Descripción general del motor V5

Función

El motor inteligente V5 es el producto de miles de horas de ingeniería y análisis destinados a perfeccionar los engranajes, codificadores, cartuchos de engranajes modulares, así como la placa de circuito, la gestión térmica, el embalaje y el montaje. Este cuidadoso diseño permite a los usuarios controlar la dirección, la velocidad, la aceleración, la posición y el par del motor que hacen girar las ruedas, los brazos, las garras o cualquier componente móvil del robot. El motor inteligente V5 proporciona datos de retroalimentación sobre su posición, velocidad, corriente, voltaje, potencia, par, eficiencia y temperatura.

Características & avances

Sistema de control integrado

  • La placa de circuito interno del motor inteligente V5 utiliza un puente en H completo y su propio microcontrolador Cortex M0 para medir la posición, velocidad, dirección, voltaje, corriente y temperatura. El microcontrolador ejecuta su propio PID (proporcional-integral-derivado) con control sobre la velocidad, posición, par, ganancia de avance y planificación de movimiento similar a los robots industriales. El PID se calcula internamente a una tasa de 10 milisegundos y los valores de PID son preajustados por VEX para un rendimiento constante en todas las condiciones de funcionamiento.
  • Los usuarios pueden ajustar los valores PID del motor para ajustar el rendimiento de un motor para sistemas mecánicos más avanzados. Los usuarios avanzados pueden omitir el PID interno y tomar el control directo con el control PWM (modulación de ancho de pulso) sin alterar. PWM, como el control PID, todavía tiene los mismos límites que mantienen constante el rendimiento del motor.
  • El control adicional del motor V5 Smart se logra mediante codificadores internos. Estos miden la cantidad de rotación del casquillo del eje. La rotación se divide en una serie de pasos o "tics" que proporcionan información sobre la cantidad de giro de un eje. La resolución del codificador está determinada por el cartucho de engranajes interno del motor.
Codificador 1800 tics / rev con engranajes 36: 1
900 ticks / rev con engranajes 18: 1
300 ticks / rev con 6 : 1 engranajes
  • El motor inteligente V5 es completamente consistente en su desempeño. El motor funciona internamente a un voltaje ligeramente más bajo que el voltaje mínimo de la batería del robot V5, y la potencia del motor se controla con precisión a +/- 1%. Esto significa que el motor funcionará de la misma manera cada vez, independientemente de la carga de la batería o de la temperatura del motor.
  • La temperatura interna del motor se monitorea para asegurarse de que el motor dure. Si el motor comienza a sobrecalentarse, hay una advertencia. Si el motor alcanza su límite de temperatura, el rendimiento se reduce automáticamente para garantizar que no se produzcan daños. El motor tiene cuatro niveles de respuesta al aumento de temperatura. Cada nivel de temperatura limita la corriente del motor: nivel 1 = 50% de corriente, 2 = 25% de corriente, 3 = 12,5% de corriente, 4 = 0% de corriente.

Datos de retroalimentación en el tablero del motor

  • El motor calcula la potencia de salida, la eficiencia y el par con precisión. También informa su posición y ángulo con una precisión de 0,02 grados. Esos cálculos y otros datos se informan y grafican en el tablero del motor del V5 Robot Brain, como se muestra arriba.

Nota:Asegúrese de que la relación de engranajes que se muestra en el cuadro Engranajes de la ventana del motor coincida con el Cartucho de motor inteligente V5 con el que está emparejado el motor. La pantalla de la relación de transmisión se puede cambiar tocando el marco Gears en la pantalla táctil.

  • Los puertos del motor inteligente V5 están iluminados con un LED rojo para la comunicación visual.
Sin luz roja No se realiza ninguna conexión con un V5 Brain que está encendido.
Rojo sólido Hay una conexión hecha con un V5 Brain que está encendido y se está comunicando.
Rojo parpadeante rápido Indica qué motor está conectado a un puerto que se ha seleccionado en la pantalla de información del dispositivo V5 Brain.
Parpadeo lento en rojo Indica que hay una falla en las comunicaciones.
  • Los insertos roscados n. ° 8-32 del motor se pueden voltear en la carcasa del motor y esto los hará al ras con la carcasa en lugar de sobresalir ligeramente. Esto es útil cuando el motor no se va a montar directamente en una pieza de metal estructural. Por ejemplo, esto permitirá que el motor se monte usando separadores.
  • Hay piezas de repuesto para el motor. Estos incluyen el reemplazo de la tapa del motor inteligente V5 y los insertos roscados del motor inteligente V5 n. ° 8-32. Piezas que se pueden usar para reparar un motor, por lo que no es necesario reemplazar un motor completo cuando está dañado.
  • El casquillo del eje del motor puede acomodar un inserto de engranaje cuadrado de alta resistencia.

Cómo mejora la experiencia del usuario

  • Además del control y la consistencia que proporciona el motor inteligente V5, el motor tiene cartuchos de engranajes internos fáciles de reemplazar para relaciones de transmisión de salida de 36: 1 (100 rpm) para un par alto & baja velocidad, 18: 1 (200 rpm) para una relación de transmisión estándar para aplicaciones de tren de transmisión, y 6: 1 (600 rpm) para bajo torque & alta velocidad, que es la mejor utilizado para rodillos de admisión, volantes u otros mecanismos de movimiento rápido. Esto hace que los motores inteligentes V5 sean más rápidos que los 393 motores anteriores.Para obtener más información, consulte: Cómo cambiar un cartucho de engranajes de motor inteligente V5.
  • Mientras que el motor 393 mantuvo solo 2,7 vatios de potencia continua y alcanzó un máximo de 3,93 vatios, los niveles constantes de potencia de 11 vatios durante el rendimiento máximo y continuo mejoran la estabilidad del motor inteligente V5.
  • Si bien la batería está baja, el motor inteligente V5 continúa produciendo el 100% de energía, a diferencia del motor 393, que se redujo a solo el 51% de energía en condiciones de batería baja. Esto mejora en gran medida la consistencia del motor inteligente V5, especialmente en combinación con otras mejoras explicadas anteriormente.
  • Como se explicó anteriormente, el motor inteligente V5 proporciona datos de retroalimentación relacionados con la posición, velocidad, corriente, par, temperatura, etc. Esta es una gran mejora con respecto al motor 393 que solo proporcionó retroalimentación relacionada con su posición. El sistema de retroalimentación del motor inteligente V5 proporciona al usuario la información necesaria para luego iterar en su robot y programa. Estas son valiosas oportunidades de aprendizaje para los nuevos estudiantes de robótica que luego pueden tener en cuenta estos factores dentro de sus diseños, y para los estudiantes de robótica más experimentados que pueden ver visualmente las relaciones y la dinámica dentro del funcionamiento del motor.