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 le 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. 

Caractéristiques & avancées

Système de contrôle intégré

  • Le circuit imprimé 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 des mouvements similaires 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 constantes dans toutes les conditions de fonctionnement. 
  • Les utilisateurs peuvent ajuster les valeurs PID du moteur pour ajuster 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 inchangé. Le PWM, comme le contrôle PID, a toujours les mêmes limites qui maintiennent les performances du moteur constantes.
  • Un contrôle supplémentaire du moteur V5 Smart est obtenu 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 du codeur est déterminée par la cartouche d'engrenage interne du moteur.
Encodeur 1800 ticks/tr avec des vitesses 36:1
900 ticks/tr avec des vitesses 18:1
300 ticks/tr avec des vitesses 6:1
  • Le moteur intelligent V5 est totalement 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 garantir la durée de vie du moteur. Si le moteur commence à surchauffer, un avertissement est émis. Si le moteur atteint sa limite de température, les performances sont automatiquement réduites pour garantir qu'aucun dommage ne se produise. Le moteur dispose de quatre niveaux de réponse à la hausse des températures. Chaque niveau de température limite le courant 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 indique également sa position et son angle avec une précision de 0,02 degrés. 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 intelligent V5 avec laquelle le moteur est associé. L'affichage du rapport de démultiplication peut être modifié en touchant le cadre Gears 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 sous tension.
Rouge uni Une connexion est établie avec un V5 Brain qui est sous tension et 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 problème 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 de légèrement dépasser. Ceci est utile lorsque le moteur ne sera pas monté directement sur une pièce de métal structurel. Par exemple, cela permettra au moteur d'être monté à l'aide d'entretoises.
  • Il y a 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 pouvant 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 d'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 transmission standard pour les applications de transmission, et 6:1 (600 tr/min) pour un faible couple & vitesse élevée qui est mieux utilisée pour les rouleaux d'admission, les volants d'inertie ou d'autres mécanismes à mouvement 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 maximales et continues améliorent la stabilité du moteur intelligent V5. 
  • Lorsque la batterie est faible, le moteur intelligent V5 continue de fournir 100 % de puissance, contrairement au moteur 393 qui réduit à seulement 51 % sa puissance dans des conditions de batterie faible. Cela améliore considérablement la cohérence du moteur intelligent V5, notamment 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 informations relatives à sa position. Le système de retour d'information du V5 Smart Motor fournit à l'utilisateur les informations nécessaires pour ensuite itérer sur son robot et son programme. Il s'agit d'opportunités d'apprentissage précieuses pour les nouveaux étudiants en robotique qui peuvent ensuite prendre en compte ces facteurs dans leurs conceptions, et pour les étudiants en robotique plus expérimentés qui peuvent voir visuellement les relations et la dynamique au sein du fonctionnement du moteur.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

Last Updated: