نظرة عامة على محرك V5

وظيفة

يعد V5 Smart Motor نتاج آلاف الساعات من الهندسة والتحليل الذي يهدف إلى إتقان التروس وأجهزة التشفير وخراطيش التروس المعيارية، بالإضافة إلى لوحة الدوائر والإدارة الحرارية والتعبئة والتركيب. يتيح هذا التصميم المدروس للمستخدمين التحكم في اتجاه المحرك وسرعته وتسارعه وموضعه وعزم الدوران الذي يدير عجلات الروبوت أو أذرعه أو مخالبه أو أي مكون متحرك. يوفر المحرك الذكي V5 بيانات ردود الفعل حول موقعه وسرعته والتيار والجهد والطاقة وعزم الدوران والكفاءة ودرجة الحرارة. 

المميزات & التطورات

نظام التحكم المتكامل

• تستخدم لوحة الدائرة الداخلية للمحرك V5 Smart Motor جسر H كاملًا ووحدة التحكم الدقيقة Cortex M0 الخاصة بها لقياس الموضع والسرعة والاتجاه والجهد والتيار ودرجة الحرارة. يقوم المتحكم الدقيق بتشغيل PID الخاص به (النسبي - التكاملي - المشتق) مع التحكم في السرعة والموضع وعزم الدوران وكسب التغذية الأمامية وتخطيط الحركة المشابه للروبوتات الصناعية. يتم حساب PID داخليًا بمعدل 10 مللي ثانية ويتم ضبط قيم PID مسبقًا بواسطة VEX للحصول على أداء ثابت في جميع ظروف التشغيل. 
• يمكن للمستخدمين ضبط قيم PID للمحرك لضبط أداء المحرك للأنظمة الميكانيكية الأكثر تقدمًا. يمكن للمستخدمين المتقدمين تجاوز PID الداخلي والتحكم المباشر من خلال التحكم الخام وغير المتغير PWM (تعديل عرض النبضة). PWM، مثل التحكم PID، لا يزال لديه نفس الحدود التي تحافظ على ثبات أداء المحرك.
• يتم تحقيق تحكم إضافي في محرك V5 Smart بواسطة أجهزة التشفير الداخلية. هذه تقيس مقدار دوران مقبس العمود. ينقسم التدوير إلى عدد من الخطوات أو "علامات التجزئة" التي توفر ملاحظات حول مقدار دوران العمود. يتم تحديد دقة التشفير بواسطة خرطوشة التروس الداخلية للمحرك.

• المحرك V5 Smart Motor متسق تمامًا في أدائه. يعمل المحرك داخليًا بجهد أقل قليلاً من الحد الأدنى للجهد الكهربي لبطارية الروبوت V5، ويتم التحكم في قوة المحرك بدقة إلى +/-1%. وهذا يعني أن المحرك سيؤدي نفس الأداء في كل مرة، بغض النظر عن شحن البطارية أو درجة حرارة المحرك.
• تتم مراقبة درجة الحرارة الداخلية للمحرك للتأكد من استمرار المحرك. إذا بدأ المحرك في السخونة الزائدة، فهناك تحذير. إذا وصل المحرك إلى الحد الأقصى لدرجة الحرارة، فسيتم تقليل الأداء تلقائيًا لضمان عدم حدوث أي ضرر. يحتوي المحرك على أربعة مستويات للاستجابة لدرجات الحرارة المرتفعة. كل مستوى من مستويات الحرارة يحد من تيار المحرك: المستوى 1 = 50% تيار، 2 = 25% تيار، 3 = 12.5% ​​تيار، 4 = 0% تيار.

بيانات ردود الفعل في لوحة معلومات المحرك

• يقوم المحرك بحساب قوة الإخراج والكفاءة وعزم الدوران بدقة. كما أنه يُبلغ عن موضعه وزاويته بدقة تبلغ 0.02 درجة. يتم الإبلاغ عن تلك الحسابات والبيانات الأخرى ورسمها بيانيًا على لوحة القيادة الخاصة بمحرك V5 Robot Brain، كما هو موضح أعلاه.

ملاحظة:تأكد من أن نسبة التروس المعروضة في إطار Gears لنافذة المحرك تتطابق مع خرطوشة المحرك الذكي V5 التي يقترن بها المحرك. يمكن تغيير شاشة عرض نسبة التروس عن طريق لمس إطار Gears على شاشة اللمس.

• تتم إضاءة منافذ V5 Smart Motor بمصباح LED أحمر للاتصال المرئي.

• يمكن قلب الإدخالات الملولبة رقم 8-32 للمحرك في هيكل المحرك وهذا سيجعلها تتساوى مع الهيكل بدلاً من أن تكون بارزة قليلاً. يكون هذا مفيدًا عندما لا يتم تركيب المحرك مباشرة على قطعة من المعدن الهيكلي. على سبيل المثال، سيسمح هذا بتركيب المحرك باستخدام مواضع المواجهة.
• يوجد بديلة للمحرك. يتضمن ذلك استبدال غطاء المحرك الذكي V5 والمحرك الذكي V5 رقم 8-32 والإدخالات الملولبة. الأجزاء التي يمكن استخدامها لإصلاح المحرك بحيث لا يلزم استبدال المحرك بأكمله عند تلفه. 
• يمكن أن يستوعب مقبس عمود المحرك مدخل تروس مربع عالي القوة.

كيف يعمل على تحسين تجربة المستخدم

• بصرف النظر عن التحكم والاتساق الذي يوفره المحرك V5 Smart Motor، فإن المحرك يحتوي على خراطيش تروس داخلية سهلة الاستبدال لنسب تروس الإخراج تبلغ 36:1 (100 دورة في الدقيقة) لعزم الدوران العالي & سرعة منخفضة، 18:1 (200 دورة في الدقيقة) لنسبة التروس القياسية لتطبيقات مجموعة القيادة، و6:1 (600 دورة في الدقيقة) لعزم الدوران المنخفض & السرعة العالية التي تُستخدم بشكل أفضل لبكرات السحب أو الحذافات أو غيرها من آليات الحركة السريعة. وهذا يجعل المحركات الذكية V5 أسرع من المحركات الـ 393 السابقة. لمزيد من المعلومات، يرجى الرجوع إلى: كيفية تغيير خرطوشة ترس المحرك الذكي V5.
• في حين حافظ المحرك 393 على 2.7 واط فقط من الطاقة المستمرة وبلغ ذروته عند 3.93 واط، فإن مستويات الطاقة الثابتة البالغة 11 واط خلال كل من الأداء الذروة والمستمر تعزز استقرار المحرك الذكي V5. 
• بينما تكون البطارية منخفضة، يستمر محرك V5 الذكي في توفير الطاقة بنسبة 100%، على عكس محرك 393 الذي قلل من الطاقة إلى 51% فقط في ظل ظروف البطارية المنخفضة. يؤدي هذا إلى تحسين اتساق المحرك الذكي V5 بشكل كبير، خاصة مع التحسينات الأخرى الموضحة مسبقًا.
• كما هو موضح سابقًا، يوفر المحرك V5 Smart Motor بيانات ردود الفعل المتعلقة بالموضع والسرعة والتيار وعزم الدوران ودرجة الحرارة وما إلى ذلك. يعد هذا تحسنًا كبيرًا مقارنة بالمحرك 393 الذي قدم فقط تعليقات تتعلق بموقعه. يوفر نظام ردود الفعل الخاص بـ V5 Smart Motor للمستخدم المعلومات اللازمة للتكرار على الروبوت والبرنامج الخاص به. هذه فرص تعليمية قيمة لطلاب الروبوتات الجدد الذين يمكنهم بعد ذلك مراعاة هذه العوامل في تصميماتهم، ولطلاب الروبوتات الأكثر خبرة الذين يمكنهم رؤية العلاقات والديناميكيات داخل أداء المحرك بصريًا.