Nyheter

DSPOWER startade 2013 och är en tillverkare inriktad på forskning och utveckling, tillverkning och utbildning för robotservon,intelligenta robotservon, drönarservon och relaterade tillbehör.

Sedan starten har vi fokuserat på kraven för robotar och drönarservon, och designat och utvecklat servoprodukter lämpliga för robotanvändare.

Idag ska vi dela med oss ​​av våra robotarmslösningar.

Robotarmen utför rörelsekontroll, precis som att injicera en själ i sitt stålskelett, och servot är den otroligt precisa befälhavaren. I DSPOWERs FoU-verkstad kan vi varje dag se dessa komponenter förvandlas från ritningar till levande mekaniska dansare.

Idag vill jag berätta hur servot gör att robotarmen fungerar lika flexibelt som en mänsklig arm, vilket innebär både exakta kugghjul som griper in i varandra och intelligent schemaläggning.

Hur ett servo styr vinkeln på en robotarm

Servot har ett mycket intelligent återkopplingssystem. En potentiometer övervakar utgående axels position i realtid när den tar emot en styrsignal. Efter att ha jämfört denna position med målpositionen justerar den omedelbart motorns rotation.

Detta liknar att röra vid ett föremål med handen medan du skyddar ögonen, där dina fingrar kontinuerligt gör små justeringar tills exakt positionering uppnås. Servot som vi noggrant har utformat för rengöringsrobotar använder TTL-seriell kommunikation, vilket gör att varje led kan rapportera positionsdata oberoende av varandra.Detta säkerställer att felet är mindre än 0,5 grader när robotarmen förblir i den förinställda vinkeln.

I praktiska tillämpningar måste varje led i en robotarm koordineras i olika vinklar. Till exempel, när man greppar en lutad kopp, måste handledsservon kompensera för en 15 graders lutning, medan axelservon bibehåller 30 graders stöd.

Denna koordinering mellan flera vinklar kräver att servon reagerar snabbt. Vi använder ett metallväxelsystem som kan bibehålla positionsstabilitet även under 85 kgf.cm vridmoment, ungefär som att lägga till utmattningsbeständiga muskler till robotarmen.

Varför är det nödvändigt att flera servon samverkar?

Ett enda servo kan bara åstadkomma enkla svängningar, men en robotarm måste fungera med den ultimata smidigheten hos en mänsklig hand. Tänk dig att hålla en penna och skriva; denna handling kräver en koordinerad rörelse av handled, armbåge och axel.

I den femaxliga robotdammsugaren som utvecklats av vår partner, de främre ledservona bär lasten, de mellanliggande ledservona styr förlängningsrörelsen och de bakre servona utför finjusteringar. Denna arbetsfördelning är som en symfoniorkestersensemble mellan de olika instrumenten.

I ett multiservosystem är tidsstyrning särskilt kritisk. Vi hade en gång ett fall där en robotarm skakade när den grep tag i ett ägg. Vi upptäckte senare att detta berodde på en fördröjning på 10 millisekunder i svaret från handleds- och fingerservona. Genom att förbättra PWM-signalfördelningen kunde vi uppnå perfekt synkronisering av alla servon, som en tränad kör. Nu kan det här systemet smidigt gripa tag i ett rått ägg utan att det knäcks.

Hur påverkar servovridmomentet en robotarm?

Detta liknar känslan av en mänsklig arm som skakar.

Högre vridmoment är dock inte alltid bättre. För högt vridmoment ökar energiförbrukningen och kan också leda till skrymmande strukturer. Servona vi designade för stationära robotar kanuppnå de mest känsliga operationerna med ett vridmoment på 6,3 kgf.cmNyckeln är att matcha vridmomentet med robotarmens belastningskrav, precis som när man väljer en bilmotor behöver man inte alltid sträva efter maximal hästkraft.

Hur man väljer en robotarmsservomodell

När du väljer en servomodell, ta hänsyn till robotens driftsscenario. För applikationer som kräver frekventa starter och stopp rekommenderas ett digitalt servo med bromsfunktion. Ett kundfall vi stötte på gällde en automatiserad produktionslinje som krävderobotarm för att uppnå 20 exakta stopp per minutKonventionella analoga servon skulle drabbas av kumulativa fel, medan digitala servon, med sin högre uppdateringsfrekvens, löser detta problem perfekt.

Matchande dimensioner är också avgörande. Tidigare placerade vissa kunder standardservon i kompakta robotarmar, vilket resulterade i dålig värmeavledning. Vi utvecklade därefter ett specialdesignat 26 mm gripservo, som är 40 % mindre samtidigt som det bibehåller ett vridmoment på 3 kg·cm. Det är som att skräddarsy kläder till en robotarm – den måste tillåta fri rörelse utan att vara för lös.

Vilka är skillnaderna i servostyrningsprotokoll?

PWM-protokollet, liknande en beat-beat-ledare, överför kommandon via pulsbredd, medan det seriella TTL-protokollet, precis som en konversation, kan överföra mer komplexa parametrar. I DSPOWER-labbet jämför vi ofta dessa två protokoll.

PWM är lämplig för enkel punkt-till-punkt-styrning, som att tända eller släcka en lampa, medanTTL kan samtidigt ta emot flera återkopplingssignaler, såsom position, temperatur och ström.

För närvarande använder allt fler robotarmar hybridprotokoll, som vårt bioniska robotarmsprojekt. Grundläggande rörelser använder PWM-styrning för att säkerställa prestanda i realtid, medan finjustering med TTL överför detaljerade parametrar.

Det här är som att köra bil, där man behöver använda pedalerna för att kontrollera hastigheten och instrumentbrädan för att övervaka statusen. Denna flexibla konfiguration gör att robotarmar kan anpassa sig till alltmer komplexa arbetsmiljöer.

Hur man förbättrar servokontrollens noggrannhet

För att förbättra noggrannheten krävs både hårdvara och mjukvara. Inom hårdvaran använder vi 0,1 mm precisionsbearbetade kugghjul för att minska transmissionens glapp. En kund rapporteradeen ihållande 2 mm vinkling i änden av robotarmenEfter undersökning fann vi att detta orsakades av glapp i kugghjulsingreppet.

Genom att ersätta kugghjulen med en spiralformad kugghjulsstruktur löstes problemet. Detta liknar ett urverk: noggrannheten hos varje kugghjul påverkar den totala tidtagningen.

Lika viktigt är programvaran. Vårt anti-shake-system förutspår robotarmens tröghet och kompenserar för den i förväg. Till exempel, under ett nödstopp genererar det en finjusteringssignal för att eliminera överstyrning orsakad av tröghet, ungefär som en erfaren förare försiktigt trycker på bromspedalen för att säkerställa ett mjukt och obehindrat stopp.