Nyheter

DSPOWER startet i 2013 og er en produsent som fokuserer på forskning og utvikling, produksjon og utdanning for robotservoer.intelligente robotservoer, drone-servoer og relatert tilbehør.

Siden etableringen har vi fokusert på kravene til roboter og drone-servoer, og designet og utviklet servoprodukter som er egnet for robotbrukere.

I dag skal vi dele våre robotarmløsninger.

Robotarmen utfører bevegelseskontroll, akkurat som å injisere en sjel i stålskjelettet sitt, og servoen er den utrolig presise kommandoen. I DSPOWERs FoU-verksted kan vi hver dag se disse komponentene forvandlet fra tegninger til levende mekaniske dansere.

I dag vil jeg fortelle deg hvordan servoen får robotarmen til å fungere like fleksibelt som en menneskearm, noe som innebærer både presise gir som går i inngrep med hverandre og intelligent planlegging.

Hvordan en servo styrer vinkelen på en robotarm

Servoen har et svært intelligent tilbakemeldingssystem. Et potensiometer overvåker utgangsakselens posisjon i sanntid når det mottar et styresignal. Etter å ha sammenlignet denne posisjonen med målposisjonen, justerer den umiddelbart motorens rotasjon.

Dette ligner på å berøre en gjenstand med hånden mens du skjermer øynene, der fingrene kontinuerlig foretar små justeringer til presis posisjonering er oppnådd. Servoen vi har omhyggelig designet for rengjøringsroboter bruker TTL-seriell kommunikasjon, som gjør at hvert ledd kan rapportere posisjonsdata uavhengig.Dette sikrer at når robotarmen forblir i den forhåndsinnstilte vinkelen, er feilen mindre enn 0,5 grader.

I praktiske anvendelser må hvert ledd i en robotarm koordinere seg i forskjellige vinkler. For eksempel, når man griper en skråstilt kopp, må håndleddsservoen kompensere for en 15 graders helning, mens skulderservoen opprettholder 30 graders støtte.

Denne flervinkelkoordineringen krever at servoerne reagerer raskt. Vi bruker et metallgirsystem som kan opprettholde posisjonsstabilitet selv under 85 kgf.cm dreiemoment, som å legge til utmattelsesbestandige muskler til robotarmen.

Hvorfor er det nødvendig at flere servoer fungerer sammen?

En enkelt servo kan bare oppnå enkle svingninger, men en robotarm må operere med den ultimate flyten til en menneskehånd. Tenk deg å holde en penn og skrive; denne handlingen krever koordinert bevegelse av håndledd, albue og skulder.

I den femaksede robotstøvsugeren utviklet av vår partner, servoene på det fremre trinnet bærer lasten, servoene på det midtre trinnet styrer forlengelsesbevegelsen, og servoene på det sluttre trinnet utfører fine bevegelser. Denne arbeidsfordelingen er som symfoniorkesterensemblet mellom de forskjellige instrumentene.

I et multiservosystem er tidskontroll spesielt kritisk. Vi hadde en gang et tilfelle der en robotarm dirret mens den grep et egg. Vi oppdaget senere at dette skyldtes en forsinkelse på 10 millisekunder i responsen fra håndledds- og fingerservoene. Ved å forbedre PWM-signalfordelingen kunne vi oppnå perfekt synkronisering av alle servoerne, som et trent kor. Nå kan dette systemet gripe et rått egg jevnt uten å knekke det.

Hvordan påvirker servomomentet en robotarm?

Dette ligner på følelsen av å skjelve på en menneskelig arm.

Høyere dreiemoment er imidlertid ikke alltid bedre. For høyt dreiemoment øker energiforbruket og kan også føre til store konstruksjoner. Servoene vi designet for stasjonære roboter kanoppnå de mest delikate operasjonene med et dreiemoment på 6,3 kgf.cmNøkkelen er å matche dreiemomentet med robotarmens belastningskrav, akkurat som når du velger en bilmotor, trenger du ikke alltid å strebe etter maksimal hestekrefter.

Hvordan velge en robotarm-servomodell

Når du velger en servomodell, bør du vurdere robotens driftsscenario. For applikasjoner som krever hyppige starter og stopp, anbefales en digital servo med bremsefunksjon. Et kundetilfelle vi møtte involverte en automatisert produksjonslinje som krevderobotarmen for å oppnå 20 presise stopp per minuttKonvensjonelle analoge servoer ville lide av kumulative feil, mens digitale servoer, med sin høyere oppdateringsfrekvens, løser dette problemet perfekt.

Matchende dimensjoner er også avgjørende. Tidligere plasserte noen kunder standard servoer i kompakte robotarmer, noe som resulterte i dårlig varmespredning. Vi utviklet deretter en spesialdesignet 26 mm gripeservo, som er 40 % mindre samtidig som den opprettholder et dreiemoment på 3 kg·cm. Det er som å skreddersy klær til en robotarm – den må tillate fri bevegelse uten å være for løs.

Hva er forskjellene i servokontrollprotokoller?

PWM-protokollen, som ligner på en beat-beat-leder, overfører kommandoer via pulsbredde, mens TTL-serieprotokollen, som en samtale, kan overføre mer komplekse parametere. I DSPOWER-laboratoriet sammenligner vi ofte disse to protokollene.

PWM er egnet for enkel punkt-til-punkt-kontroll, som å slå et lys av eller på, mensTTL kan motta flere tilbakemeldingssignaler samtidig, som for eksempel posisjon, temperatur og strøm.

For tiden tar stadig flere robotarmer i bruk hybridprotokoller, som for eksempel vårt bioniske robotarmprosjekt. Grunnleggende bevegelser bruker PWM-kontroll for å sikre ytelse i sanntid, mens finjustering med TTL overfører detaljerte parametere.

Dette er som å kjøre bil, hvor du må bruke pedalene til å kontrollere hastigheten og dashbordet til å overvåke statusen. Denne fleksible konfigurasjonen lar robotarmene tilpasse seg stadig mer komplekse arbeidsmiljøer.

Slik forbedrer du servokontrollens nøyaktighet

Forbedring av nøyaktigheten krever både maskinvare og programvare. Innen maskinvare bruker vi 0,1 mm presisjonsmaskinerte gir for å redusere tilbakeslag i girkassen. En kunde rapporterteen vedvarende 2 mm vingling på enden av robotarmenEtter undersøkelse fant vi ut at dette var forårsaket av tilbakeslag i girinngrepet.

Ved å erstatte girene med en spiralformet girstruktur ble problemet løst. Dette ligner på et urverk: nøyaktigheten til hvert gir påvirker den totale tidtakingen.

Like viktig er programvaren. Vårt anti-ristingssystem forutsier tregheten i robotarmens bevegelse og kompenserer for den på forhånd. For eksempel, under en nødstopp genererer det et finjusteringssignal for å eliminere oversving forårsaket av treghet, omtrent som en erfaren sjåfør forsiktig trykker på bremsepedalen for å sikre en jevn, uhindret stopp.