V5 スマート モーター (11W) V5 が成功するためには完璧である必要がありました。 このモーターの設計には、何千時間ものエンジニアリングと分析が費やされました。 モーター、ギア、エンコーダー、モジュラーギアカートリッジ、回路基板、熱管理、パッケージング、取り付けなど、すべてが連携して機能する必要があります。 ユーザーはモーターの方向、速度、加速度、位置、およびトルク制限を制御できます。
一貫性こそが勝負なのです。 ソフトウェアによりモーターの最大速度が制限されるため、さまざまなモーターのパフォーマンスがより一貫したものになるだけでなく、負荷がかかっている間もモーターが最大速度で動作することが可能になります。 実際、モーターは、ピーク電力の約 60% (12.75W) または停止トルクの 35% (2.1Nm) に達するまで、最高速度で動作することができます。
このモーターは、速度範囲の 30% で 11W 以上を生成する能力もあり、VEX Robotics Competition チームに前例のないパワーを与えます。
(11W) V5 スマート モーターの内部ギア設計は、すべてのモーター出力と、負荷がかかったアームやロボットの運動量からモーターに加わる外力の乱用に耐える必要があります。 ギアトレインはこれまでで最も堅牢です。 高トルク箇所には金属ギヤを採用し強度を高めています。 低負荷、高速箇所には樹脂ギヤを採用し、スムーズで効率的な動作を実現します。 内部ギアカートリッジは、6:1、18:1、および 36:1 の出力ギア比にユーザーが変更できます。
モーターのシャフトソケットは、1/8 インチのドライブシャフトと 1/4 インチの高強度シャフトを収容できます。
モーターの内部回路基板には、位置、速度、方向、電圧、電流、温度を測定するための完全な H ブリッジと独自の Cortex M0 マイクロコントローラーが搭載されています。 マイクロコントローラーは、産業用ロボットと同様に、速度制御、位置制御、トルク制御、フィードフォワード ゲイン、動作計画を備えた独自の PID (比例積分微分) を実行します。 PID は内部で 10 ミリ秒のレートで計算されます。 モーターの PID 値は VEX によって事前に調整されており、あらゆる動作条件にわたって優れたパフォーマンスを発揮します。
上級ユーザーは、内部 PID をバイパスし、未加工の PWM (パルス幅変調) 制御を使用して直接制御することができます。 Raw 制御には、同じ回転数制限、電流制限、最大電圧があり、モーターの性能を同一に保ちます。
V5 Smart モーターの追加制御は、内部エンコーダーによって実現されます。 シャフトソケットの回転量を測定します。 回転はいくつかのステップまたは「ティック」に分割され、シャフトの回転量に関するフィードバックが提供されます。 エンコーダーの分解能はモーターの内歯車カートリッジによって決まります。 エンコーダ値は、各ギア カートリッジごとに以下の表に示されています。
「一貫した運動パフォーマンスはゲームチェンジャーです。」
(11W) V5 スマート モーターの最もユニークな機能の 1 つは、完全に一貫したパフォーマンスです。 モーターは内部でバッテリーの最低電圧よりわずかに低い電圧で動作し、モーターの出力は +/-1% まで正確に制御されます。 これは、バッテリーの充電量やモーターの温度に関係なく、モーターがすべての試合とすべての自律走行で同じパフォーマンスを発揮することを意味します。
ピーク電力出力に影響を与えることなく熱を制御できるよう、ストール電流は 2.5A に制限されています。 ストール電流を制限すると、意図しないモーター停止の原因となるモーター内の自動リセット ヒューズ (PTC デバイス) が不要になります。 2.5A 制限により、基本的にモーターの性能曲線の望ましくない領域が削除され、ユーザーが意図せずに失速状態を引き起こすことがなくなります。 最後に、モーターが長持ちすることを確認するために、内部温度が監視されます。 モーターが危険な温度に近づくと、ユーザーに警告が表示されます。 モーターが温度制限に達すると、損傷が発生しないように性能が自動的に低下します。 モーターには温度上昇に対する 4 つのレベルの応答があります。 各温度レベルはモーター電流を制限します: レベル 1 = 50% 電流、2 = 25% 電流、3 = 12.5% 電流、4 = 0% 電流。
モーターは正確な出力電力、効率、トルクを計算するため、ユーザーはいつでもモーターの性能を正確に理解できます。 位置と角度は 0.02 度の精度で報告されます。 このデータはすべて、V5 モーター ダッシュボードにレポートされ、グラフ化されます。 V5 モーター ダッシュボードの表示の詳細については、VEX ライブラリの 記事を参照してください。
モーターの #8-32 ネジ付きインサートは、モーターのハウジング内で裏返すことができ、これにより、わずかに突き出るのではなく、ハウジングと同一面になります。 これは、モーターが構造用金属に直接取り付けられない場合に便利です。 たとえば、スタンドオフを使用してモーターを取り付けることができます。 万一損傷が発生した場合でも、モータの交換部品は であるため、損傷した場合でもモータ全体を交換する必要はありません。 これらには、V5 スマート モーター キャップ交換および V5 スマート モーター #8-32 ネジ付きインサートが含まれます。
最後に、V5 スマート モーター ポートは赤色 LED で点灯し、視覚的なコミュニケーションを実現します。 赤色のライトが点灯していない場合は、電源が入っている V5 Brain との接続が確立されていないことを示します。 赤色の点灯は、電源が入っている V5 Brain との接続が確立され、通信中であることを示します。 赤色のライトの高速点滅は、V5 Brain のデバイス情報画面で選択されたポートにどのモーターが接続されているかを示します。 赤いライトがゆっくり点滅している場合は、通信障害があることを示します。 V5 スマート モーター (11W) の使用方法の詳細については、VEX ライブラリの次の記事 参照してください。
| モータープログラミング | ||
|---|---|---|
|
設定 Motor.setVelocity() Motor.setTorqueLimit() Motor.setStopping() Motor.setRotation() Motor.setTimeout() |
アクション Motor.spin() Motor.rotateTo() Motor.rotateFor() Motor.stop() 詳細オプション Motor.startRotateTo() Motor.startRotateFor() |
センシング Motor.isDone() Motor.direction() Motor.rotation() Motor.velocity() Motor.current() Motor.power() モーター.トルク() モーター.効率() モーター.温度() |
| V5 スマートモーター (11W) 仕様 | モーター 393 + コントローラー 29 | |
|---|---|---|
| スピード | 約100、200、または600rpm | 120、160、または240 rpm |
| 最大電力 | 11W | 3.93W |
| 継続的な電力 | 11W | 2.70W |
| ストールトルク (100 RPM カートリッジ使用時) | 2.1Nm | 1.67Nm |
| バッテリーのパフォーマンスが低い | 100%の出力 | 51% 出力 |
| フィードバック | 位置 速度 (計算) 電流 電圧 電力 トルク (計算) 効率 (計算) 温度 |
位置1 |
| エンコーダ | 36:1 ギアで 1800 ティック/回転 18:1 ギアで 900 ティック/回転 6:1 ギアで 300 ティック/回転 |
高トルクギアで 627 ティック/回転1 高速ギアで 392 ティック/回転1 ターボギアで 261 ティック/回転1 |
| 寸法 | 幅2.26インチ x 長さ2.82インチ x 高さ1.30インチ 幅57.3 mm x 長さ71.6 mm x 高さ33.0 mm |
幅1.97インチ x 長さ2.16インチ x 高さ0.98インチ 50mm x 長さ55mm x 高さ25mm |
| 重さ | 0.342 ポンド 155 グラム |
0.209 ポンド 95 グラム |
1. Motor 393 Position には、Integrated Motor Encoder (IME) が必要です。