સમાચાર

રોબોટિક હાથને લવચીક રીતે ખસેડવા અને વસ્તુઓને ચોક્કસ રીતે પકડવા માટે, તેના દરેક સાંધાને સચોટ રીતે નિયંત્રિત કરવાની ચાવી રહેલી છે. આ તે જગ્યા છે જ્યાં સર્વો મોટર્સ તેમની ભૂમિકા ભજવે છે. રોબોટિક હાથના મુખ્ય ડ્રાઇવ ઘટક તરીકે, સર્વો મોટર વિદ્યુત સંકેતોને ચોક્કસ કોણીય ગતિમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેનાથી રોબોટિક હાથની સ્થિતિ અને નિયંત્રણ પ્રાપ્ત થાય છે.

સર્વો મોટર્સ રોબોટિક હથિયારોને કેવી રીતે નિયંત્રિત કરે છે તે સમજવું એ રોબોટ ડિઝાઇન અને ઉત્પાદનની દુનિયામાં એક મહત્વપૂર્ણ પગલું છે.

રોબોટિક આર્મના સર્વો મોટર નિયંત્રણનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત શું છે?

સર્વો મોટરમાં એક નાની ડીસી મોટર, ગિયર સેટ અને પોઝિશન ફીડબેક પોટેન્શિઓમીટર હોય છે. જ્યારે તમે કંટ્રોલ સિગ્નલ મોકલો છો, ત્યારે કંટ્રોલ સર્કિટ તે સિગ્નલની તુલના પોટેન્શિઓમીટર દ્વારા આપવામાં આવતા વર્તમાન કોણ સાથે કરે છે.

જો કોઈ વિસંગતતા હોય, તો મોટર શરૂ થાય છે, ગિયર સેટનો ઉપયોગ કરીને ધીમો પડે છે અને ટોર્ક વધે છે, જેના કારણે આઉટપુટ શાફ્ટ નિર્ધારિત સ્થાન પર પહોંચે ત્યાં સુધી ફરે છે અને અટકી જાય છે. આ બંધ-લૂપ નિયંત્રણ સિસ્ટમ કોણ નિયંત્રણની ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે.

રોબોટિક હથિયારો માટે,દરેક સાંધા સર્વોથી સજ્જ છેબહુવિધ સર્વો મોટર્સના પરિભ્રમણ ખૂણાઓનું સંકલન કરીને, રોબોટિક આર્મનો અંતિમ પ્રભાવક અવકાશમાં પૂર્વનિર્ધારિત માર્ગને અનુસરી શકે છે.

ઉદાહરણ તરીકે, ટેબલ પર મૂકેલા કપને ત્રણ ડિગ્રી ફ્રીડમ રોબોટિક આર્મ ઉપાડવા માટે, ખભા, કોણી અને કાંડા સાંધાના સર્વો મોટર્સને સતત કોણ ફેરફારોની શ્રેણીની ગણતરી અને અમલ કરવા માટે સાથે મળીને કામ કરવાની જરૂર છે.

રોબોટિક આર્મ કંટ્રોલ માટે સર્વો મોટર્સ કેમ યોગ્ય છે?

સર્વોનો એક મહત્વપૂર્ણ ફાયદો છે: ઉચ્ચ સંકલન. તેઓ મોટર, રિડક્શન ગિયર અને કંટ્રોલ સર્કિટરી બધું કોમ્પેક્ટ હાઉસિંગમાં રાખે છે, જે વિકાસકર્તાઓને "પ્લગ એન્ડ પ્લે" સોલ્યુશન પૂરું પાડે છે.

રોબોટિક હાથ ઉત્પાદકોમોટર અને ડ્રાઇવર અલગથી ખરીદવાની જરૂર નથી, અને તેમને જટિલ PID પેરામીટર ટ્યુનિંગ કરવાની જરૂર નથી. આ રોબોટિક આર્મ્સ માટે પ્રવેશ અવરોધને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે અને વિકાસ ચક્રને ટૂંકું કરે છે.

સર્વો મોટર દ્વારા પૂરો પાડવામાં આવતો સ્ટોલ ટોર્ક રોબોટિક આર્મ માટે મહત્વપૂર્ણ છે. એકવાર રોબોટિક આર્મ લક્ષ્ય સ્થાન પર પહોંચી જાય, પછી ભલે તે બાહ્ય દળો દ્વારા ખલેલ પહોંચાડે, સર્વો મોટર કોણ જાળવવા માટે પાવર સપ્લાય કરવાનું ચાલુ રાખશે અને આમ ચોક્કસ ડિગ્રી "હોલ્ડિંગ ફોર્સ" પ્રદર્શિત કરશે.

આ લાક્ષણિકતા જ રોબોટિક હાથને વસ્તુઓને સ્થિર સ્થિતિમાં રાખવા અથવા સહેજ અથડામણ થાય ત્યારે પ્રીસેટ મુદ્રાથી સરળતાથી ભટકાતા અટકાવવા સક્ષમ બનાવે છે.

રોબોટિક આર્મ માટે યોગ્ય સર્વો મોડેલ કેવી રીતે પસંદ કરવું

સર્વો મોટર પસંદ કરતી વખતે, ટોર્ક અને ગતિ બે સૌથી મહત્વપૂર્ણ પરિમાણો છે. ટોર્ક સર્વો મોટરનું "બળ" નક્કી કરે છે, જે તેને રોબોટિક આર્મના લિંક્સના વજન અને લોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ટોર્કને દૂર કરવામાં સક્ષમ બનાવે છે. એક સરળ અંદાજ પદ્ધતિ એ છે કે સાંધા માટે જરૂરી ટોર્ક લિંક્સ અને લોડ દ્વારા ઉત્પન્ન થતા ટોર્ક કરતા ઓછામાં ઓછો 1.5 ગણો હોવો જોઈએ.

ગતિ રોબોટિક હાથની ગતિવિધિઓની સરળતાને અસર કરે છે; મૂલ્ય જેટલું ઓછું હશે, જેમ કે 0.1 સેકન્ડ/60°, ગતિ તેટલી ઝડપી હશે.

શૈક્ષણિક અથવા ડેસ્કટોપ રોબોટિક આર્મ પ્રોજેક્ટ્સ માટે, સામાન્યDS-R003B સર્વોમોટર મોડેલ ઘણીવાર ઉત્તમ ખર્ચ અસરકારકતા સાથે એક સારો પ્રારંભિક બિંદુ હોય છે.

સર્વો મોટર કંટ્રોલ સિગ્નલનું ચોક્કસ ફોર્મેટ શું છે?

સર્વો નિયંત્રણ માટે PWM (પલ્સ વિડ્થ મોડ્યુલેશન) સિગ્નલોનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરે છે. નિયંત્રણ પલ્સ વોલ્ટેજ સ્તર દ્વારા નહીં, પરંતુ તેના સમયગાળા દ્વારા નક્કી થાય છે. પ્રમાણભૂત નિયંત્રણ પલ્સ સમયગાળો સામાન્ય રીતે 20 મિલિસેકન્ડનો હોય છે.

આ સમયગાળા દરમિયાન, ઉચ્ચ સ્તરના સિગ્નલનો સમયગાળો 0.5 અને 2.5 મિલિસેકન્ડની વચ્ચે બદલાય છે. આ પલ્સ પહોળાઈ સીધી 0° થી 180° સુધીના આઉટપુટ શાફ્ટના કોણીય વિસ્થાપનને અનુરૂપ છે.

ખાસ કરીને, 0.5ms પલ્સ પહોળાઈ સામાન્ય રીતે 0° સ્થિતિ, 1.5ms 90° તટસ્થ સ્થિતિ અને 2.5ms 180° સ્થિતિને અનુરૂપ હોય છે. ચોક્કસ પહોળાઈ સાથે આ પલ્સ વેવફોર્મ જનરેટ કરવા માટે તમારે માઇક્રોકન્ટ્રોલરના I/O પોર્ટનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.

રોબોટિક હાથની સંકલિત હિલચાલને કેવી રીતે પ્રોગ્રામ કરવી?

બહુવિધ સ્વતંત્રતાવાળા રોબોટિક આર્મને નિયંત્રિત કરવા માટે પ્રોગ્રામિંગનો ઉપયોગ કરવાનો સૌથી મહત્વપૂર્ણ પાસું ગતિશીલ ગણતરીઓમાં રહેલો છે. તમારે "સંયુક્ત અવકાશ" થી "કાર્ટેશિયન અવકાશ" સુધી મેપિંગ સંબંધ સ્થાપિત કરવાની જરૂર છે.

રોબોટિક આર્મના એન્ડ ઇફેક્ટરની રેખીય ગતિને ઉદાહરણ તરીકે લેતા, તમારે આ સીધા માર્ગની ગણતરી વિરુદ્ધ દિશામાં કરવાની જરૂર છે, તેને દરેક સર્વો સંયુક્ત માટે સમય જતાં બદલાતા ખૂણાઓના ક્રમમાં રૂપાંતરિત કરવાની જરૂર છે.

વાસ્તવિક પ્રોગ્રામિંગમાં, તમે પહેલારોબોટિક આર્મના એન્ડ ઇફેક્ટરના ઇચ્છિત માર્ગની યોજના બનાવો. પછી, વ્યસ્ત ગતિશાસ્ત્રનો ઉપયોગ કરીને, તમે દરેક સર્વોને વાસ્તવિક સમયમાં કયા લક્ષ્ય ખૂણા પર ફેરવવો જોઈએ તેની ગણતરી કરો છો.

ત્યારબાદ કંટ્રોલ બોર્ડ દરેક સર્વોને અનુરૂપ PWM સિગ્નલો ક્રમિક રીતે મોકલે છે, ખાતરી કરે છે કે તેઓ તેમના નિયુક્ત સ્થાનો પર વારાફરતી અથવા ક્રમિક રીતે પહોંચે છે. આ સરળ, સંકલિત સંયુક્ત હલનચલન પ્રાપ્ત કરે છે.

સર્વો માઉન્ટેડ રોબોટિક આર્મ બનાવતી વખતે સામાન્ય સમસ્યાઓ

નવા નિશાળીયા માટે, સૌથી સામાન્ય સમસ્યા એ છે કે રોબોટિક આર્મ સાંધા વાઇબ્રેટ થઈ શકે છે અથવા તેમની સ્થિતિ પર સચોટ રીતે પહોંચી શકતા નથી. આ સામાન્ય રીતે અપૂરતા પાવર સપ્લાયને કારણે થાય છે. જ્યારે બહુવિધ સર્વો એકસાથે કાર્યરત હોય છે, ત્યારે કરંટ ડ્રો ખૂબ વધારે હોય છે, જેને કમ્પ્યુટર USB પોર્ટ અથવા સરળ બેટરી પેક પૂર્ણ કરી શકતું નથી, જેના કારણે વોલ્ટેજમાં તીવ્ર ઘટાડો થાય છે.

ઉકેલ એ છે કે પૂરતી શક્તિ સાથે એક અલગ, નિયંત્રિત વીજ પુરવઠોનો ઉપયોગ કરવો, અને વર્તમાન માંગને બફર કરવા માટે દરેક સર્વોની પાવર લાઇનની સમાંતર મોટી ક્ષમતાવાળા કેપેસિટર ઉમેરવા.

અપૂરતી યાંત્રિક કઠોરતા વધુ પડતી ચુસ્ત એસેમ્બલી તરફ દોરી જાય છે તે બીજી સામાન્ય સમસ્યા છે. માળખાકીય ધ્રુજારી સર્વો ટોર્કને દૂર કરશે, જ્યારે વધુ પડતી ચુસ્ત એસેમ્બલી ઘર્ષણ પ્રતિકાર વધારશે. આ બંને પરિસ્થિતિઓ સર્વો અચોક્કસ સ્થિતિ અને ઓવરહિટીંગ તરફ દોરી શકે છે.

ખાતરી કરો કે તમારા રોબોટિક હાથના ભાગો ચોક્કસ રીતે મશીન કરેલા છે, સુરક્ષિત રીતે જોડાયેલા છે, અનેસર્વો ડ્રાઇવ પ્લેટો લપસી પડ્યા વિના યોગ્ય રીતે ઇન્સ્ટોલ કરેલી છે. કોડમાં યોગ્ય ગતિ વિલંબ ઉમેરવાથી ઓવરશૂટને કારણે સર્વો વાઇબ્રેશન પણ અટકાવી શકાય છે.