വാർത്തകൾ

ഒരു റോബോട്ടിക് ഭുജത്തിന് വഴക്കത്തോടെ ചലിപ്പിക്കാനും വസ്തുക്കളെ കൃത്യമായി ഗ്രഹിക്കാനും കഴിയണമെങ്കിൽ, അതിന്റെ ഓരോ സന്ധികളെയും കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കുക എന്നതാണ് പ്രധാനം. സെർവോ മോട്ടോറുകൾ അവയുടെ പങ്ക് വഹിക്കുന്നത് ഇവിടെയാണ്. റോബോട്ടിക് ഭുജത്തിന്റെ കോർ ഡ്രൈവ് ഘടകമെന്ന നിലയിൽ, സെർവോ മോട്ടോർ വൈദ്യുത സിഗ്നലുകളെ കൃത്യമായ കോണീയ ചലനമാക്കി മാറ്റുന്നു, അതുവഴി റോബോട്ടിക് ഭുജത്തിന്റെ സ്ഥാനനിർണ്ണയവും നിയന്ത്രണവും കൈവരിക്കുന്നു.

റോബോട്ട് രൂപകൽപ്പനയുടെയും നിർമ്മാണത്തിന്റെയും ലോകത്തേക്ക് സെർവോ മോട്ടോറുകൾ റോബോട്ടിക് ആയുധങ്ങളെ എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കുന്നുവെന്ന് മനസ്സിലാക്കുന്നത് ഒരു നിർണായക ചുവടുവയ്പ്പാണ്.

ഒരു റോബോട്ടിക് കൈയുടെ സെർവോ മോട്ടോർ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന തത്വം എന്താണ്?

ഒരു സെർവോ മോട്ടോറിൽ ഒരു ചെറിയ ഡിസി മോട്ടോർ, ഒരു ഗിയർ സെറ്റ്, ഒരു പൊസിഷൻ ഫീഡ്‌ബാക്ക് പൊട്ടൻഷ്യോമീറ്റർ എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. നിങ്ങൾ ഒരു നിയന്ത്രണ സിഗ്നൽ അയയ്ക്കുമ്പോൾ, കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ട് ആ സിഗ്നലിനെ പൊട്ടൻഷ്യോമീറ്റർ നൽകുന്ന കറന്റ് ആംഗിളുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു.

ഒരു വ്യത്യാസമുണ്ടെങ്കിൽ, മോട്ടോർ സ്റ്റാർട്ട് ചെയ്യുന്നു, വേഗത കുറയ്ക്കാനും ടോർക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും ഗിയർ സെറ്റ് ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് നിയുക്ത സ്ഥാനത്ത് എത്തി നിർത്തുന്നതുവരെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഷാഫ്റ്റ് കറങ്ങാൻ കാരണമാകുന്നു. ഈ ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് നിയന്ത്രണ സംവിധാനം ആംഗിൾ നിയന്ത്രണത്തിന്റെ കൃത്യത ഉറപ്പാക്കുന്നു.

റോബോട്ടിക് ആയുധങ്ങൾക്ക്,ഓരോ ജോയിന്റും ഒരു സെർവോ കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നുഒന്നിലധികം സെർവോ മോട്ടോറുകളുടെ ഭ്രമണ കോണുകൾ ഏകോപിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ, റോബോട്ടിക് ഭുജത്തിന്റെ എൻഡ് ഇഫക്റ്ററിന് ബഹിരാകാശത്ത് മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച ഒരു പാത പിന്തുടരാൻ കഴിയും.

ഉദാഹരണത്തിന്, മൂന്ന് ഡിഗ്രി ഫ്രീഡം റോബോട്ടിക് ഭുജം ഒരു മേശപ്പുറത്ത് വച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു കപ്പ് എടുക്കാൻ, തോളിലെയും കൈമുട്ടിലെയും മണിബന്ധ സന്ധികളിലെയും സെർവോ മോട്ടോറുകൾ ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുകയും തുടർച്ചയായ ആംഗിൾ മാറ്റങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പര കണക്കാക്കുകയും നടപ്പിലാക്കുകയും വേണം.

റോബോട്ടിക് ആം കൺട്രോളിന് സെർവോ മോട്ടോറുകൾ അനുയോജ്യമാകുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്?

സെർവോയ്ക്ക് ഒരു പ്രധാന നേട്ടമുണ്ട്: ഉയർന്ന സംയോജനം. അവയിൽ മോട്ടോർ, റിഡക്ഷൻ ഗിയർ, കൺട്രോൾ സർക്യൂട്ട് എന്നിവയെല്ലാം ഒരു കോം‌പാക്റ്റ് ഹൗസിംഗിനുള്ളിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നു, ഇത് ഡെവലപ്പർമാർക്ക് ഒരു "പ്ലഗ് ആൻഡ് പ്ലേ" പരിഹാരം നൽകുന്നു.

റോബോട്ടിക് കൈ നിർമ്മാതാക്കൾമോട്ടോറുകളും ഡ്രൈവറുകളും വെവ്വേറെ വാങ്ങേണ്ടതില്ല., കൂടാതെ അവ സങ്കീർണ്ണമായ PID പാരാമീറ്റർ ട്യൂണിംഗ് നടത്തേണ്ടതില്ല. ഇത് റോബോട്ടിക് ആയുധങ്ങൾക്കുള്ള പ്രവേശന തടസ്സം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുകയും വികസന ചക്രം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

സെർവോ മോട്ടോർ നൽകുന്ന സ്റ്റാൾ ടോർക്ക് റോബോട്ടിക് ഭുജത്തിന് നിർണായകമാണ്. ബാഹ്യശക്തികളാൽ അസ്വസ്ഥമാക്കപ്പെട്ടാലും, റോബോട്ടിക് ഭുജം ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്ത് എത്തിക്കഴിഞ്ഞാൽ, സെർവോ മോട്ടോർ ആംഗിൾ നിലനിർത്താൻ വൈദ്യുതി നൽകുന്നത് തുടരുകയും അങ്ങനെ ഒരു നിശ്ചിത അളവിലുള്ള "ഹോൾഡിംഗ് ഫോഴ്‌സ്" പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.

ഈ സവിശേഷതയാണ് റോബോട്ടിക് കൈകൾക്ക് വസ്തുക്കളെ സ്ഥിരതയുള്ള അവസ്ഥയിൽ നിലനിർത്താനോ അല്ലെങ്കിൽ ചെറിയ കൂട്ടിയിടി ഉണ്ടാകുമ്പോൾ മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച സ്ഥാനത്ത് നിന്ന് എളുപ്പത്തിൽ വ്യതിചലിക്കാതിരിക്കാനോ പ്രാപ്തമാക്കുന്നത്.

ഒരു റോബോട്ടിക് കൈയ്ക്ക് ശരിയായ സെർവോ മോഡൽ എങ്ങനെ തിരഞ്ഞെടുക്കാം

ഒരു സെർവോ മോട്ടോർ തിരഞ്ഞെടുക്കുമ്പോൾ, ടോർക്കും വേഗതയും ഏറ്റവും നിർണായകമായ രണ്ട് പാരാമീറ്ററുകളാണ്. ടോർക്ക് സെർവോ മോട്ടോറിന്റെ "ബലം" നിർണ്ണയിക്കുന്നു, ഇത് റോബോട്ടിക് ആം ലിങ്കുകളുടെ ഭാരവും ലോഡും സൃഷ്ടിക്കുന്ന ടോർക്കിനെ മറികടക്കാൻ അതിനെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. ജോയിന്റിന് ആവശ്യമായ ടോർക്ക് ലിങ്കുകളും ലോഡും സൃഷ്ടിക്കുന്ന ടോർക്കിന്റെ കുറഞ്ഞത് 1.5 മടങ്ങ് ആയിരിക്കണം എന്നതാണ് ലളിതമായ ഒരു കണക്കാക്കൽ രീതി.

വേഗത റോബോട്ടിക് കൈകളുടെ ചലനങ്ങളുടെ സുഗമതയെ ബാധിക്കുന്നു; 0.1 സെക്കൻഡ്/60° പോലുള്ള മൂല്യം കുറയുമ്പോൾ ചലനം വേഗത്തിലാകും.

വിദ്യാഭ്യാസപരമോ ഡെസ്ക്ടോപ്പ് റോബോട്ടിക് ആം പ്രോജക്റ്റുകൾക്കോ, പൊതുവായത്DS-R003B സെർവോമികച്ച ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തിയോടെ, മോട്ടോർ മോഡൽ പലപ്പോഴും ഒരു നല്ല ആരംഭ പോയിന്റാണ്.

സെർവോ മോട്ടോർ നിയന്ത്രണ സിഗ്നലിന്റെ നിർദ്ദിഷ്ട ഫോർമാറ്റ് എന്താണ്?

സെർവോകൾ നിയന്ത്രണത്തിനായി PWM (പൾസ് വിഡ്ത്ത് മോഡുലേഷൻ) സിഗ്നലുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. നിയന്ത്രണ പൾസ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് വോൾട്ടേജ് ലെവൽ അനുസരിച്ചല്ല, മറിച്ച് അതിന്റെ ദൈർഘ്യം അനുസരിച്ചാണ്. ഒരു സ്റ്റാൻഡേർഡ് കൺട്രോൾ പൾസ് കാലയളവ് സാധാരണയായി 20 മില്ലിസെക്കൻഡ് ആണ്.

ഈ കാലയളവിൽ, ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള സിഗ്നലിന്റെ ദൈർഘ്യം 0.5 മുതൽ 2.5 മില്ലിസെക്കൻഡ് വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. ഈ പൾസ് വീതി 0° മുതൽ 180° വരെയുള്ള ഔട്ട്‌പുട്ട് ഷാഫ്റ്റിന്റെ കോണീയ സ്ഥാനചലനവുമായി നേരിട്ട് യോജിക്കുന്നു.

പ്രത്യേകിച്ചും, 0.5ms പൾസ് വീതി സാധാരണയായി 0° സ്ഥാനത്തിനും, 90° ന്യൂട്രൽ സ്ഥാനത്തിന് 1.5ms ഉം, 180° സ്ഥാനത്തിന് 2.5ms ഉം യോജിക്കുന്നു. ഒരു പ്രത്യേക വീതിയുള്ള ഈ പൾസ് തരംഗരൂപം സൃഷ്ടിക്കാൻ നിങ്ങൾ മൈക്രോകൺട്രോളറിന്റെ I/O പോർട്ടുകൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഒരു റോബോട്ടിക് കൈയുടെ ഏകോപിത ചലനം എങ്ങനെ പ്രോഗ്രാം ചെയ്യാം?

മൾട്ടി ഡിഗ്രി ഫ്രീഡം റോബോട്ടിക് ആം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് പ്രോഗ്രാമിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ ഏറ്റവും നിർണായക വശം കൈനെമാറ്റിക് കണക്കുകൂട്ടലുകളിലാണുള്ളത്. "ജോയിന്റ് സ്പേസ്" മുതൽ "കാർട്ടീഷ്യൻ സ്പേസ്" വരെയുള്ള ഒരു മാപ്പിംഗ് ബന്ധം നിങ്ങൾ സ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

റോബോട്ടിക് കൈയുടെ എൻഡ് ഇഫക്റ്ററിന്റെ രേഖീയ ചലനം ഒരു ഉദാഹരണമായി എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ ഈ നേർരേഖ പാതയെ വിപരീത ദിശയിൽ കണക്കാക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഓരോ ജോയിന്റ് സെർവോയ്ക്കും കാലക്രമേണ മാറുന്ന കോണുകളുടെ ഒരു ശ്രേണിയിലേക്ക് അതിനെ പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നു.

യഥാർത്ഥ പ്രോഗ്രാമിംഗിൽ, നിങ്ങൾ ആദ്യംറോബോട്ടിക് കൈയുടെ എൻഡ് ഇഫക്റ്ററിന്റെ ആവശ്യമുള്ള പാത ആസൂത്രണം ചെയ്യുക.. പിന്നെ, വിപരീത ചലനാത്മകത ഉപയോഗിച്ച്, ഓരോ സെർവോയും തത്സമയം കറങ്ങേണ്ട ലക്ഷ്യ കോൺ നിങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു.

തുടർന്ന് കൺട്രോൾ ബോർഡ് ഓരോ സെർവോയിലേക്കും അനുബന്ധ PWM സിഗ്നലുകൾ ക്രമാനുഗതമായി അയയ്ക്കുന്നു, അങ്ങനെ അവ ഒരേസമയം അല്ലെങ്കിൽ ക്രമത്തിൽ അവയുടെ നിയുക്ത സ്ഥാനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരുന്നുവെന്ന് ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഇത് സുഗമവും ഏകോപിതവുമായ സംയോജിത ചലനങ്ങൾ കൈവരിക്കുന്നു.

സെർവോ മൗണ്ടഡ് റോബോട്ടിക് ആം നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ സാധാരണ പ്രശ്നങ്ങൾ

തുടക്കക്കാർക്ക് ഏറ്റവും സാധാരണമായ പ്രശ്നം റോബോട്ടിക് കൈ സന്ധികൾ വൈബ്രേറ്റ് ചെയ്തേക്കാം അല്ലെങ്കിൽ അവയുടെ സ്ഥാനങ്ങളിൽ കൃത്യമായി എത്തുന്നതിൽ പരാജയപ്പെടാം എന്നതാണ്. ഇത് സാധാരണയായി വേണ്ടത്ര വൈദ്യുതി വിതരണം ഇല്ലാത്തതുകൊണ്ടാണ് സംഭവിക്കുന്നത്. ഒന്നിലധികം സെർവോകൾ ഒരേസമയം പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, കറന്റ് ഡ്രാഫ്റ്റ് വളരെ ഉയർന്നതാണ്, ഇത് ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ യുഎസ്ബി പോർട്ടിനോ ഒരു ലളിതമായ ബാറ്ററി പായ്ക്കിനോ നേരിടാൻ കഴിയില്ല, ഇത് മൂർച്ചയുള്ള വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

പരിഹാരം, ആവശ്യത്തിന് വൈദ്യുതിയുള്ള ഒരു പ്രത്യേക, നിയന്ത്രിത പവർ സപ്ലൈ ഉപയോഗിക്കുക, നിലവിലെ ഡിമാൻഡ് ബഫർ ചെയ്യുന്നതിനായി ഓരോ സെർവോയുടെയും പവർ ലൈനിന് സമാന്തരമായി ഒരു വലിയ ശേഷിയുള്ള കപ്പാസിറ്റർ ചേർക്കുക എന്നതാണ്.

മെക്കാനിക്കൽ കാഠിന്യത്തിന്റെ അപര്യാപ്തത, അമിതമായി ഇറുകിയ അസംബ്ലിയിലേക്ക് നയിക്കുന്ന മറ്റൊരു സാധാരണ പ്രശ്നമാണ്. ഘടനാപരമായ ആടിയുലയൽ സെർവോ ടോർക്ക് ഇല്ലാതാക്കും, അതേസമയം അമിതമായി ഇറുകിയ അസംബ്ലി ഘർഷണ പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കും. ഈ രണ്ട് സാഹചര്യങ്ങളും കൃത്യമല്ലാത്ത സെർവോ പൊസിഷനിംഗിനും അമിത ചൂടാകലിനും കാരണമാകും.

നിങ്ങളുടെ റോബോട്ടിക് കൈ ഭാഗങ്ങൾ കൃത്യമായി മെഷീൻ ചെയ്തിട്ടുണ്ടെന്നും സുരക്ഷിതമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ടെന്നും ഉറപ്പാക്കുക, കൂടാതെസെർവോ ഡ്രൈവ് പ്ലേറ്റുകൾ വഴുതിപ്പോകാതെ ശരിയായി ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്തിട്ടുണ്ട്.കോഡിൽ ഉചിതമായ ചലന കാലതാമസങ്ങൾ ചേർക്കുന്നത് ഓവർഷൂട്ട് മൂലമുള്ള സെർവോ വൈബ്രേഷനെ തടയാനും കഴിയും.