Descripción general del motor V5

Función

El V5 Smart Motor 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 V5 Smart Motor utiliza un puente 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 anticipada y planificación del movimiento similar a los robots industriales. El PID se calcula internamente a una velocidad de 10 milisegundos y VEX preajusta los valores de PID para un rendimiento constante en todas las condiciones de funcionamiento. 
• Los usuarios pueden ajustar los valores PID del motor para ajustar el rendimiento del motor para sistemas mecánicos más avanzados. Los usuarios avanzados pueden omitir el PID interno y tomar el control directo con control PWM (modulación de ancho de pulso) sin procesar e inalterado. PWM, al igual que 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 que ha girado un eje. La resolución del codificador está determinada por el cartucho de engranaje interno del motor.

• El V5 Smart Motor 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 igual siempre, independientemente de la carga de la batería o la temperatura del motor.
• La temperatura interna del motor se controla para garantizar que 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 panel de control del motor

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

Nota:Asegúrese de que la relación de transmisión que se muestra en el marco Engranajes de la ventana del motor coincida con el cartucho de motor inteligente V5 con el que está emparejado el motor. La visualización 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 comunicación visual.

• Los insertos roscados #8-32 del motor se pueden voltear en la carcasa del motor y esto hará que queden al ras de la carcasa en lugar de sobresalir ligeramente. Esto es útil cuando el motor no se montará directamente en una pieza de metal estructural. Por ejemplo, esto permitirá montar el motor utilizando separadores.
• Hay piezas de repuesto para el motor. Estos incluyen el reemplazo de la tapa del motor inteligente V5 y los insertos roscados n.º 8-32 del motor inteligente V5. Piezas que se pueden utilizar para reparar un motor, de modo que no sea necesario reemplazar un motor completo cuando esté 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 engranajes de salida de 36:1 (100 rpm) para alto torque & baja velocidad, 18:1 (200 rpm) para una relación de transmisión estándar para aplicaciones de tren de transmisión y 6:1 (600 rpm) para par bajo & alta velocidad, que se utiliza mejor para rodillos de admisión, volantes u otros mecanismos de movimiento rápido. Esto hace que los V5 Smart Motors sean más rápidos que los 393 Motors anteriores. Para obtener más información, consulte: Cómo cambiar un cartucho de engranaje 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. 
• Mientras la batería está baja, el motor inteligente V5 continúa generando el 100 % de energía, a diferencia del motor 393, que redujo la energía a solo el 51 % en condiciones de batería baja. Esto mejora enormemente la consistencia del V5 Smart Motor, 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 proporcionaba comentarios relacionados con su posición. El sistema de retroalimentación del V5 Smart Motor proporciona al usuario la información necesaria para luego iterar en su robot y programa. Estas son valiosas oportunidades de aprendizaje para nuevos estudiantes de robótica que luego pueden tener en cuenta estos factores en sus diseños, y para estudiantes de robótica más experimentados que pueden ver visualmente las relaciones y dinámicas dentro del funcionamiento del motor.