Balita

Nagsimula ang DSPOWER noong 2013 at isang tagagawa na nakatuon sa pananaliksik at pagpapaunlad, pagmamanupaktura at edukasyon para sa mga robot servos,intelligent na robot servos, drone servos, at mga kaugnay na accessory.

Mula nang itatag ito, nakatuon kami sa mga kinakailangan ng mga robot at drone servos, at nagdisenyo at bumuo ng mga produktong servo na angkop para sa mga gumagamit ng robot.

Ngayon, ibabahagi namin ang aming mga robotic arm solution.

Ang robotic arm ay nagsasagawa ng motion control, tulad ng pag-inject ng isang kaluluwa sa bakal na balangkas nito, at ang servo ay ang hindi kapani-paniwalang tumpak na commander. Sa R&D workshop ng DSPOWER, araw-araw ay makikita natin ang mga bahaging iyon na binago mula sa mga guhit tungo sa mga buhay na mekanikal na mananayaw.

Ngayon, gusto kong sabihin sa iyo kung paano pinaandar ng servo ang robotic arm na kasing flexible ng braso ng tao, na kinabibilangan ng parehong tumpak na mga gear na nagme-meshing sa isa't isa at matalinong pag-iiskedyul.

Paano Kinokontrol ng Servo ang Anggulo ng Robotic Arm

Ang servo ay nagsasama ng isang napakatalino na sistema ng feedback. Sinusubaybayan ng isang potentiometer ang posisyon ng output shaft sa real time kapag nakatanggap ng isang control signal. Matapos ihambing ang posisyong ito sa target na posisyon, agad nitong inaayos ang pag-ikot ng motor.

Ito ay katulad ng paghawak sa isang bagay gamit ang iyong kamay habang pinoprotektahan ang iyong mga mata, kung saan ang iyong mga daliri ay patuloy na gumagawa ng mga minutong pagsasaayos hanggang sa makamit ang tumpak na pagpoposisyon. Ang servo na maingat naming idinisenyo para sa paglilinis ng mga robot ay gumagamit ng TTL serial communication, na nagbibigay-daan sa bawat joint na independiyenteng mag-ulat ng data ng posisyon.Tinitiyak nito na kapag ang braso ng robot ay nananatili sa pre-set na anggulo, ang error ay mas mababa sa 0.5 degrees.

Sa mga praktikal na aplikasyon, ang bawat joint sa isang robotic arm ay dapat mag-coordinate sa iba't ibang anggulo. Halimbawa, kapag humahawak ng nakatagilid na tasa, ang wrist servo ay dapat magbayad para sa isang 15 degree tilt, habang ang shoulder servo ay nagpapanatili ng 30 degrees ng suporta.

Ang multi-angle na koordinasyon na ito ay nangangailangan ng mga servos na tumugon nang mabilis. Gumagamit kami ng metal gear system na maaaring mapanatili ang katatagan ng posisyon kahit na wala pang 85 kgf.cm ng torque, tulad ng pagdaragdag ng mga kalamnan na lumalaban sa pagod sa robotic arm.

Bakit kinakailangan para sa maramihang mga servos upang gumana nang magkasama?

Ang isang solong servo ay makakamit lamang ng mga simpleng pag-indayog, ngunit ang isang robotic na braso ay dapat gumana nang may sukdulang pagkalikido ng isang kamay ng tao. Isipin na may hawak na panulat at nagsusulat; ang aksyon na ito ay nangangailangan ng coordinated na paggalaw ng pulso, siko, at balikat.

Sa limang axis na robotic vacuum cleaner na binuo ng aming partner, ang mga front stage joint servos ay nagdadala ng load, ang mid stage joint servos ay kumokontrol sa extension movement, at ang end stage servos ay nagsasagawa ng magagandang paggalaw. Ang dibisyon ng paggawa na ito ay parang symphony orchestral ensemble sa pagitan ng iba't ibang instrumento.

Sa isang multi servo system, ang kontrol sa tiyempo ay partikular na kritikal. Minsan kami ay nagkaroon ng isang kaso kung saan ang isang robotic braso jittered habang humahawak ng isang itlog. Natuklasan namin sa kalaunan na ito ay dahil sa isang 10 millisecond na pagkaantala sa pagtugon ng pulso at daliri servos. Sa pamamagitan ng pagpapabuti ng pamamahagi ng signal ng PWM, nagawa naming makamit ang perpektong pag-synchronize ng lahat ng servos, tulad ng isang sinanay na koro. Ngayon, ang sistemang ito ay maayos na makakahawak ng hilaw na itlog nang hindi ito nabibitak.

Paano nakakaapekto ang servo torque sa isang robotic arm?

Ito ay katulad ng pakiramdam ng isang braso ng tao nanginginig.

Gayunpaman, ang mas mataas na torque ay hindi palaging mas mahusay. Ang labis na metalikang kuwintas ay nagpapataas ng pagkonsumo ng enerhiya at maaari ring humantong sa malalaking istruktura. Ang mga servos na idinisenyo namin para sa mga desktop robot ay maaarimakamit ang karamihan sa mga maseselang operasyon na may torque na 6.3 kgf.cm. Ang susi ay upang itugma ang metalikang kuwintas sa mga kinakailangan sa pagkarga ng robotic arm, tulad ng kapag pumipili ng makina ng kotse, hindi mo palaging kailangang ituloy ang maximum na lakas ng kabayo.

Paano Pumili ng Robotic Arm Servo Model

Kapag pumipili ng modelo ng servo, isaalang-alang ang senaryo ng pagpapatakbo ng robot. Para sa mga application na nangangailangan ng madalas na pagsisimula at paghinto, inirerekomenda ang isang digital servo na may function ng preno. Ang isang kaso ng customer na nakatagpo namin ay nagsasangkot ng isang awtomatikong linya ng produksyon na nangangailangan ngbraso ng robot upang makamit ang 20 tumpak na paghinto bawat minuto. Ang mga maginoo na analog servos ay magdurusa mula sa pinagsama-samang mga error, habang ang mga digital servos, na may mas mataas na rate ng pag-refresh, ay perpektong tinutugunan ang problemang ito.

Mahalaga rin ang pagtutugma ng mga sukat. Noong nakaraan, ang ilang mga customer ay naglagay ng mga karaniwang servos sa mga compact na robotic arm, na nagreresulta sa mahinang pag-alis ng init. Pagkatapos ay bumuo kami ng espesyal na idinisenyong 26mm gripper servo, na 40% na mas maliit habang pinapanatili ang torque na 3 kg·cm. Ito ay tulad ng pagsasaayos ng damit para sa isang robotic arm—kailangan nitong payagan ang malayang paggalaw nang hindi masyadong maluwag.

Ano ang mga pagkakaiba sa mga servo control protocol?

Ang PWM protocol, katulad ng isang beat-beat conductor, ay nagpapadala ng mga command sa pamamagitan ng pulse width, habang ang TTL serial protocol, tulad ng isang pag-uusap, ay maaaring magpadala ng mas kumplikadong mga parameter. Sa DSPOWER lab, madalas naming ihambing ang dalawang protocol na ito.

Angkop ang PWM para sa simpleng kontrol ng point to point, tulad ng pag-on o off ng ilaw, habangAng TTL ay maaaring sabay na makakuha ng maramihang mga signal ng feedback, tulad ng posisyon, temperatura, at kasalukuyang.

Sa kasalukuyan, parami nang parami ang mga robotic arm na gumagamit ng mga hybrid na protocol, gaya ng aming bionic robotic arm project. Ang mga pangunahing paggalaw ay gumagamit ng kontrol ng PWM upang matiyak ang real-time na pagganap, habang ang fine tuning sa TTL ay nagpapadala ng mga detalyadong parameter.

Ito ay tulad ng pagmamaneho ng kotse, kung saan kailangan mong gamitin ang mga pedal upang kontrolin ang bilis at ang dashboard upang subaybayan ang katayuan. Ang flexible na configuration na ito ay nagbibigay-daan sa mga robotic arm na umangkop sa lalong kumplikadong mga working environment.

Paano Pahusayin ang Katumpakan ng Pagkontrol ng Servo

Ang pagpapabuti ng katumpakan ay nangangailangan ng parehong hardware at software. Sa hardware, gumagamit kami ng 0.1mm precision machined gears para mabawasan ang transmission backlash. Iniulat ng isang customerisang patuloy na 2mm wobble sa dulo ng robotic arm. Pagkatapos ng pagsisiyasat, nalaman namin na sanhi ito ng backlash ng gear meshing.

Sa pamamagitan ng pagpapalit ng mga gear sa isang helical na istraktura ng gear, ang isyu ay nalutas. Ito ay katulad ng paggalaw ng relo: ang katumpakan ng bawat gear ay nakakaapekto sa pangkalahatang timekeeping.

Ang parehong mahalaga ay ang software. Hinuhulaan ng aming anti-shake system ang inertia ng galaw ng robotic arm at binabayaran ito nang maaga. Halimbawa, sa panahon ng emergency stop, bumubuo ito ng reverse fine-tuning na signal upang maalis ang overshoot na dulot ng inertia, tulad ng isang bihasang driver na dahan-dahang inilapat ang pedal ng preno upang matiyak ang maayos at walang harang na paghinto.