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. 

Apresenta & 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 reposição 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 obter 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.