Nieuws

DSPOWER is in 2013 opgericht en is een fabrikant die zich richt op onderzoek en ontwikkeling, productie en educatie voor robotservo's,intelligente robotservo's, droneservo's en bijbehorende accessoires.

Sinds de oprichting richten wij ons op de eisen die worden gesteld aan robots en droneservo’s. Ook ontwerpen en ontwikkelen wij servoproducten die geschikt zijn voor robotgebruikers.

Vandaag delen we onze oplossingen voor robotarmen.

De robotarm regelt de beweging, alsof er een ziel in het stalen skelet wordt gestoken, en de servo is de ongelooflijk precieze commandant. In de R&D-werkplaats van DSPOWER zien we dagelijks hoe die componenten van tekeningen worden omgevormd tot levende mechanische dansers.

Vandaag wil ik u vertellen hoe de servo ervoor zorgt dat de robotarm net zo flexibel kan werken als een menselijke arm. Dat komt door de nauwkeurige werking van tandwielen die in elkaar grijpen en door intelligente planning.

Hoe een servo de hoek van een robotarm regelt

De servo is voorzien van een zeer intelligent feedbacksysteem. Een potentiometer bewaakt de positie van de uitgaande as in realtime na ontvangst van een stuursignaal. Nadat deze positie is vergeleken met de gewenste positie, past hij direct de rotatie van de motor aan.

Dit is vergelijkbaar met het aanraken van een object met uw hand terwijl u uw ogen afschermt, waarbij uw vingers continu kleine aanpassingen maken totdat de precieze positionering is bereikt. De servo die we zorgvuldig hebben ontworpen voor reinigingsrobots maakt gebruik van TTL-seriële communicatie, waardoor elk gewricht onafhankelijk positiegegevens kan rapporteren.Dit zorgt ervoor dat wanneer de robotarm in de vooraf ingestelde hoek blijft, de fout kleiner is dan 0,5 graden.

In praktische toepassingen moet elk gewricht in een robotarm onder verschillende hoeken samenwerken. Bijvoorbeeld, bij het vastpakken van een gekantelde beker moet de polsservo een kanteling van 15 graden compenseren, terwijl de schouderservo een ondersteuning van 30 graden handhaaft.

Deze multi-hoekcoördinatie vereist dat de servo's snel reageren. We gebruiken een metalen tandwielsysteem dat de positiestabiliteit zelfs onder een koppel van 85 kgf.cm kan behouden, door vermoeidheidsbestendige spieren aan de robotarm toe te voegen.

Waarom is het nodig dat meerdere servo's samenwerken?

Een enkele servo kan slechts eenvoudige bewegingen maken, maar een robotarm moet met de ultieme soepelheid van een mensenhand werken. Stel je voor dat je een pen vasthoudt en schrijft; deze handeling vereist de gecoördineerde beweging van pols, elleboog en schouder.

In de door onze partner ontwikkelde vijfassige robotstofzuigerDe servo's van de voorste trap dragen de last, de servo's van de middelste trap regelen de uitschuifbeweging en de servo's van de eindtrap voeren de fijne bewegingen uit. Deze taakverdeling is vergelijkbaar met het symfonieorkest tussen de verschillende instrumenten.

In een systeem met meerdere servo's is timingcontrole bijzonder cruciaal. We hadden ooit een geval waarbij een robotarm trilde bij het vastpakken van een ei. Later ontdekten we dat dit te wijten was aan een vertraging van 10 milliseconden in de respons van de pols- en vingerservo's. Door de PWM-signaalverdeling te verbeteren, konden we een perfecte synchronisatie van alle servo's bereiken, net als een getraind koor. Nu kan dit systeem soepel een rauw ei vastpakken zonder het te breken.

Hoe beïnvloedt servokoppel een robotarm?

Dit is te vergelijken met het gevoel van een trillende menselijke arm.

Een hoger koppel is echter niet altijd beter. Overmatig koppel verhoogt het energieverbruik en kan ook leiden tot omvangrijke constructies. De servo's die we voor desktoprobots hebben ontworpen, kunnende meest delicate bewerkingen uitvoeren met een koppel van 6,3 kgf.cmHet belangrijkste is dat het koppel wordt afgestemd op de belastingsvereisten van de robotarm. Net zoals je bij de keuze van een automotor niet altijd het maximale vermogen hoeft na te streven.

Hoe kiest u een servomodel voor een robotarm?

Houd bij het kiezen van een servomodel rekening met het bedrijfsscenario van de robot. Voor toepassingen die frequent starten en stoppen vereisen, wordt een digitale servo met remfunctie aanbevolen. Een klantcase die we tegenkwamen, betrof een geautomatiseerde productielijn die de volgende vereisten had:robotarm om 20 nauwkeurige stops per minuut te makenConventionele analoge servo's hebben last van cumulatieve fouten, terwijl digitale servo's, met hun hogere vernieuwingsfrequentie, dit probleem perfect aanpakken.

Passende afmetingen zijn ook cruciaal. In het verleden plaatsten sommige klanten standaard servo's in compacte robotarmen, wat resulteerde in een slechte warmteafvoer. Vervolgens hebben we een speciaal ontworpen 26 mm grijperservo ontwikkeld, die 40% kleiner is en toch een koppel van 3 kg·cm behoudt. Het is net als het op maat maken van kleding voor een robotarm: het moet vrij kunnen bewegen zonder te los te zitten.

Wat zijn de verschillen in servobesturingsprotocollen?

Het PWM-protocol, vergelijkbaar met een beat-beat-geleider, verzendt commando's via pulsbreedte, terwijl het TTL-seriële protocol, net als een gesprek, complexere parameters kan verzenden. In het DSPOWER-lab vergelijken we deze twee protocollen vaak.

PWM is geschikt voor eenvoudige punt-tot-punt-regeling, zoals het in- of uitschakelen van een lamp, terwijlTTL kan gelijktijdig meerdere feedbacksignalen verkrijgen, zoals positie, temperatuur en stroming.

Steeds meer robotarmen maken gebruik van hybride protocollen, zoals ons bionische robotarmproject. Basisbewegingen maken gebruik van PWM-besturing om realtime prestaties te garanderen, terwijl finetuning met TTL gedetailleerde parameters verzendt.

Dit is vergelijkbaar met autorijden, waarbij je de pedalen gebruikt om de snelheid te regelen en het dashboard om de status te controleren. Deze flexibele configuratie maakt het mogelijk dat robotarmen zich aanpassen aan steeds complexere werkomgevingen.

Hoe de nauwkeurigheid van de servobesturing te verbeteren

Het verbeteren van de nauwkeurigheid vereist zowel hardware als software. In de hardware gebruiken we precisietandwielen van 0,1 mm om de speling in de transmissie te verminderen. Een klant meldde:een aanhoudende speling van 2 mm aan het uiteinde van de robotarmNa onderzoek kwamen we erachter dat dit werd veroorzaakt door speling in de tandwielen.

Door de tandwielen te vervangen door een spiraalvormig tandwielsysteem werd het probleem opgelost. Dit is vergelijkbaar met een horloge-uurwerk: de nauwkeurigheid van elk tandwiel beïnvloedt de algehele tijdwaarneming.

Even cruciaal is de software. Ons anti-shake systeem voorspelt de traagheid van de beweging van de robotarm en compenseert deze vooraf. Zo genereert het bijvoorbeeld tijdens een noodstop een achteruitrij-fine-tuningsignaal om overshoot door traagheid te voorkomen, net zoals een ervaren bestuurder zachtjes het rempedaal intrapt om een ​​soepele, ongehinderde stop te garanderen.