Översikt över V5-motorn

Fungera

V5 Smart Motor är produkten av tusentals timmar av ingenjörskonst och analys som syftar till att finslipa kugghjulen, kodarna, de modulära kugghjulspatronerna, såväl som kretskortet, värmehanteringen, kapslingen och monteringen. Denna genomtänkta design låter användare styra motorns riktning, hastighet, acceleration, position och vridmoment som vrider robotens hjul, armar, klor eller andra rörliga komponenter. V5 Smart Motor ger feedbackdata om sin position, hastighet, ström, spänning, effekt, vridmoment, verkningsgrad och temperatur. 

Funktioner & framsteg

Integrerat styrsystem

• V5 Smart Motors interna kretskort använder en komplett H-brygga och sin egen Cortex M0-mikrokontroller för att mäta position, hastighet, riktning, spänning, ström och temperatur. Mikrokontrollern kör sin egen PID (proportionell-integral-derivata) med kontroll över hastighet, position, vridmoment, framkopplingsförstärkning och rörelseplanering, liknande industrirobotar. PID beräknas internt med en hastighet på 10 millisekunder och PID-värdena är förinställda av VEX för konsekvent prestanda under alla driftsförhållanden. 
• Användare kan justera motorns PID-värden för att finjustera motorns prestanda för mer avancerade mekaniska system. Avancerade användare kan kringgå den interna PID-funktionen och ta direkt kontroll med rå, oförändrad PWM-styrning (pulsbreddsmodulering). PWM, liksom PID-reglering, har fortfarande samma gränser som håller motorns prestanda konsekvent.
• Ytterligare styrning av V5 Smart-motorn uppnås med interna kodare. Dessa mäter rotationsmängden på axelhylsan. Rotationen är uppdelad i ett antal steg eller "tickar" som ger feedback om hur mycket en axel har roterat. Kodarens upplösning bestäms av motorns interna kugghjulspatron.

• V5 Smart Motor är helt konsekvent i sin prestanda. Motorn körs internt med en något lägre spänning än V5-robotbatteriets minimispänning, och motorns effekt styrs noggrant till +/-1 %. Det betyder att motorn kommer att prestera likadant varje gång, oavsett batteriets laddning eller motorns temperatur.
• Motorns interna temperatur övervakas för att säkerställa att motorn håller länge. Om motorn börjar överhettas visas en varning. Om motorn når sin temperaturgräns reduceras prestandan automatiskt för att säkerställa att inga skador uppstår. Motorn har fyra nivåer av respons på stigande temperaturer. Varje temperaturnivå begränsar motorströmmen: nivå 1 = 50 % ström, 2 = 25 % ström, 3 = 12,5 % ström, 4 = 0 % ström.

Återkopplingsdata i motorinstrumentpanelen

• Motorn beräknar noggrann uteffekt, verkningsgrad och vridmoment. Den rapporterar också sin position och vinkel med en noggrannhet på 0,02 grader. Dessa beräkningar och annan data rapporteras och visas i ett diagram på V5 Robot Brains motorinstrumentpanel, som visas ovan.

Obs:Se till att utväxlingsförhållandet som visas i växelramen i motorfönstret matchar den V5 Smart-motorpatron som motorn är parad med. Utväxlingsförhållandet kan ändras genom att trycka på växlar-ramen på pekskärmen

• V5 Smart Motor-portarna är upplysta med en röd lysdiod för visuell kommunikation.

• Motorns gängade insatser #8-32 kan vändas i motorhuset och detta gör att de ligger i jämnhöjd med huset snarare än att sticka ut något. Detta är användbart när motorn inte ska monteras direkt på en bit av metallkonstruktion. Till exempel gör detta det möjligt att montera motorn med hjälp av distanser.
• Det finns reservdelar till motorn. Dessa inkluderar V5 Smart Motor Cap Replacement och V5 Smart Motor #8-32 gängade insatser. Delar som kan användas för att reparera en motor så att en hel motor inte behöver bytas ut när den är skadad. 
• Motorns axelhylsa rymmer en höghållfast fyrkantig kugghjulsinsats.

Hur det förbättrar användarupplevelsen

• Förutom den kontroll och jämnhet som V5 Smart Motor ger, har motorn lättutbytbara interna kugghjulspatroner för utväxlingsförhållanden på 36:1 (100 rpm) för högt vridmoment & låg hastighet, 18:1 (200 rpm) för standardutväxling för drivlineapplikationer och 6:1 (600 rpm) för lågt vridmoment & hög hastighet, vilket bäst används för insugsrullar, svänghjul eller andra snabbrörliga mekanismer. Detta gör V5 Smart-motorerna snabbare än de tidigare 393-motorerna. För mer information, se: Så här byter du en V5 Smart-motorväxelkassett.
• Medan 393-motorn endast bibehöll 2,7 watt kontinuerlig effekt och nådde en toppeffekt på 3,93 watt, förbättrar de konsekventa effektnivåerna på 11 watt under både topp- och kontinuerlig prestanda stabiliteten hos V5 Smart-motorn. 
• Medan batteriet är lågt fortsätter V5 Smart Motor att ge 100 % effekt, till skillnad från 393-motorn som endast reducerade effekten till 51 % under låga batteriförhållanden. Detta förbättrar V5 Smart Motors stabilitet avsevärt, särskilt i kombination med andra tidigare förklarade förbättringar.
• Som tidigare förklarats ger V5 Smart Motor feedbackdata relaterade till position, hastighet, ström, vridmoment, temperatur etc. Detta är en stor förbättring jämfört med 393-motorn som bara gav feedback relaterad till sin position. V5 Smart Motors feedbacksystem ger användaren den information som behövs för att sedan iterera med sin robot och sitt program. Detta är värdefulla lärandetillfällen för nya robotstudenter som sedan kan ta hänsyn till dessa faktorer i sina konstruktioner, och för mer erfarna robotstudenter som visuellt kan se sambanden och dynamiken i motorns funktion.