Přehled motoru V5

Funkce

Inteligentní motor V5 je produktem tisíců hodin inženýrství a analýz zaměřených na zdokonalování ozubených kol, kodérů, modulárních převodových kazet, jakož i desky plošných spojů, tepelného managementu, balení a montáže. Tato promyšlená konstrukce umožňuje uživatelům ovládat směr, rychlost, zrychlení, polohu a krouticí moment motoru, které otáčí koly robota, rameny, drápy nebo jakoukoli pohyblivou součástí. Inteligentní motor V5 poskytuje zpětnovazební data o své poloze, rychlosti, proudu, napětí, výkonu, točivém momentu, účinnosti a teplotě. 

Obsahuje & vylepšení

Integrovaný řídicí systém

• Vnitřní obvodová deska V5 Smart Motor využívá úplný H-Bridge a vlastní mikrokontrolér Cortex M0 k měření polohy, rychlosti, směru, napětí, proudu a teploty. Mikrokontrolér provozuje svůj vlastní PID (proporcionální – integrální – derivační) s řízením rychlosti, polohy, točivého momentu, dopředného zisku a plánování pohybu podobně jako u průmyslových robotů. PID se interně vypočítává s frekvencí 10 milisekund a hodnoty PID jsou předem vyladěny pomocí VEX pro konzistentní výkon za všech provozních podmínek. 
• Uživatelé mohou upravit hodnoty PID motoru a vyladit výkon motoru pro pokročilejší mechanické systémy. Pokročilí uživatelé mohou obejít interní PID a převzít přímé řízení pomocí nezměněného řízení PWM (pulsně-šířková modulace). PWM, stejně jako PID regulace, má stále stejné limity, které udržují výkon motoru konzistentní.
• Dodatečné ovládání motoru V5 Smart je dosaženo interními enkodéry. Ty měří velikost otáčení hřídelového pouzdra. Otáčení je rozděleno do několika kroků neboli „tiků“, které poskytují zpětnou vazbu o velikosti otočení hřídele. Rozlišení kodéru je určeno vnitřní převodovkou motoru.

• Inteligentní motor V5 je ve svém výkonu zcela konzistentní. Motor běží vnitřně s mírně nižším napětím, než je minimální napětí robotické baterie V5, a výkon motoru je přesně řízen na +/-1 %. To znamená, že motor bude fungovat pokaždé stejně, bez ohledu na nabití baterie nebo teplotu motoru.
• Vnitřní teplota motoru je monitorována, aby bylo zajištěno, že motor vydrží. Pokud se motor začne přehřívat, zobrazí se varování. Pokud motor dosáhne svého teplotního limitu, výkon se automaticky sníží, aby nedošlo k poškození. Motor má čtyři úrovně odezvy na rostoucí teploty. Každá teplotní úroveň omezuje proud motoru: úroveň 1 = 50 % proudu, 2 = 25 % proudu, 3 = 12,5 % proudu, 4 = 0 % proudu.

Data zpětné vazby v Motor Dashboard

• Motor přesně vypočítává výstupní výkon, účinnost a točivý moment. Hlásí také svou polohu a úhel s přesností 0,02 stupně. Tyto výpočty a další údaje jsou hlášeny a graficky znázorněny na palubní desce motoru V5 Robot Brain, jak je znázorněno výše.

Poznámka:Ujistěte se, že převodový poměr zobrazený v rámečku Gears v okně motoru odpovídá inteligentní motorové kazetě V5, se kterou je motor spárován. Zobrazení převodového poměru lze změnit dotykem rámečku Gears na dotykové obrazovce.

• Porty V5 Smart Motor jsou osvětleny červenou LED pro vizuální komunikaci.

• Závitové vložky motoru č. 8-32 lze v krytu motoru převrátit, takže budou v jedné rovině s krytem a nebudou mírně vyčnívat. To je užitečné, když motor nebude namontován přímo na kus konstrukčního kovu. To například umožní namontovat motor pomocí distančních držáků.
• K motoru jsou náhradní díly. Patří mezi ně výměna krytu motoru V5 Smart a závitové vložky V5 Smart Motor #8-32. Díly, které lze použít k opravě motoru, takže při poškození není nutné vyměňovat celý motor. 
• Do hřídelového pouzdra motoru lze vložit vysokopevnostní čtyřhrannou vložku ozubeného kola.

Jak to zlepšuje uživatelský zážitek

• Kromě ovládání a konzistence, kterou poskytuje V5 Smart Motor, má motor snadno vyměnitelné vnitřní převodové vložky pro výstupní převodové poměry 36:1 (100 ot./min) pro vysoký točivý moment & nízké otáčky, 18:1 (200 ot./min.) pro standardní převodový poměr pro aplikace s hnacím ústrojím a 6:1 (600 ot./min) pro nízký točivý moment & vysokou rychlost, která se nejlépe používá pro sací válečky, setrvačníky nebo jiné rychle se pohybující mechanismy. Díky tomu jsou motory V5 Smart Motors rychlejší než předchozí motory 393. Další informace naleznete v části: Jak vyměnit kazetu převodového stupně V5 Smart.
• Zatímco motor 393 si udržoval nepřetržitý výkon pouze 2,7 wattu a vrcholil na 3,93 wattu, konzistentní úrovně výkonu 11 wattů během špičkového i nepřetržitého výkonu zvyšují stabilitu motoru V5 Smart. 
• Zatímco je baterie vybitá, motor V5 Smart Motor nadále vydává 100 % energie, na rozdíl od motoru 393, který při nízkém stavu baterie snížil výkon na pouhých 51 %. To výrazně zlepšuje konzistenci motoru V5 Smart Motor, zejména v kombinaci s jinými dříve vysvětlenými vylepšeními.
• Jak bylo vysvětleno dříve, inteligentní motor V5 poskytuje zpětnovazební data týkající se polohy, rychlosti, proudu, točivého momentu, teploty atd. To je velké zlepšení oproti motoru 393, který poskytoval pouze zpětnou vazbu související s jeho pozicí. Systém zpětné vazby V5 Smart Motor poskytuje uživateli informace potřebné k následnému opakování robota a programu. Jsou to cenné vzdělávací příležitosti pro nové studenty robotiky, kteří pak mohou tyto faktory zohlednit ve svých návrzích, a pro zkušenější studenty robotiky, kteří mohou vizuálně vidět vztahy a dynamiku ve fungování motoru.