Pertimbangan pemilihan motor robot
Robot menjalankan tugas tertentu terlebih dahulu dirancang seperti kerja-kerja talian pemasangan, bantuan pembedahan, gudang pick-terkini/pencarian dan bahkan berbahaya tugas seperti menanggalkan lombong. Robot-robot hari ini bukan sahaja mengendalikan tugas-tugas sangat berulang-ulang, tetapi juga menjalankan fungsi kompleks yang memerlukan fleksibiliti dalam hala tuju dan gerak. Dengan kemajuan teknologi, kelajuan dan kefleksibelan dan pengurangan kos, robot meluas digunakan. Kelebihan kos di bawah buruh juga menunjukkan kami Subuh robot industri. Selain itu, penglihatan Mesin, pengkomputeran kuasa dan kemajuan dalam rangkaian juga akan memandu penggunaan aplikasi robot.
Pelaksanaan robot berprestasi tinggi ini mendapat faedah daripada penambahbaikan berikut:
1. Kompleks sensor;
2. menyedari kuasa pengkomputeran dan algoritma dalam masa nyata keputusan dan tindakan;
3. motor yang cepat dan tepat pendahuluan kuasa mekanikal untuk mencapai tugas-tugas yang kompleks;
Apabila memilih jenis dan model motor, pereka perlu mengambil kira tiga faktor utama yang perlu dipertimbangkan:
1. kelajuan minimum dan maksimum dan motor (pecutan);
2. tork maksimum yang motor dapat menyediakan, serta hubungan antara tork yang dan lengkung kelajuan;
3. ketepatan dan repeatability operasi motor (apabila penderia dan kawalan gelung tertutup tidak digunakan);
Sudah tentu, Terdapat banyak faktor-faktor penting lain perlu dipertimbangkan apabila memilih motor, seperti saiz, berat dan kos. Untuk hampir kesemua kecil ke saiz sederhana pemacu robot, pilihan pemacu motor biasanya menolak motor, brushless DC motor (BLDC) dan stepper motor DC. (Walau bagaimanapun, hidraulik dan pneumatik Mesin adalah pilihan terbaik dalam beberapa kes.)
Motor DC dengan berus yang tertua DC motor teknologi, kos paling mudah dan paling rendah. Kerana itu hubungan berus dan rotor ini, pusingan rotor motor yang beralih (membatalkan) medan magnet penggulungan sekitar rotor ini. Kelajuan motor adalah fungsi voltan Gunaan, supaya syarat-syarat pemanduan yang tidak tinggi, tetapi urusan tork yang sukar. Kebolehpercayaan isu-isu yang timbul semasa operasi disebabkan oleh Haus dan lusuh pada berus, keperluan untuk pembersihan dan penyelenggaraan yang tinggi, dan kemungkinan menjadi satu bunyi elektronik sumber (gangguan elektromagnet). Disebabkan masalah ini, dalam kebanyakan kes, motor DC dengan berus telah menjadi pilihan-kurangnya menarik dalam seni reka robot.
Brushless DC Motor muncul pada 1860-an, dan mereka mendapat manfaat daripada perkembangan dua: pertama, kewujudan yang kuat, kecil, rendah kos magnet kekal; kedua, kemunculan kecil dan cekap elektronik suis (biasanya MOSFETs)) untuk menukar mengalir semasa ke windings itu. "Elektrik commutation" menggantikan commutation mekanikal Motor dengan berus untuk mengawal menukar medan magnet. Interaksi antara gegelung pensuisan tetap sekitar dan magnet pada teras berputar menggantikan commutation mekanikal Motor bersikat, iaitu medan elektrik dan medan magnet akan digunakan. interaksi antara. Dengan mengubah frekuensi pensuisan MOFSET, kelajuan motor boleh dengan itu dikawal. Di samping itu, pengawal motor memberikan pengawalan yang baik dalam prestasi motor daripada motor dengan berus.
Bahkan lebih baik, lebih maju algoritma seperti PID (berkadar-kamiran-terbitan) pembetulan algoritma atau ihsan (berasaskan bidang kawalan, kadang-kadang dirujuk sebagai kawalan vektor) algoritma kawalan boleh ditegakkan ke pengawal motor. Ini sepadan dengan operasi motor yang sesuai kepada beban sebenar dan beban perubahan prestasi motor lebih kuat dan tepat. Sebagai contoh, algoritma kawalan motor/program boleh mengambil kira akaun faktor-faktor yang berkaitan seperti tidak peduli oleh rotor dan menyesuaikan diri dalam pemacu motor dan secara beransur-ansur mengurangkan kesilapan yang disebabkan oleh faktor-faktor mekanikal. Suatu algoritma memungkinkan untuk mengawal tepat pecutan dan tork.
Berbanding dengan berus motors, brushless Motor (BLDC) memerlukan lebih canggih kawalan litar tetapi boleh mempamerkan prestasi yang lebih baik. Biasanya BLDC motor perlu dilengkapi dengan penderia kedudukan maklum balas seperti penderia kesan Hall, sebuah pengekod optik atau belakang EMF pengesanan peranti.
Satu lagi jenis motor BLDC yang biasa digunakan dalam robot adalah stepper motor. Dalam kes ini, '' penemuan ini mungkin jenis suis yang digunakan, yang terletak di sebelah pusat teras gelang magnet kekal. Stepper motor tidak "Putar" dengan cara yang biasa; Sebaliknya, kelajuan secara beransur-ansur meningkat melalui Turus terus berputar, supaya sudut tertentu putaran atau giliran yang berterusan boleh dicapai. Stepper motor mempunyai kawalan pergerakan yang diulangi; Ia boleh dikembalikan kepada kedudukan sebelumnya apabila diperlukan.
Banjaran sudut langkah adalah antara 1.8° (200 langkah/rev) sehingga 30° (12 langkah/rev). Sudut langkah atau bilangan langkah yang bergantung pada bilangan mempunyai motor magnet kekal, tetapi nilai-nilai di luar julat ini juga boleh dicapai. .
Untuk stepper motor, jika bertenaga tanpa menunjuk langkah, mereka akan kekal di tempatnya; stepper Motor boleh memberikan tork yang tinggi pada rpm yang rendah. Cara Tempahan berterus terang untuk menghidupkan stepper motor dijangka solenoid yang menghidupkan dan mematikan, tetapi ini boleh menyebabkan ketar atau getaran. Terdapat beberapa pertindihan dalam bidang aplikasi brushless Motor dan Motor stepper. Stepper Motor adalah lebih sesuai untuk aplikasi yang memerlukan pendahuluan tepat dan berundur tindakan (seperti memilih dan penempatan), dan bukannya kawasan yang memerlukan jangka panjang berterusan giliran, serta aplikasi yang kecil di mana kelajuan atau tork yang tinggi bukanlah diperlukan. Di samping itu, stepper Motor mempunyai keperluan kecekapan tenaga yang lebih rendah daripada brushless DC motor. Sebagai tambahan kepada motor yang disenaraikan di sini, ada macam-macam lagi untuk dipilih. Siri motor adalah banyak dan kompleks, dengan cawangan-cawangan yang banyak. Sebagai contoh, magnet kekal synchronous motor (PMSM) adalah gabungan brushless DC motor (berbanding dengan rotor yang) dan sebuah motor aruhan AC (berbanding dengan struktur stator). Ia mempunyai ciri-ciri kecekapan tenaga yang tinggi, ketumpatan relatif tinggi setiap unit isipadu, tork untuk berat nisbah, masa balasan yang cepat dan kawalan agak mudah, tetapi harga yang agak tinggi.
