功能

V5 智能电机是数千小时工程和分析的产物,旨在完善齿轮、编码器、模块化齿轮盒以及电路板、热管理、包装和安装。 这种贴心的设计允许用户控制电机的方向、速度、加速度、位置和扭矩,从而转动机器人的轮子、手臂、爪子或任何可移动部件。 V5 智能电机提供有关其位置、速度、电流、电压、功率、扭矩、效率和温度的反馈数据。 

特点 & 进步

综合控制系统

  • V5智能电机的内部电路板使用全H桥和自己的Cortex M0微控制器来测量位置、速度、方向、电压、电流和温度。 微控制器运行自己的 PID(比例-积分-微分),可控制速度、位置、扭矩、前馈增益和类似于工业机器人的运动规划。 PID 以 10 毫秒的速率在内部计算,PID 值由 VEX 预先调整,以在所有操作条件下保持一致的性能。 
  • 用户可以调整电机的 PID 值来调整电机的性能,以适应更先进的机械系统。 高级用户可以绕过内部 PID,并通过原始的、未改变的 PWM(脉宽调制)控制进行直接控制。 与 PID 控制一样,PWM 仍然具有保持电机性能一致的相同限制。
  • V5 智能电机的附加控制是通过内部编码器实现的。 这些测量轴套的旋转量。 旋转分为多个步骤或“刻度”,提供有关轴转动量的反馈。 编码器的分辨率由电机的内齿轮盒决定。
编码器 36:1 齿轮为 1800 刻度/转 18:1 齿轮为
900 刻度/转 6:1 齿轮为
300 刻度/转
  • V5智能电机的性能完全一致。 电机内部运行电压略低于V5机器人电池的最低电压,电机功率精确控制在+/-1%。 这意味着无论电池电量或电机温度如何,电机每次都会执行相同的操作。
  • 监控电机的内部温度以确保电机持久耐用。 如果电机开始过热,则会发出警告。 如果电机达到其温度极限,性能会自动降低,以确保不会发生损坏。 电机对温度升高有四个级别的响应。 每个温度级别限制电机电流:级别 1 = 50% 电流,2 = 25% 电流,3 = 12.5% 电流,4 = 0% 电流。

电机仪表板反馈数据

  • 电机计算准确的输出功率、效率和扭矩。 它还以 0.02 度的精度报告其位置和角度。 这些计算和其他数据会在 V5 Robot Brain 的电机仪表板上报告并绘制图表,如上所示。

注意:确保电机窗口的齿轮框中显示的齿轮比与电机配对的 V5 智能电机盒相匹配。 通过触摸触摸屏上的齿轮框可以更改齿轮比显示。

  • V5 智能电机端口配有红色 LED 灯,用于视觉通信。
没有红灯 未与已通电的 V5 Brain 建立连接。
纯红色 与已通电并进行通信的 V5 Brain 建立了连接。
红色快速闪烁 指示哪个电机连接到已在 V5 Brain 的设备信息屏幕中选择的端口。
红色缓慢闪烁 表明存在通信故障。
  • 电机的 #8-32 螺纹嵌件可以在电机外壳中翻转,这将使它们与外壳齐平,而不是稍微突出。 当电机不直接安装到结构金属上时,这非常有用。 例如,这将允许使用支架来安装电机。
  • 电机有 替换零件。 其中包括 V5 智能电机盖更换件和 V5 智能电机 #8-32 螺纹嵌件。 可用于修复电机的零件,因此在损坏时无需更换整个电机。 
  • 电机的轴套可容纳高强度方齿轮嵌件。

它如何改善用户体验

  • 除了 V5 智能电机提供的控制和一致性之外,该电机还具有易于更换的内齿轮盒,输出齿轮比为 36:1 (100 rpm),高扭矩 & 低速,18:1 (200 rpm)用于传动系统应用的标准齿轮比,以及用于低扭矩 & 高速的 6:1 (600 rpm),最适用于进料辊、飞轮或其他快速移动机构。 这使得 V5 智能电机比之前的 393 电机更快。 欲了解更多信息,请参阅: 如何更换V5智能电机齿轮箱.
  • 393 电机仅保持 2.7 瓦的连续功率,峰值为 3.93 瓦,而在峰值和连续性能期间一致的 11 瓦功率水平增强了 V5 智能电机的稳定性。 
  • 当电池电量低时,V5 智能电机继续输出 100% 的电量,而 393 电机在电量低的情况下仅输出 51% 的电量。 这极大地提高了 V5 智能电机的一致性,特别是与之前解释的其他增强功能相结合。
  • 如前所述,V5 智能电机提供与位置、速度、电流、扭矩、温度等相关的反馈数据。 与仅提供与其位置相关的反馈的 393 电机相比,这是一个巨大的改进。 V5 智能电机的反馈系统为用户提供迭代机器人和程序所需的信息。 对于新的机器人学学生来说,这些都是宝贵的学习机会,他们可以在设计中考虑这些因素,而对于经验丰富的机器人学学生来说,他们可以直观地看到电机功能中的关系和动态。

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