V5가 성공하려면 V5 스마트 모터(11W) 완벽해야 했습니다. 이 모터를 설계하는 데 수천 시간의 엔지니어링과 분석이 소요되었습니다. 모터, 기어, 인코더, 모듈식 기어 카트리지, 회로 기판, 열 관리, 포장 및 장착 등 모든 것이 함께 작동해야 합니다. 사용자는 모터의 방향, 속도, 가속도, 위치 및 토크 제한을 제어할 수 있습니다.
일관성은 게임의 이름입니다. 소프트웨어는 모터의 최대 속도를 제한하여 다양한 모터 간의 성능을 더욱 일관되게 만들 뿐만 아니라 부하가 걸린 상태에서도 모터가 최대 속도로 작동할 수 있도록 해줍니다. 실제로 모터는 최대 출력(12.75W)의 약 60% 또는 정지 토크(2.1Nm)의 35%에 도달할 때까지 최대 속도로 작동할 수 있습니다.
또한 모터는 속도 범위의 30%에서 11W+를 생산할 수 있어 VEX Robotics Competition 팀에 전례 없는 전력을 제공합니다.
(11W) V5 스마트 모터의 내부 기어 설계는 모터의 모든 전력과 로드된 암 및 로봇 운동량에서 모터로 들어오는 외부 힘의 남용을 견뎌야 합니다. 기어트레인은 당사의 가장 견고한 제품입니다. 금속 기어는 강도가 높은 모든 고토크 위치에 사용됩니다. 부드럽고 효율적인 작동을 위해 저부하, 고속 위치에 플라스틱 기어를 사용합니다. 내부 기어 카트리지는 6:1, 18:1 및 36:1의 출력 기어 비율에 대해 사용자가 변경할 수 있습니다.
모터의 샤프트 소켓은 1/8" 구동 샤프트와 1/4" 고강도 샤프트를 수용할 수 있습니다.
모터의 내부 회로 기판에는 위치, 속도, 방향, 전압, 전류 및 온도를 측정하기 위한 전체 H-브리지와 자체 Cortex M0 마이크로컨트롤러가 있습니다. 마이크로컨트롤러는 산업용 로봇과 유사한 속도 제어, 위치 제어, 토크 제어, 피드포워드 게인 및 모션 계획을 갖춘 자체 PID(비례 적분 미분)를 실행합니다. PID는 내부적으로 10밀리초 속도로 계산됩니다. 모터의 PID 값은 모든 작동 조건에서 탁월한 성능을 발휘할 수 있도록 VEX에 의해 사전 조정됩니다.
고급 사용자는 내부 PID를 우회하고 변경되지 않은 원시 PWM(펄스 폭 변조) 제어를 통해 직접 제어할 수 있습니다. 원시 제어에는 모터 성능을 동일하게 유지하는 동일한 rpm 제한, 전류 제한 및 최대 전압이 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. 엔코더 값은 각 기어 카트리지별로 아래 차트에 제공됩니다.
“일관적인 모터 성능은 게임 체인저입니다”
(11W) V5 스마트 모터의 가장 독특한 기능 중 하나는 완전히 일관된 성능입니다. 모터는 배터리의 최소 전압보다 약간 낮은 전압에서 내부적으로 작동하며, 모터의 출력은 +/-1%로 정확하게 제어됩니다. 이는 모터가 배터리 충전이나 모터 온도에 관계없이 모든 경기와 모든 자율 주행에서 동일한 성능을 발휘한다는 것을 의미합니다.
최대 전력 출력에 영향을 주지 않고 열을 제어할 수 있도록 정지 전류가 2.5A로 제한됩니다. 정지 전류를 제한하면 모터에서 의도하지 않은 모터 정지를 일으킬 수 있는 자동 재설정 퓨즈(PTC 장치)가 필요하지 않습니다. 2.5A 제한은 본질적으로 모터 성능 곡선의 바람직하지 않은 영역을 제거하여 사용자가 의도치 않게 정지 상황을 만들지 않도록 보장합니다. 마지막으로 모터의 지속성을 확인하기 위해 내부 온도를 모니터링합니다. 모터가 안전하지 않은 온도에 가까워지면 사용자에게 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.
모터는 정확한 출력 전력, 효율 및 토크를 계산하므로 사용자는 언제든지 모터 성능을 정확하게 이해할 수 있습니다. 위치와 각도는 0.02도의 정확도로 보고됩니다. 이 모든 데이터는 V5 모터 대시보드에 보고되고 그래프로 표시됩니다. V5 모터 대시보드 보기에 대한 자세한 내용은 VEX 라이브러리 에서 이 기사를 참조.
모터의 #8-32 나사형 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. 손상이 발생한 경우 모터 교체 부품이 이므로 손상 시 모터 전체를 교체할 필요가 없습니다. 여기에는 V5 스마트 모터 캡 교체 및 V5 스마트 모터 #8-32 나사형 인서트가 포함됩니다.
마지막으로 V5 스마트 모터 포트에는 빨간색 LED가 켜져 시각적 소통이 가능합니다. 빨간색 표시등이 켜지지 않으면 전원이 공급되는 V5 Brain과 연결이 이루어지지 않았음을 의미합니다. 빨간색으로 켜져 있으면 전원이 공급되는 V5 Brain과 연결되어 통신 중임을 나타냅니다. 빠르게 깜박이는 빨간색 표시등은 V5 Brain의 장치 정보 화면에서 선택된 포트에 어떤 모터가 연결되어 있는지를 나타냅니다. 느리게 깜박이는 빨간색 표시등은 통신 오류가 있음을 나타냅니다. V5 스마트 모터(11W) 사용에 대한 자세한 내용은 VEX 라이브러리의 기사를 참조하세요.
| 모터 프로그래밍 | ||
|---|---|---|
|
설정 Motor.setVelocity() Motor.setTorqueLimit() Motor.setStopping() Motor.setRotation() Motor.setTimeout() |
작업 Motor.spin() Motor.rotateTo() Motor.rotateFor() Motor.stop() 고급 옵션 Motor.startRotateTo() 모터.startRotateFor() |
감지 Motor.isDone() Motor.direction() Motor.rotation() Motor.velocity() Motor.current() Motor.power() 모터.토크() 모터.효율() 모터.온도() |
| V5 스마트 모터(11W) 사양 | 모터 393 + 컨트롤러 29 | |
|---|---|---|
| 속도 | 약 100, 200 또는 600rpm | 120, 160 또는 240rpm |
| 피크 전력 | 11W | 3.93W |
| 지속적인 전력 | 11W | 2.70W |
| 스톨 토크(100RPM 카트리지 포함) | 2.1Nm | 1.67Nm |
| 낮은 배터리 성능 | 100% 전원 출력 | 51% 전력 출력 |
| 피드백 | 위치 속도(계산됨) 전류 전압 전력 토크(계산됨) 효율(계산됨) 온도 |
위치1 |
| 인코더 | 36:1 기어의 경우 1800틱/회전 18:1 기어의 경우 900틱/회전 :1 기어의 경우 1 300틱/회전 |
627 틱/회전(고토크 기어 포함)1 392틱/회전(고속 기어 포함)1 261틱/회전(터보 기어1 |
| 치수 | 2.26인치 W x 2.82인치 L x 1.30인치 H 57.3mm W x 71.6mm L x 33.0mm H |
1.97인치 W x 2.16인치 L x 0.98인치 H 50mm W x 55mm L x 25mm H |
| 무게 | 0.342파운드 155그램 |
0.209파운드 95그램 |
1. 모터 393 위치에는 통합 모터 인코더(IME)가 필요합니다.