Zprávy

Společnost DSPOWER vznikla v roce 2013 a je výrobcem zaměřeným na výzkum a vývoj, výrobu a vzdělávání v oblasti robotických servopohonů,inteligentní robotická serva, serva pro drony a související příslušenství.

Od svého založení se zaměřujeme na požadavky robotů a servopohonů dronů a navrhujeme a vyvíjíme servopohony vhodné pro uživatele robotů.

Dnes se s vámi podělíme o naše řešení s robotickým ramenem.

Robotické rameno provádí řízení pohybu, jako by se do jeho ocelové kostry vlila duše, a servo je neuvěřitelně přesným velitelem. V dílně výzkumu a vývoje společnosti DSPOWER můžeme každý den vidět, jak se tyto komponenty transformují z výkresů do živých mechanických tanečníků.

Dnes vám chci říct, jak servo umožňuje robotickému rameni fungovat stejně flexibilně jako lidskému rameni, což zahrnuje jak přesné záběry ozubených kol, tak inteligentní plánování.

Jak servo ovládá úhel robotického ramene

Servopohon je vybaven vysoce inteligentním systémem zpětné vazby. Potenciometr monitoruje polohu výstupní hřídele v reálném čase po přijetí řídicího signálu. Po porovnání této polohy s cílovou polohou okamžitě upraví otáčení motoru.

Je to podobné, jako byste se rukou dotýkali předmětu a zároveň si zakrývali oči. Vaše prsty neustále provádějí drobné úpravy, dokud nedosáhnou přesné polohy. Servopohon, který jsme pečlivě navrhli pro úklidové roboty, využívá sériovou komunikaci TTL, která umožňuje každému kloubu nezávisle hlásit data o poloze.Díky tomu je zajištěno, že když robotické rameno zůstane v přednastaveném úhlu, chyba bude menší než 0,5 stupně.

V praktických aplikacích se musí každý kloub robotického ramene koordinovat v různých úhlech. Například při uchopení nakloněného šálku musí servopohon zápěstí kompenzovat náklon o 15 stupňů, zatímco servopohon ramene udržuje oporu o 30 stupňů.

Tato koordinace v různých úhlech vyžaduje rychlou reakci serv. Používáme kovový převodový systém, který dokáže udržet stabilitu polohy i při točivém momentu 85 kgf.cm, podobně jako když robotickému rameni přidáme svaly odolné proti únavě.

Proč je nutné, aby více serv spolupracovalo?

Jediné servo dokáže dosáhnout pouze jednoduchých pohybů, zatímco robotické rameno musí fungovat s maximální plynulostí lidské ruky. Představte si, že držíte pero a píšete; tato činnost vyžaduje koordinovaný pohyb zápěstí, lokte a ramene.

V pětiosém robotickém vysavači vyvinutém naším partnerem, serva předního kloubu nesou zátěž, serva středního kloubu řídí vysouvací pohyb a serva koncového kloubu provádějí jemné pohyby. Toto rozdělení práce je podobné symfonickému orchestrálnímu souboru mezi různými nástroji.

V systému s více servy je řízení časování obzvláště důležité. Jednou jsme měli případ, kdy se robotické rameno při uchopení vejce chvělo. Později jsme zjistili, že to bylo způsobeno 10milisekundovým zpožděním v odezvě serv zápěstí a prstů. Zlepšením distribuce PWM signálu jsme byli schopni dosáhnout dokonalé synchronizace všech serv, jako by fungoval vycvičený sbor. Nyní tento systém dokáže plynule uchopit syrové vejce, aniž by ho rozbil.

Jak ovlivňuje točivý moment serva robotické rameno?

Je to podobné pocitu, jako když se lidská paže třese.

Vyšší točivý moment však není vždy lepší. Nadměrný točivý moment zvyšuje spotřebu energie a může také vést k objemným konstrukcím. Serva, která jsme navrhli pro stolní roboty, mohoudosahují i ​​těch nejjemnějších operací s točivým momentem 6,3 kgf.cmKlíčem je přizpůsobit točivý moment požadavkům na zatížení robotického ramene, stejně jako při výběru motoru automobilu nemusíte vždy usilovat o maximální výkon.

Jak vybrat model servopohonu robotického ramene

Při výběru modelu serva zvažte provozní scénář robota. Pro aplikace, které vyžadují časté spouštění a zastavování, se doporučuje digitální servo s funkcí brzdění. Jeden zákaznický případ, se kterým jsme se setkali, se týkal automatizované výrobní linky, která vyžadovalarobotické rameno pro dosažení 20 přesných zastavení za minutuKonvenční analogová serva by trpěla kumulativními chybami, zatímco digitální serva s vyšší obnovovací frekvencí tento problém dokonale řeší.

Důležité je také sladění rozměrů. V minulosti někteří zákazníci umisťovali standardní serva do kompaktních robotických ramen, což vedlo ke špatnému odvodu tepla. Následně jsme vyvinuli speciálně navržené 26mm servo pro uchopovací rameno, které je o 40 % menší a zároveň si zachovává točivý moment 3 kg·cm. Je to jako šít oblečení pro robotické rameno – musí umožňovat volný pohyb, aniž by bylo příliš volné.

Jaké jsou rozdíly v protokolech servořízení?

Protokol PWM, podobně jako vodič typu „takt-takt“, přenáší příkazy pomocí šířky impulzu, zatímco sériový protokol TTL, podobně jako konverzace, dokáže přenášet složitější parametry. V laboratoři DSPOWER tyto dva protokoly často porovnáváme.

PWM je vhodná pro jednoduché bodové ovládání, jako je zapínání nebo vypínání světla.TTL může současně získávat více signálů zpětné vazby, jako je poloha, teplota a proud.

V současné době stále více robotických ramen využívá hybridní protokoly, jako je například náš projekt bionického robotického ramene. Základní pohyby využívají PWM řízení k zajištění výkonu v reálném čase, zatímco jemné ladění pomocí TTL přenáší detailní parametry.

Je to jako řízení auta, kde musíte používat pedály k ovládání rychlosti a palubní desku k monitorování stavu. Tato flexibilní konfigurace umožňuje robotickým ramenům přizpůsobit se stále složitějším pracovním prostředím.

Jak zlepšit přesnost servořízení

Zlepšení přesnosti vyžaduje hardware i software. V hardwaru používáme přesně obráběná ozubená kola o tloušťce 0,1 mm, abychom snížili vůli v převodovce. Zákazník uvedlpřetrvávající 2mm kymácení na konci robotického ramenePo prošetření jsme zjistili, že to bylo způsobeno vůlí v záběru ozubených kol.

Problém byl vyřešen nahrazením ozubených kol spirálovou konstrukcí. Je to podobné jako u hodinkového strojku: přesnost každého ozubeného kola ovlivňuje celkový čas.

Stejně důležitý je software. Náš systém proti otřesům předpovídá setrvačnost pohybu robotického ramene a předem ji kompenzuje. Například při nouzovém brzdění generuje signál pro zpětné jemné doladění, aby se eliminoval překmit způsobený setrvačností, podobně jako zkušený řidič jemně sešlápne brzdový pedál, aby zajistil plynulé a nerušené zastavení.