Visão geral do motor V5

Função

O V5 Smart Motor é o produto de milhares de horas de engenharia e análise destinadas a aperfeiçoar as engrenagens, codificadores, cartuchos de engrenagens modulares, bem como a placa de circuito, gerenciamento térmico, embalagem e montagem. Este design inteligente permite que os usuários controlem a direção, velocidade, aceleração, posição e torque do motor que giram as rodas, braços, garras ou qualquer componente móvel do robô. O V5 Smart Motor fornece dados de feedback sobre sua posição, velocidade, corrente, tensão, potência, torque, eficiência e temperatura. 

Características & avanços

Sistema de Controle Integrado

• A placa de circuito interno do V5 Smart Motor usa uma ponte H completa e seu próprio microcontrolador Cortex M0 para medir posição, velocidade, direção, tensão, corrente e temperatura. O microcontrolador executa seu próprio PID (proporcional-integral-derivativo) com controle sobre velocidade, posição, torque, ganho feedforward e planejamento de movimento semelhante aos robôs industriais. O PID é calculado internamente a uma taxa de 10 milissegundos e os valores do PID são pré-ajustados pela VEX para desempenho consistente em todas as condições operacionais. 
• Os usuários podem ajustar os valores PID do motor para ajustar o desempenho do motor para sistemas mecânicos mais avançados. Usuários avançados podem ignorar o PID interno e assumir o controle direto com controle PWM (modulação por largura de pulso) bruto e inalterado. O PWM, assim como o controle PID, ainda possui os mesmos limites que mantêm o desempenho do motor consistente.
• O controle adicional do motor V5 Smart é obtido por codificadores internos. Eles medem a quantidade de rotação do soquete do eixo. A rotação é dividida em uma série de etapas ou “tiques” que fornecem feedback sobre o quanto um eixo girou. A resolução do codificador é determinada pelo cartucho de engrenagem interno do motor.

• O V5 Smart Motor é totalmente consistente em seu desempenho. O motor funciona internamente com uma tensão ligeiramente inferior à tensão mínima da bateria do robô V5 e a potência do motor é controlada com precisão em +/- 1%. Isso significa que o motor terá sempre o mesmo desempenho, independentemente da carga da bateria ou da temperatura do motor.
• A temperatura interna do motor é monitorada para garantir a durabilidade do motor. Se o motor começar a superaquecer, haverá um aviso. Se o motor atingir o limite de temperatura, o desempenho será automaticamente reduzido para garantir que não ocorram danos. O motor tem quatro níveis de resposta ao aumento da temperatura. Cada nível de temperatura limita a corrente do motor: nível 1 = 50% da corrente, 2 = 25% da corrente, 3 = 12,5% da corrente, 4 = 0% da corrente.

Dados de feedback no painel do motor

• O motor calcula potência de saída, eficiência e torque precisos. Ele também informa sua posição e ângulo com uma precisão de 0,02 graus. Esses cálculos e outros dados são relatados e representados graficamente no painel motor do V5 Robot Brain, conforme mostrado acima.

Nota:Certifique-se de que a relação de transmissão exibida na moldura Gears da janela do motor corresponda ao V5 Smart Motor Cartridge com o qual o motor está emparelhado. A exibição da relação de transmissão pode ser alterada tocando no quadro Gears na tela sensível ao toque.

• As portas do V5 Smart Motor são iluminadas com um LED vermelho para comunicação visual.

• Os insertos roscados nº 8-32 do motor podem ser virados na carcaça do motor e isso os deixará nivelados com a carcaça, em vez de ficarem ligeiramente salientes. Isto é útil quando o motor não for montado diretamente em uma peça de metal estrutural. Por exemplo, isso permitirá que o motor seja montado usando espaçadores.
• Existem peças de substituição para o motor. Isso inclui a substituição da tampa do motor inteligente V5 e as inserções roscadas do motor inteligente V5 nº 8-32. Peças que podem ser usadas para reparar um motor, de forma que o motor inteiro não precise ser substituído quando estiver danificado. 
• O soquete do eixo do motor pode acomodar uma inserção de engrenagem quadrada de alta resistência.

Como melhora a experiência do usuário

• Além do controle e consistência que o V5 Smart Motor fornece, o motor possui cartuchos de engrenagens internas fáceis de substituir para relações de transmissão de saída de 36:1 (100 rpm) para alto torque & baixa velocidade, 18:1 (200 rpm) para relação de transmissão padrão para aplicações de trem de força e 6:1 (600 rpm) para baixo torque & alta velocidade, que é melhor usado para rolos de admissão, volantes ou outros mecanismos de movimento rápido. Isso torna os V5 Smart Motors mais rápidos que os 393 Motors anteriores. Para mais informações, consulte: Como trocar um cartucho de engrenagem de motor inteligente V5.
• Enquanto o motor 393 manteve apenas 2,7 watts de potência contínua e atingiu o pico de 3,93 watts, os níveis consistentes de potência de 11 watts durante o desempenho máximo e contínuo melhoram a estabilidade do motor inteligente V5. 
• Enquanto a bateria está fraca, o V5 Smart Motor continua a fornecer 100% da energia, ao contrário do Motor 393, que reduziu para apenas 51% da energia em condições de bateria fraca. Isto melhora muito a consistência do V5 Smart Motor, especialmente em combinação com outras melhorias explicadas anteriormente.
• Conforme explicado anteriormente, o V5 Smart Motor fornece dados de feedback relacionados à posição, velocidade, corrente, torque, temperatura, etc. Esta é uma grande melhoria em relação ao Motor 393, que fornecia apenas feedback relacionado à sua posição. O sistema de feedback do V5 Smart Motor fornece ao usuário as informações necessárias para iterar em seu robô e programa. Estas são oportunidades valiosas de aprendizagem para novos estudantes de robótica, que podem então levar em conta esses fatores em seus projetos, e para estudantes de robótica mais experientes, que podem ver visualmente as relações e dinâmicas dentro do funcionamento do motor.