa ishara na kuingiliwa, ishara hutiwa dijiti karibu na ukingo wa sensor.Kadiri kasi ya sampuli inavyoongezeka, kuna makosa mengi ya data yanayosababishwa na utelezi wa mawimbi.Muundo unahitaji kufidia mabadiliko haya kupitia uanzishaji na marekebisho ya algoriti.Hii inaruhusu mfumo wa servo kubaki imara chini ya hali mbalimbali.

Hifadhi ya servo ya kuaminika na sahihi-ugavi wa nguvu na gari la akili la akili

Vifaa vya nguvu vilivyo na vitendaji vya ubadilishaji wa kasi ya juu na udhibiti thabiti wa udhibiti wa azimio la juu unaotegemewa na udhibiti sahihi wa servo.Kwa sasa, wazalishaji wengi wameunganisha moduli za nguvu kwa kutumia vifaa vya juu-frequency, ambayo ni rahisi zaidi kutengeneza.

Vifaa vya umeme vya hali ya kubadili hufanya kazi katika topolojia ya usambazaji wa umeme wa kitanzi funge kulingana na kidhibiti, na swichi mbili za umeme zinazotumiwa sana ni MOSFET za nguvu na IGBT.Viendeshi vya lango ni vya kawaida katika mifumo inayotumia vifaa vya nguvu vya modi ya kubadili ambayo hudhibiti voltage na mkondo kwenye milango ya swichi hizi kwa kudhibiti hali ya ON/OFF.

Katika muundo wa vifaa vya nguvu vya kubadili-mode na inverters za awamu tatu, madereva mbalimbali ya lango mahiri ya utendaji wa juu, madereva walio na FET zilizojengwa ndani, na madereva walio na kazi za udhibiti jumuishi hujitokeza kwenye mkondo usio na mwisho.Muundo jumuishi wa FET iliyojengwa na kazi ya sasa ya sampuli inaweza kupunguza sana matumizi ya vipengele vya nje.Usanidi wa kimantiki wa PWM na kuwezesha, transistors za juu na chini, na uingizaji wa mawimbi ya Ukumbi huongeza sana unyumbufu wa muundo, ambao sio tu hurahisisha mchakato wa maendeleo, lakini pia huboresha Ufanisi wa Nishati.

IC za viendesha Servo pia huongeza kiwango cha ujumuishaji, na IC za viendesha servo zilizojumuishwa kikamilifu zinaweza kufupisha sana muda wa uundaji kwa utendakazi bora wa mifumo ya servo.Kuunganisha kiendeshi awali, vihisishi, saketi za ulinzi na daraja la umeme kwenye kifurushi kimoja hupunguza matumizi ya jumla ya nishati na gharama ya mfumo.Imeorodheshwa hapa ni mchoro wa IC block ya kiendesha servo iliyojumuishwa kikamilifu ya Trinamic (ADI), kazi zote za udhibiti zinatekelezwa katika vifaa, ADC iliyojumuishwa, kiolesura cha sensor ya msimamo, kiingilizi cha nafasi, inafanya kazi kikamilifu na inafaa kwa matumizi anuwai ya servo.

 

Dereva wa servo iliyojumuishwa kikamilifu IC, Trinamic (ADI)

muhtasari

Katika mfumo wa servo wa ufanisi wa juu, usindikaji wa ishara ya udhibiti wa utendaji wa juu, maoni sahihi ya uingizaji, usambazaji wa nguvu na gari la akili ni muhimu sana.Ushirikiano wa vifaa vya utendakazi wa hali ya juu unaweza kuipa roboti kasi sahihi na udhibiti wa torque ambayo hujibu papo hapo inaposonga kwa wakati halisi.Mbali na utendaji wa juu, ushirikiano wa juu wa kila moduli pia hutoa gharama ya chini na ufanisi wa juu wa kazi.