Présentation du moteur V5

Fonction

Le moteur intelligent V5 est le produit de milliers d'heures d'ingénierie et d'analyse visant à perfectionner les engrenages, les encodeurs, les cartouches d'engrenages modulaires, ainsi que la carte de circuit imprimé, la gestion thermique, l'emballage et le montage. Cette conception réfléchie permet aux utilisateurs de contrôler la direction, la vitesse, l'accélération, la position et le couple du moteur qui font tourner les roues, les bras, les griffes ou tout autre composant mobile du robot. Le moteur intelligent V5 fournit des données de retour sur sa position, sa vitesse, son courant, sa tension, sa puissance, son couple, son efficacité et sa température.

Comprend & avancements

Système de contrôle intégré

  • La carte de circuit interne du moteur intelligent V5 utilise un pont en H complet et son propre microcontrôleur Cortex M0 pour mesurer la position, la vitesse, la direction, la tension, le courant et la température. Le microcontrôleur exécute son propre PID (proportionnel-intégral-dérivé) avec un contrôle de la vitesse, de la position, du couple, du gain anticipé et de la planification de mouvement similaire aux robots industriels. Le PID est calculé en interne à une fréquence de 10 millisecondes et les valeurs PID sont préréglées par VEX pour des performances cohérentes dans toutes les conditions de fonctionnement.
  • Les utilisateurs peuvent ajuster les valeurs PID du moteur pour régler les performances d'un moteur pour des systèmes mécaniques plus avancés. Les utilisateurs avancés peuvent contourner le PID interne et prendre le contrôle direct avec un contrôle PWM (modulation de largeur d'impulsion) brut et non modifié. PWM, comme le contrôle PID, a toujours les mêmes limites qui maintiennent les performances du moteur cohérentes.
  • Un contrôle supplémentaire du moteur V5 Smart est assuré par des encodeurs internes. Ceux-ci mesurent la quantité de rotation de la douille d'arbre. La rotation est divisée en un certain nombre d'étapes ou « ticks » qui fournissent des informations sur la quantité de rotation d'un arbre. La résolution de l'encodeur est déterminée par la cartouche d'engrenage interne du moteur.
Encodeur 1800 ticks/rev avec engrenages 36:1
900 ticks/rev avec engrenages 18:1
300 ticks/rev avec 6 :1 vitesses
  • Le moteur intelligent V5 est tout à fait cohérent dans ses performances. Le moteur fonctionne en interne à une tension légèrement inférieure à la tension minimale de la batterie du robot V5, et la puissance du moteur est contrôlée avec précision à +/- 1 %. Cela signifie que le moteur fonctionnera de la même manière à chaque fois, quelle que soit la charge de la batterie ou la température du moteur.
  • La température interne du moteur est surveillée pour s'assurer que le moteur dure. Si le moteur commence à surchauffer, il y a un avertissement. Si le moteur atteint sa limite de température, les performances sont automatiquement réduites pour éviter tout dommage. Le moteur a quatre niveaux de réponse à la hausse des températures. Chaque niveau de température limite le courant du moteur : niveau 1 = 50 % de courant, 2 = 25 % de courant, 3 = 12,5 % de courant, 4 = 0 % de courant.

Données de retour dans le tableau de bord du moteur

  • Le moteur calcule avec précision la puissance de sortie, l'efficacité et le couple. Il signale également sa position et son angle avec une précision de 0,02 degré. Ces calculs et autres données sont rapportés et représentés graphiquement sur le tableau de bord du moteur du V5 Robot Brain, comme indiqué ci-dessus.

Remarque : Assurez-vous que le rapport de démultiplication affiché dans le cadre Engrenages de la fenêtre du moteur correspond à la cartouche de moteur intelligente V5 avec laquelle le moteur est associé. L'affichage du rapport de démultiplication peut être modifié en touchant le cadre Engrenages sur l'écran tactile.

  • Les ports du moteur intelligent V5 sont éclairés par une LED rouge pour la communication visuelle.
Pas de feu rouge Aucune connexion établie avec un V5 Brain qui est sous tension.
Rouge uni Il y a une connexion établie avec un V5 Brain qui est sous tension et qui communique.
Rouge clignotant rapidement Indique quel moteur est connecté à un port qui a été sélectionné dans l'écran d'informations sur l'appareil du V5 Brain.
Clignotement lent rouge Indique qu'il y a un défaut de communication.
  • Les inserts filetés #8-32 du moteur peuvent être retournés dans le boîtier du moteur, ce qui les fera affleurer le boîtier plutôt que légèrement saillants. Ceci est utile lorsque le moteur ne sera pas monté directement sur un morceau de métal structurel. Par exemple, cela permettra au moteur d'être monté à l'aide d'entretoises.
  • Il existe pièces de rechange pour le moteur. Ceux-ci incluent le remplacement du capuchon du moteur intelligent V5 et les inserts filetés du moteur intelligent V5 #8-32. Pièces qui peuvent être utilisées pour réparer un moteur afin qu'un moteur entier n'ait pas besoin d'être remplacé lorsqu'il est endommagé.
  • La douille d'arbre du moteur peut accueillir un insert à engrenage carré haute résistance.

Comment cela améliore l'expérience utilisateur

  • Outre le contrôle et la cohérence fournis par le moteur intelligent V5, le moteur est doté de cartouches d'engrenages internes faciles à remplacer pour des rapports de démultiplication de sortie de 36:1 (100 tr/min) pour un couple élevé & basse vitesse, 18:1 (200 tr/min) pour un rapport de démultiplication standard pour les applications de transmission et 6:1 (600 tr/min) pour un faible couple & vitesse élevée qui est la meilleure utilisé pour les rouleaux d'admission, les volants d'inertie ou d'autres mécanismes à déplacement rapide. Cela rend les moteurs intelligents V5 plus rapides que les moteurs 393 précédents.Pour plus d'informations, veuillez vous référer à : Comment changer une cartouche d'engrenage de moteur intelligent V5.
  • Alors que le moteur 393 ne maintenait que 2,7 watts de puissance continue et culminait à 3,93 watts, les niveaux de puissance constants de 11 watts pendant les performances de pointe et continues améliorent la stabilité du moteur intelligent V5.
  • Alors que la batterie est faible, le moteur intelligent V5 continue de fournir 100 % de puissance, contrairement au moteur 393 qui n'est réduit qu'à 51 % dans des conditions de batterie faible. Cela améliore considérablement la cohérence du moteur intelligent V5, en particulier en combinaison avec d'autres améliorations expliquées précédemment.
  • Comme expliqué précédemment, le moteur intelligent V5 fournit des données de retour relatives à la position, la vitesse, le courant, le couple, la température, etc. Il s'agit d'une grande amélioration par rapport au moteur 393 qui ne fournissait que des commentaires liés à sa position. Le système de rétroaction du moteur intelligent V5 fournit à un utilisateur les informations nécessaires pour ensuite itérer sur son robot et son programme. Ce sont de précieuses opportunités d'apprentissage pour les nouveaux étudiants en robotique qui peuvent ensuite tenir compte de ces facteurs dans leurs conceptions, et pour les étudiants en robotique plus expérimentés qui peuvent voir visuellement les relations et la dynamique dans le fonctionnement du moteur.