Overzicht V5-motor

Functie

De V5 Smart Motor is het product van duizenden uren engineering en analyse gericht op het perfectioneren van de tandwielen, encoders, modulaire tandwielpatronen, evenals de printplaat, thermisch beheer, verpakking en montage. Dit doordachte ontwerp stelt gebruikers in staat om de richting, snelheid, acceleratie, positie en koppel van de motor te regelen die de wielen, armen, klauwen of andere bewegende onderdelen van de robot laten draaien. De V5 Smart Motor geeft feedback over zijn positie, snelheid, stroom, spanning, vermogen, koppel, efficiëntie en temperatuur.

Functies & verbeteringen

Geïntegreerd besturingssysteem

• De interne printplaat van de V5 Smart Motor gebruikt een volledige H-Bridge en zijn eigen Cortex M0-microcontroller om positie, snelheid, richting, spanning, stroom en temperatuur te meten. De microcontroller heeft zijn eigen PID (proportioneel-integraal-derivaat) met controle over de snelheid, positie, koppel, voorwaartse versterking en bewegingsplanning, vergelijkbaar met industriële robots. De PID wordt intern berekend met een snelheid van 10 milliseconden en de PID-waarden zijn vooraf afgestemd door VEX voor consistente prestaties onder alle bedrijfsomstandigheden.
• Gebruikers kunnen de PID-waarden van de motor aanpassen om de prestaties van een motor af te stemmen op meer geavanceerde mechanische systemen. Geavanceerde gebruikers kunnen de interne PID omzeilen en directe controle overnemen met onbewerkte, ongewijzigde PWM-regeling (pulsbreedtemodulatie). PWM heeft, net als PID-regeling, nog steeds dezelfde limieten die de prestaties van de motor consistent houden.
• Extra controle van de V5 Smart-motor wordt bereikt door interne encoders. Deze meten de mate van rotatie van de asmof. De rotatie is verdeeld in een aantal stappen of "tikken" die feedback geven over de hoeveelheid die een as heeft gedraaid. De resolutie van de encoder wordt bepaald door de interne tandwielpatroon van de motor.

• De V5 Smart Motor is volledig consistent in zijn prestaties. De motor werkt intern op een iets lagere spanning dan de minimale spanning van de V5 Robot Battery, en het vermogen van de motor wordt nauwkeurig geregeld tot +/- 1%. Dit betekent dat de motor elke keer hetzelfde presteert, ongeacht de batterijlading of de temperatuur van de motor.
• De interne temperatuur van de motor wordt gecontroleerd om er zeker van te zijn dat de motor meegaat. Als de motor oververhit begint te raken, is er een waarschuwing. Als de motor zijn temperatuurlimiet bereikt, worden de prestaties automatisch verminderd om ervoor te zorgen dat er geen schade optreedt. De motor reageert op vier niveaus op stijgende temperaturen. Elk temperatuurniveau beperkt de motorstroom: niveau 1 = 50% stroom, 2 = 25% stroom, 3 = 12,5% stroom, 4 = 0% stroom.

Feedbackgegevens in motordashboard

• De motor berekent nauwkeurig uitgangsvermogen, efficiëntie en koppel. Het rapporteert ook zijn positie en hoek met een nauwkeurigheid van 0,02 graden. Die berekeningen en andere gegevens worden gerapporteerd en grafisch weergegeven op het motordashboard van de V5 Robot Brain, zoals hierboven weergegeven.

Opmerking: Zorg ervoor dat de overbrengingsverhouding die wordt weergegeven in het tandwielframe van het motorvenster overeenkomt met de V5 Smart Motor Cartridge waaraan de motor is gekoppeld. De weergave van de overbrengingsverhouding kan worden gewijzigd door het tandwielframe op het aanraakscherm aan te raken.

• De V5 Smart Motor-poorten worden verlicht met een rode LED voor visuele communicatie.

• De # 8-32 schroefdraadinzetstukken van de motor kunnen worden omgedraaid in de motorbehuizing en hierdoor worden ze gelijk met de behuizing in plaats van iets uit te steken. Dit is handig wanneer de motor niet rechtstreeks op een stuk constructiemetaal wordt gemonteerd. Hierdoor kan de motor bijvoorbeeld worden gemonteerd met behulp van afstandhouders.
• Er zijn vervangende onderdelen voor de motor. Deze omvatten de V5 Smart Motor Cap Replacement en de V5 Smart Motor #8-32 schroefdraadinserts. Onderdelen die kunnen worden gebruikt om een motor te repareren, zodat een hele motor niet hoeft te worden vervangen als deze beschadigd is.
• De asmof van de motor is geschikt voor een vierkant tandwielinzetstuk met hoge sterkte.

Hoe het de gebruikerservaring verbetert

• Afgezien van de controle en consistentie die de V5 Smart Motor biedt, heeft de motor eenvoudig te vervangen interne tandwielpatronen voor output overbrengingsverhoudingen van 36:1 (100 tpm) voor een hoog koppel & lage snelheid, 18:1 (200 tpm) voor standaard overbrengingsverhouding voor aandrijflijntoepassingen en 6:1 (600 tpm) voor lage koppel & hoge snelheid, wat het beste is gebruikt voor inlaatrollen, vliegwielen of andere snel bewegende mechanismen. Dit maakt de V5 Smart Motors sneller dan de vorige 393 Motors.Raadpleeg voor meer informatie: Wijzigen een V5 Smart Motor Gear-cartridge.
• Terwijl de 393 Motor slechts 2,7 watt continu vermogen behield en een piek bereikte van 3,93 watt, verbeteren de consistente 11 watt vermogensniveaus tijdens zowel piek- als continue prestaties de stabiliteit van de V5 Smart Motor.
• Terwijl de batterij bijna leeg is, blijft de V5 Smart Motor 100% vermogen leveren, in tegenstelling tot de 393 Motor die bij een bijna lege batterij slechts 51% vermogen heeft. Dit verbetert de consistentie van de V5 Smart Motor aanzienlijk, vooral in combinatie met andere eerder toegelichte verbeteringen.
• Zoals eerder uitgelegd, levert de V5 Smart Motor feedbackgegevens met betrekking tot positie, snelheid, stroom, koppel, temperatuur, enz. Dit is een grote verbetering ten opzichte van de 393 Motor die alleen feedback gaf met betrekking tot zijn positie. Het feedbacksysteem van de V5 Smart Motor biedt een gebruiker de informatie die nodig is om vervolgens op hun robot en programma te herhalen. Dit zijn waardevolle leermogelijkheden voor nieuwe robotica-studenten die deze factoren vervolgens kunnen verwerken in hun ontwerpen, en voor meer ervaren robotica-studenten die visueel de relaties en dynamiek binnen het functioneren van de motor kunnen zien.