Xəbərlər

Robot qolunun çevik şəkildə hərəkət etməsini və obyektləri dəqiq tutmasını təmin etmək üçün əsas onun oynaqlarının hər birini dəqiq idarə etməkdir. Məhz burada servo mühərriklər öz rolunu oynayır. Robot qolunun əsas sürücü komponenti kimi servo motor elektrik siqnallarını dəqiq açısal hərəkətə çevirir və bununla da robot qolun yerləşdirilməsi və idarə edilməsinə nail olur.

Servo mühərriklərin robot qolları necə idarə etdiyini başa düşmək robot dizaynı və istehsalı dünyasında mühüm addımdır.

Robot qolunun servo motor idarəsinin əsas prinsipi nədir?

Servo motorda kiçik bir DC mühərriki, dişli dəsti və mövqe rəyi potensiometri var. Nəzarət siqnalı göndərdiyiniz zaman idarəetmə sxemi həmin siqnalı potensiometr tərəfindən verilən cari bucaqla müqayisə edir.

Uyğunsuzluq olarsa, mühərrik sürəti azaltmaq və fırlanma anı artırmaq üçün dişli dəstindən istifadə edərək, çıxış şaftının təyin edilmiş mövqeyə çatana və dayanana qədər fırlanmasına səbəb olur. Bu qapalı dövrəli idarəetmə sistemi bucaq nəzarətinin dəqiqliyini təmin edir.

Robot qollar üçün,hər bir birləşmə bir servo ilə təchiz edilmişdir. Çoxsaylı servo mühərriklərin fırlanma bucaqlarını koordinasiya edərək, robot qolunun son effekti kosmosda əvvəlcədən müəyyən edilmiş trayektoriyanı izləyə bilər.

Məsələn, üç dərəcə sərbəstlikdə robot qolunun stolun üzərinə qoyulmuş fincanı götürməsi üçün çiyin, dirsək və bilək birləşmələrinin servo mühərrikləri bir sıra davamlı bucaq dəyişikliklərini hesablamaq və həyata keçirmək üçün birlikdə işləməlidir.

Nə üçün servo mühərriklər robot qolu idarə etmək üçün uyğundur?

Servo əhəmiyyətli bir üstünlüyə malikdir: yüksək inteqrasiya. Onlar mühərriki, reduksiya qurğusunu və idarəetmə sxemini kompakt korpusda yerləşdirir və tərtibatçıları “qoş və istifadə” həlli ilə təmin edir.

Robot kol istehsalçılarımühərrikləri və sürücüləri ayrıca almağa ehtiyac yoxdur, nə də kompleks PID parametrlərinin tənzimlənməsini həyata keçirməyə ehtiyac yoxdur. Bu, robot qollar üçün giriş maneəsini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və inkişaf dövrünü qısaldır.

Servo motor tərəfindən təmin edilən dayanma anı robot qolu üçün çox vacibdir. Robot qolu hədəf mövqeyə çatdıqdan sonra, hətta xarici qüvvələr tərəfindən pozulsa belə, servo motor bucağı saxlamaq üçün enerji verməyə davam edəcək və beləliklə, müəyyən dərəcədə “tutma qüvvəsi” nümayiş etdirəcək.

Məhz bu xüsusiyyət robot qoluna cisimləri sabit vəziyyətdə tutmağa və ya yüngül toqquşma zamanı əvvəlcədən təyin edilmiş duruşdan asanlıqla kənara çıxmamağa imkan verir.

Robotik Qol üçün Doğru Servo Modelini Necə Seçmək olar

Servo motor seçərkən, fırlanma momenti və sürət iki ən vacib parametrdir. Dönmə momenti servo motorun “qüvvəsini” müəyyən edir, ona robot qolunun bağlarının çəkisi və yükün yaratdığı fırlanma anını dəf etməyə imkan verir. Sadə bir qiymətləndirmə üsulu, birləşmə üçün tələb olunan fırlanma momentinin bağlantılar və yük tərəfindən yaradılan fırlanma momentindən ən azı 1,5 dəfə çox olmasıdır.

Sürət robot qolunun hərəkətlərinin hamarlığına təsir edir; 0,1 san/60° kimi dəyər nə qədər aşağı olarsa, hərəkət bir o qədər sürətli olar.

Təhsil və ya masa üstü robot qol layihələri üçün, ümumiDS-R003B Servomotor modeli çox vaxt əla qiymət səmərəliliyi ilə yaxşı başlanğıc nöqtəsidir.

Servo motorun idarəetmə siqnalının xüsusi formatı nədir?

Servolar nəzarət üçün PWM (Pulse Width Modulation) siqnallarından geniş istifadə edirlər. Nəzarət nəbzi gərginlik səviyyəsi ilə deyil, onun müddəti ilə müəyyən edilir. Standart nəzarət impuls müddəti adətən 20 millisaniyədir.

Bu müddət ərzində yüksək səviyyəli siqnalın müddəti 0,5 ilə 2,5 millisaniyə arasında dəyişir. Bu impuls eni birbaşa çıxış şaftının 0°-dən 180°-ə qədər bucaq yerdəyişməsinə uyğundur.

Xüsusilə, 0,5 ms nəbz eni ümumiyyətlə 0 ° mövqeyinə, 1,5 ms 90 ° neytral mövqeyə və 2,5 ms 180 ° mövqeyinə uyğundur. Bu impuls dalğa formasını müəyyən genişlikdə yaratmaq üçün mikrokontrolörün I/O portlarından istifadə etməlisiniz.

Robot qolunun koordinasiyalı hərəkətini necə proqramlaşdırmaq olar?

Çox səviyyəli sərbəstlik robot qolunu idarə etmək üçün proqramlaşdırmadan istifadənin ən mühüm aspekti kinematik hesablamalardadır. Siz “birgə məkan”dan “kartezian məkanına” xəritə əlaqəsi yaratmalısınız.

Nümunə olaraq robot qolunun son effektorunun xətti hərəkətini götürərək, bu düz yolu hər bir birgə servo üçün zamanla dəyişən bucaqlar ardıcıllığına çevirərək əks istiqamətdə hesablamalısınız.

Faktiki proqramlaşdırmada ilk sizrobot qolunun son effektorunun istədiyiniz trayektoriyasını planlaşdırın. Sonra tərs kinematikadan istifadə edərək, hər bir servo real vaxtda fırlanmalı olan hədəf bucağı hesablayırsınız.

Nəzarət lövhəsi daha sonra hər bir servoya ardıcıl olaraq müvafiq PWM siqnallarını göndərir, onların eyni vaxtda və ya ardıcıl olaraq təyin olunmuş mövqelərinə çatmasını təmin edir. Bu, hamar, əlaqələndirilmiş kompozit hərəkətlərə nail olur.

Servo quraşdırılmış robot qolu qurarkən ümumi problemlər

Yeni başlayanlar üçün ən çox rast gəlinən problem robot qol birləşmələrinin titrəməsi və ya öz mövqelərinə dəqiq çata bilməməsidir. Bu, ümumiyyətlə, qeyri-kafi enerji təchizatı ilə əlaqədardır. Birdən çox servo eyni vaxtda işləyərkən, cari çəkiliş çox yüksəkdir, kompüterin USB portu və ya sadə batareya paketi cavab verə bilməz, bu da kəskin gərginliyin azalmasına səbəb olur.

Həll yolu kifayət qədər gücə malik ayrıca, tənzimlənən enerji təchizatı istifadə etmək və cari tələbatı tampon etmək üçün hər bir servo elektrik xəttinə paralel olaraq böyük tutumlu bir kondansatör əlavə etməkdir.

Həddindən artıq sıx montaja səbəb olan qeyri-kafi mexaniki sərtlik başqa bir ümumi problemdir. Strukturun yırğalanması servo torkunu dağıtacaq, həddindən artıq sıx montaj isə sürtünmə müqavimətini artıracaq. Bu vəziyyətlərin hər ikisi qeyri-dəqiq servo yerləşdirməyə və hətta həddindən artıq istiləşməyə səbəb ola bilər.

Robot qolunuzun hissələrinin dəqiq emal olunduğundan, etibarlı şəkildə bağlandığından vəservo sürücü lövhələri sürüşmədən düzgün şəkildə quraşdırılmışdır. Kodda müvafiq hərəkət gecikmələrinin əlavə edilməsi, həddindən artıq yüklənmə səbəbindən servo vibrasiyanın qarşısını ala bilər.