Tin tức

DSPOWER được thành lập vào năm 2013 và là nhà sản xuất tập trung vào nghiên cứu và phát triển, sản xuất và đào tạo về servo robot,servo robot thông minh, servo máy bay không người lái và các phụ kiện liên quan.

Kể từ khi thành lập, chúng tôi đã tập trung vào các yêu cầu của robot và servo máy bay không người lái, đồng thời thiết kế và phát triển các sản phẩm servo phù hợp với người dùng robot.

Hôm nay, chúng tôi sẽ chia sẻ giải pháp cánh tay robot của mình.

Cánh tay robot thực hiện điều khiển chuyển động, giống như truyền linh hồn vào bộ khung thép của nó, và servo là bộ điều khiển chính xác đến khó tin. Tại xưởng R&D của DSPOWER, mỗi ngày chúng tôi đều có thể chứng kiến ​​những linh kiện này được biến đổi từ bản vẽ thành những vũ công cơ khí sống động.

Hôm nay, tôi muốn cho bạn biết cách servo giúp cánh tay robot hoạt động linh hoạt như cánh tay con người, bao gồm cả các bánh răng chính xác ăn khớp với nhau và lập lịch thông minh.

Cách Servo điều khiển góc của cánh tay robot

Servo tích hợp hệ thống phản hồi thông minh. Một biến trở theo dõi vị trí trục đầu ra theo thời gian thực khi nhận được tín hiệu điều khiển. Sau khi so sánh vị trí này với vị trí mục tiêu, nó sẽ ngay lập tức điều chỉnh vòng quay của động cơ.

Điều này tương tự như việc bạn chạm tay vào một vật thể trong khi che mắt, khi các ngón tay liên tục điều chỉnh từng chút một cho đến khi đạt được vị trí chính xác. Bộ servo mà chúng tôi thiết kế tỉ mỉ cho robot vệ sinh sử dụng giao tiếp nối tiếp TTL, cho phép mỗi khớp tự động báo cáo dữ liệu vị trí.Điều này đảm bảo rằng khi cánh tay robot giữ nguyên ở góc cài đặt trước, sai số sẽ nhỏ hơn 0,5 độ.

Trong các ứng dụng thực tế, mỗi khớp trên cánh tay robot phải phối hợp ở các góc khác nhau. Ví dụ, khi cầm một chiếc cốc nghiêng, servo cổ tay phải bù cho độ nghiêng 15 độ, trong khi servo vai duy trì độ hỗ trợ 30 độ.

Sự phối hợp đa góc này đòi hỏi các servo phải phản ứng nhanh. Chúng tôi sử dụng hệ thống bánh răng kim loại có thể duy trì độ ổn định vị trí ngay cả dưới mô-men xoắn 85 kgf.cm, tương tự như việc bổ sung các cơ chống mỏi cho cánh tay robot.

Tại sao cần nhiều servo hoạt động cùng nhau?

Một servo đơn lẻ chỉ có thể thực hiện những cú xoay đơn giản, nhưng một cánh tay robot phải hoạt động với độ linh hoạt tối đa của bàn tay con người. Hãy tưởng tượng việc cầm bút và viết; hành động này đòi hỏi sự chuyển động phối hợp của cổ tay, khuỷu tay và vai.

Trong máy hút bụi robot năm trục được phát triển bởi đối tác của chúng tôiCác servo khớp nối sân khấu phía trước chịu tải, các servo khớp nối sân khấu giữa điều khiển chuyển động mở rộng, và các servo ở sân khấu cuối thực hiện các chuyển động tinh tế. Sự phân công lao động này giống như dàn nhạc giao hưởng giữa các nhạc cụ khác nhau.

Trong hệ thống đa servo, việc kiểm soát thời gian đặc biệt quan trọng. Chúng tôi đã từng gặp trường hợp một cánh tay robot bị rung khi gắp một quả trứng. Sau đó, chúng tôi phát hiện ra rằng điều này là do độ trễ 10 mili giây trong phản ứng của servo cổ tay và ngón tay. Bằng cách cải thiện việc phân phối tín hiệu PWM, chúng tôi đã có thể đạt được sự đồng bộ hóa hoàn hảo của tất cả các servo, giống như một dàn hợp xướng được đào tạo bài bản. Giờ đây, hệ thống này có thể gắp một quả trứng sống một cách trơn tru mà không làm vỡ nó.

Mô-men xoắn servo ảnh hưởng đến cánh tay robot như thế nào?

Cảm giác này tương tự như cảm giác cánh tay con người đang run.

Tuy nhiên, mô-men xoắn cao hơn không phải lúc nào cũng tốt hơn. Mô-men xoắn quá mức làm tăng mức tiêu thụ năng lượng và cũng có thể dẫn đến kết cấu cồng kềnh. Các servo chúng tôi thiết kế cho robot để bàn có thểđạt được các hoạt động tinh vi nhất với mô-men xoắn 6,3 kgf.cm. Điều quan trọng là phải điều chỉnh mô-men xoắn cho phù hợp với yêu cầu tải của cánh tay robot, giống như khi chọn động cơ ô tô, bạn không phải lúc nào cũng cần theo đuổi mã lực tối đa.

Cách chọn mô hình Servo cho cánh tay robot

Khi lựa chọn mô hình servo, hãy cân nhắc đến kịch bản vận hành của robot. Đối với các ứng dụng yêu cầu khởi động và dừng thường xuyên, nên sử dụng servo kỹ thuật số có chức năng phanh. Một trường hợp khách hàng mà chúng tôi gặp phải liên quan đến dây chuyền sản xuất tự động yêu cầucánh tay robot đạt được 20 điểm dừng chính xác mỗi phút. Servo tương tự thông thường sẽ gặp phải lỗi tích lũy, trong khi servo kỹ thuật số, với tốc độ làm mới cao hơn, giải quyết hoàn hảo vấn đề này.

Việc cân đối kích thước cũng rất quan trọng. Trước đây, một số khách hàng lắp servo tiêu chuẩn vào cánh tay robot nhỏ gọn, dẫn đến tản nhiệt kém. Sau đó, chúng tôi đã phát triển servo kẹp 26mm được thiết kế đặc biệt, nhỏ hơn 40% nhưng vẫn duy trì mô-men xoắn 3 kg·cm. Việc này giống như may đo quần áo cho cánh tay robot - nó cần phải cho phép chuyển động tự do mà không quá lỏng lẻo.

Sự khác biệt giữa các giao thức điều khiển servo là gì?

Giao thức PWM, tương tự như bộ dẫn truyền xung nhịp, truyền lệnh qua độ rộng xung, trong khi giao thức nối tiếp TTL, giống như một cuộc hội thoại, có thể truyền các thông số phức tạp hơn. Trong phòng thí nghiệm DSPOWER, chúng tôi thường so sánh hai giao thức này.

PWM phù hợp cho việc điều khiển điểm tới điểm đơn giản, như bật hoặc tắt đèn, trong khiTTL có thể đồng thời thu được nhiều tín hiệu phản hồi, chẳng hạn như vị trí, nhiệt độ và dòng điện.

Hiện nay, ngày càng nhiều cánh tay robot áp dụng các giao thức lai, chẳng hạn như dự án cánh tay robot sinh học của chúng tôi. Các chuyển động cơ bản sử dụng điều khiển PWM để đảm bảo hiệu suất thời gian thực, trong khi tinh chỉnh với TTL truyền các thông số chi tiết.

Điều này giống như lái xe, bạn cần sử dụng bàn đạp để kiểm soát tốc độ và bảng điều khiển để theo dõi trạng thái. Cấu hình linh hoạt này cho phép cánh tay robot thích ứng với môi trường làm việc ngày càng phức tạp.

Cách cải thiện độ chính xác của điều khiển Servo

Việc cải thiện độ chính xác đòi hỏi cả phần cứng và phần mềm. Về phần cứng, chúng tôi sử dụng bánh răng gia công chính xác 0,1mm để giảm độ rơ truyền động. Một khách hàng đã báo cáomột sự rung lắc dai dẳng 2mm ở cuối cánh tay robot. Sau khi điều tra, chúng tôi phát hiện ra rằng nguyên nhân là do sự ăn khớp của bánh răng.

Bằng cách thay thế các bánh răng bằng cấu trúc bánh răng xoắn ốc, vấn đề đã được giải quyết. Điều này tương tự như chuyển động của đồng hồ: độ chính xác của từng bánh răng ảnh hưởng đến việc đo thời gian tổng thể.

Phần mềm cũng quan trọng không kém. Hệ thống chống rung của chúng tôi dự đoán quán tính chuyển động của cánh tay robot và bù trừ trước. Ví dụ, trong trường hợp dừng khẩn cấp, nó sẽ tạo ra tín hiệu tinh chỉnh ngược để loại bỏ hiện tượng vượt quán tính gây ra, giống như một tài xế giàu kinh nghiệm nhẹ nhàng đạp phanh để đảm bảo dừng xe êm ái, không bị cản trở.