V5-motoroverzicht

Functie

De V5 Smart Motor is het product van duizenden uren engineering en analyse gericht op het perfectioneren van de tandwielen, encoders, modulaire tandwielpatronen, maar ook de printplaat, het thermische beheer, de verpakking en de montage. Dankzij dit doordachte ontwerp kunnen gebruikers de richting, snelheid, versnelling, positie en koppel van de motor regelen die de wielen, armen, klauwen of enig beweegbaar onderdeel van de robot laten draaien. De V5 Smart Motor levert feedbackgegevens over zijn positie, snelheid, stroom, spanning, vermogen, koppel, efficiëntie en temperatuur. 

Beschikt over & verbeteringen

Geïntegreerd controlesysteem

• De interne printplaat van de V5 Smart Motor maakt gebruik van een volledige H-brug en een eigen Cortex M0-microcontroller om positie, snelheid, richting, spanning, stroom en temperatuur te meten. De microcontroller beheert zijn eigen PID (proportioneel-integraal-afgeleide) met controle over de snelheid, positie, koppel, feedforward-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. Gevorderde 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 hoeveelheid rotatie van de asmof. De rotatie is verdeeld in een aantal stappen of “tikken” die feedback geven over de mate waarin een as is 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 draait intern op een iets lagere spanning dan de minimale spanning van de V5-robotbatterij, en het motorvermogen wordt nauwkeurig geregeld tot +/- 1%. Dit betekent dat de motor elke keer hetzelfde zal presteren, ongeacht de lading van de accu of de temperatuur van de motor.
• De interne temperatuur van de motor wordt bewaakt om ervoor te zorgen dat de motor lang meegaat. Als de motor oververhit raakt, volgt er een waarschuwing. Als de motor de temperatuurlimiet bereikt, worden de prestaties automatisch verminderd om ervoor te zorgen dat er geen schade ontstaat. De motor heeft vier reactieniveaus op stijgende temperaturen. Elk temperatuurniveau beperkt de motorstroom: niveau 1 = 50% stroom, 2 = 25% stroom, 3 = 12,5% stroom, 4 = 0% stroom.

Feedbackgegevens in Motor Dashboard

• De motor berekent nauwkeurig uitgangsvermogen, efficiëntie en koppel. Het rapporteert ook zijn positie en hoek met een nauwkeurigheid van 0,02 graden. Deze 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 tandwielenframe van het motorvenster overeenkomt met de V5 Smart Motor Cartridge waarmee 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 zijn verlicht met een rode LED voor visuele communicatie.

• De nr. 8-32 inzetstukken met schroefdraad van de motor kunnen worden omgedraaid in de motorbehuizing, waardoor ze gelijk liggen met de behuizing in plaats van iets uit te steken. Dit is handig als de motor niet rechtstreeks op een stuk constructiemetaal wordt gemonteerd. Hierdoor kan de motor bijvoorbeeld met behulp van afstandhouders worden gemonteerd.
• Er zijn vervangende onderdelen voor de motor. Deze omvatten de vervanging van de V5 Smart Motor Cap en de V5 Smart Motor #8-32 inzetstukken met schroefdraad. Onderdelen waarmee een motor gerepareerd kan worden, zodat bij beschadiging niet de hele motor vervangen hoeft te worden. 
• De asaansluiting van de motor is geschikt voor een vierkant tandwielinzetstuk met hoge sterkte.

Hoe het de gebruikerservaring verbetert

• Naast de controle en consistentie die de V5 Smart Motor levert, heeft de motor eenvoudig te vervangen interne tandwielpatronen voor uitgaande overbrengingsverhoudingen van 36:1 (100 tpm) voor hoog koppel & lage snelheid, 18:1 (200 tpm) voor standaard overbrengingsverhouding voor aandrijflijntoepassingen, en 6:1 (600 tpm) voor laag koppel & hoge snelheid die het best wordt 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: Een V5 Smart Motor Gear-cartridge vervangen.
• Terwijl de 393-motor slechts 2,7 watt continu vermogen behield en een piek bereikte van 3,93 watt, verbeteren de consistente vermogensniveaus van 11 watt 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 had. Dit verbetert de consistentie van de V5 Smart Motor aanzienlijk, vooral in combinatie met andere eerder uitgelegde 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 over zijn positie. Het feedbacksysteem van de V5 Smart Motor biedt een gebruiker de informatie die nodig is om vervolgens zijn robot en programma te herhalen. Dit zijn waardevolle leermogelijkheden voor nieuwe roboticastudenten die vervolgens rekening kunnen houden met deze factoren in hun ontwerpen, en voor meer ervaren roboticastudenten die de relaties en dynamiek binnen het functioneren van de motor visueel kunnen zien.