V5 모터 개요

기능

V5 스마트 모터는 기어, 엔코더, 모듈식 기어 카트리지는 물론 회로 기판, 열 관리, 패키징 및 장착을 완벽하게 만드는 것을 목표로 수천 시간에 걸친 엔지니어링 및 분석의 산물입니다. 이 사려 깊은 디자인을 통해 사용자는 로봇의 바퀴, 팔, 발톱 또는 이동식 구성 요소를 회전시키는 모터의 방향, 속도, 가속도, 위치 및 토크를 제어할 수 있습니다. V5 스마트 모터는 위치, 속도, 전류, 전압, 전력, 토크, 효율 및 온도에 대한 피드백 데이터를 제공합니다. 

기능 & 개선 사항

통합관제시스템

• V5 Smart Motor의 내부 회로 기판은 완전한 H-Bridge와 자체 Cortex M0 마이크로컨트롤러를 사용하여 위치, 속도, 방향, 전압, 전류 및 온도를 측정합니다. 마이크로컨트롤러는 산업용 로봇과 유사한 속도, 위치, 토크, 피드포워드 게인 및 동작 계획을 제어하는 ​​자체 PID(비례-적분-미분)를 실행합니다. PID는 내부적으로 10밀리초 속도로 계산되며 PID 값은 모든 작동 조건에서 일관된 성능을 위해 VEX에 의해 사전 조정됩니다. 
• 사용자는 모터의 PID 값을 조정하여 고급 기계 시스템에 맞게 모터 성능을 조정할 수 있습니다. 고급 사용자는 내부 PID를 우회하고 변경되지 않은 원시 PWM(펄스 폭 변조) 제어를 통해 직접 제어할 수 있습니다. PID 제어와 마찬가지로 PWM에는 모터 성능을 일관되게 유지하는 동일한 제한이 있습니다.
• V5 Smart 모터의 추가 제어는 내부 인코더를 통해 이루어집니다. 샤프트 소켓의 회전량을 측정합니다. 회전은 샤프트가 회전한 양에 대한 피드백을 제공하는 여러 단계 또는 "틱"으로 나뉩니다. 엔코더의 분해능은 모터의 내부 기어 카트리지에 의해 결정됩니다.

• V5 스마트 모터는 성능이 완전히 일관됩니다. 모터는 V5 로봇 배터리의 최소 전압보다 약간 낮은 전압에서 내부적으로 작동하며, 모터의 전력은 +/-1%로 정확하게 제어됩니다. 이는 배터리 충전량이나 모터 온도에 관계없이 모터가 매번 동일한 성능을 발휘한다는 것을 의미합니다.
• 모터의 내부 온도를 모니터링하여 모터가 지속되는지 확인합니다. 모터가 과열되기 시작하면 경고가 표시됩니다. 모터가 온도 한계에 도달하면 손상이 발생하지 않도록 성능이 자동으로 감소됩니다. 모터는 온도 상승에 대해 4가지 수준의 반응을 보입니다. 각 온도 레벨은 모터 전류를 제한합니다. 레벨 1 = 50% 전류, 2 = 25% 전류, 3 = 12.5% ​​전류, 4 = 0% 전류.

모터 대시보드의 피드백 데이터

• 모터는 정확한 출력 전력, 효율 및 토크를 계산합니다. 또한 0.02도의 정확도로 위치와 각도를 보고합니다. 이러한 계산 및 기타 데이터는 위와 같이 V5 Robot Brain의 모터 대시보드에 보고되고 그래프로 표시됩니다.

참고:모터 창의 기어 프레임에 표시된 기어비가 모터와 페어링된 V5 스마트 모터 카트리지와 일치하는지 확인하십시오. 기어비 표시는 터치스크린의 기어 프레임을 터치하여 변경할 수 있습니다.

• V5 Smart Motor 포트에는 빨간색 LED가 켜져 시각적 통신이 가능합니다.

• 모터의 #8-32 나사산 인서트는 모터 하우징에서 뒤집을 수 있으며 이렇게 하면 약간 튀어나오지 않고 하우징과 같은 높이가 됩니다. 이는 모터가 구조용 금속 조각에 직접 장착되지 않을 때 유용합니다. 예를 들어, 이렇게 하면 스탠드오프를 사용하여 모터를 장착할 수 있습니다.
• 모터용 교체 부품은 있습니다. 여기에는 V5 스마트 모터 캡 교체 및 V5 스마트 모터 #8-32 나사형 인서트가 포함됩니다. 모터 수리에 사용할 수 있는 부품으로, 모터 손상 시 모터 전체를 교체할 필요가 없습니다. 
• 모터의 샤프트 소켓은 고강도 사각 기어 인서트를 수용할 수 있습니다.

사용자 경험을 개선하는 방법

• V5 스마트 모터가 제공하는 제어력과 일관성 외에도 모터에는 높은 토크 & 저속, 18:1(200rpm)의 출력 기어비 36:1(100rpm)을 위한 교체가 쉬운 내부 기어 카트리지가 있습니다. 드라이브 트레인 적용을 위한 표준 기어비, 낮은 토크의 경우 6:1(600rpm) & 고속은 흡입 롤러, 플라이휠 또는 기타 빠르게 움직이는 메커니즘에 가장 적합합니다. 이로 인해 V5 스마트 모터는 이전 393 모터보다 더 빨라졌습니다. 자세한 내용은 다음을 참조하십시오. V5 스마트 모터 기어 카트리지 교체 방법.
• 393 모터는 2.7와트의 연속 전력만 유지하고 최대 3.93와트에 달하는 반면, 피크 및 연속 성능 동안 일관된 11와트 전력 수준은 V5 스마트 모터의 안정성을 향상시킵니다. 
• V5 스마트모터는 배터리가 부족한 상태에서도 전력을 51%까지만 감소시킨 393 모터와 달리 계속해서 100% 전력을 출력한다. 이는 특히 이전에 설명한 다른 개선 사항과 결합하여 V5 Smart Motor의 일관성을 크게 향상시킵니다.
• 앞서 설명한 바와 같이 V5 스마트 모터는 위치, 속도, 전류, 토크, 온도 등과 관련된 피드백 데이터를 제공합니다. 이는 위치와 관련된 피드백만 제공했던 393 모터에 비해 크게 개선된 것입니다. V5 Smart Motor의 피드백 시스템은 사용자에게 로봇과 프로그램을 반복하는 데 필요한 정보를 제공합니다. 이는 설계 내에서 이러한 요소를 설명할 수 있는 새로운 로봇 공학 학생과 모터 기능 내의 관계와 역학을 시각적으로 볼 수 있는 경험이 많은 로봇 공학 학생에게 귀중한 학습 기회입니다.