Berita

DSPOWER dimulai pada tahun 2013 dan merupakan produsen yang berfokus pada penelitian dan pengembangan, manufaktur dan pendidikan untuk robot servo,servo robot cerdas, servo drone, dan aksesori terkait.

Sejak didirikan, kami telah berfokus pada persyaratan robot dan servo drone, serta merancang dan mengembangkan produk servo yang cocok untuk pengguna robot.

Hari ini, kami akan berbagi solusi lengan robotik kami.

Lengan robotik ini melakukan kontrol gerak, layaknya menyuntikkan jiwa ke dalam rangka bajanya, dan servo adalah komandan yang sangat presisi. Di bengkel R&D DSPOWER, setiap hari kita dapat menyaksikan komponen-komponen tersebut diubah dari gambar menjadi penari mekanik yang hidup.

Hari ini, saya ingin memberi tahu Anda bagaimana servo membuat lengan robot beroperasi sefleksibel lengan manusia, yang melibatkan roda gigi presisi yang saling terkait satu sama lain dan penjadwalan yang cerdas.

Bagaimana Servo Mengontrol Sudut Lengan Robot

Servo ini dilengkapi sistem umpan balik yang sangat cerdas. Sebuah potensiometer memantau posisi poros keluaran secara langsung setelah menerima sinyal kontrol. Setelah membandingkan posisi ini dengan posisi target, servo segera menyesuaikan putaran motor.

Hal ini serupa dengan menyentuh suatu benda dengan tangan sambil melindungi mata, di mana jari-jari Anda terus-menerus melakukan penyesuaian kecil hingga mencapai posisi yang presisi. Servo yang kami rancang dengan cermat untuk robot pembersih menggunakan komunikasi serial TTL, yang memungkinkan setiap sendi melaporkan data posisi secara independen.Ini memastikan bahwa saat lengan robot tetap pada sudut yang telah ditetapkan, kesalahannya kurang dari 0,5 derajat.

Dalam aplikasi praktis, setiap sendi pada lengan robot harus berkoordinasi pada sudut yang berbeda. Misalnya, saat memegang cangkir yang miring, servo pergelangan tangan harus mengimbangi kemiringan 15 derajat, sementara servo bahu mempertahankan dukungan 30 derajat.

Koordinasi multi-sudut ini menuntut servo untuk merespons dengan cepat. Kami menggunakan sistem roda gigi logam yang dapat mempertahankan stabilitas posisi bahkan di bawah torsi 85 kgf.cm, seperti menambahkan otot anti-lelah pada lengan robot.

Mengapa beberapa servo perlu bekerja bersama?

Servo tunggal hanya mampu melakukan ayunan sederhana, sementara lengan robot harus beroperasi dengan fluiditas tangan manusia semaksimal mungkin. Bayangkan memegang pena dan menulis; tindakan ini membutuhkan gerakan terkoordinasi dari pergelangan tangan, siku, dan bahu.

Dalam penyedot debu robot lima sumbu yang dikembangkan oleh mitra kami, servo sambungan tahap depan menanggung beban, servo sambungan tahap tengah mengendalikan gerakan ekstensi, dan servo tahap akhir melakukan gerakan halus. Pembagian kerja ini seperti ansambel orkestra simfoni antara instrumen-instrumen yang berbeda.

Dalam sistem multi-servo, kontrol waktu sangatlah penting. Kami pernah menangani kasus di mana lengan robot bergetar saat menggenggam telur. Kemudian kami menemukan bahwa hal ini disebabkan oleh penundaan 10 milidetik dalam respons servo pergelangan tangan dan jari. Dengan meningkatkan distribusi sinyal PWM, kami berhasil mencapai sinkronisasi sempurna semua servo, layaknya paduan suara yang terlatih. Kini, sistem ini dapat menggenggam telur mentah dengan mulus tanpa memecahkannya.

Bagaimana torsi servo memengaruhi lengan robot?

Hal ini serupa dengan sensasi gemetar pada lengan manusia.

Namun, torsi yang lebih tinggi tidak selalu lebih baik. Torsi yang berlebihan meningkatkan konsumsi energi dan juga dapat menyebabkan struktur menjadi besar. Servo yang kami rancang untuk robot desktop dapatmencapai operasi paling rumit dengan torsi 6,3 kgf.cmKuncinya adalah menyesuaikan torsi dengan kebutuhan beban lengan robot, sama seperti saat memilih mesin mobil, Anda tidak selalu perlu mengejar tenaga kuda maksimum.

Cara Memilih Model Servo Lengan Robot

Saat memilih model servo, pertimbangkan skenario pengoperasian robot. Untuk aplikasi yang memerlukan seringnya menyalakan dan mematikan, servo digital dengan fungsi rem direkomendasikan. Salah satu kasus pelanggan yang kami temui melibatkan lini produksi otomatis yang memerlukanlengan robot untuk mencapai 20 pemberhentian tepat per menitServo analog konvensional akan mengalami kesalahan kumulatif, sementara servo digital, dengan refresh rate yang lebih tinggi, mengatasi masalah ini dengan sempurna.

Kesesuaian dimensi juga krusial. Sebelumnya, beberapa pelanggan menempatkan servo standar pada lengan robot yang ringkas, sehingga menghasilkan pembuangan panas yang buruk. Selanjutnya, kami mengembangkan servo gripper 26 mm yang dirancang khusus, yang 40% lebih kecil dengan torsi tetap 3 kg·cm. Ini seperti menjahit pakaian untuk lengan robot—servo harus memungkinkan gerakan bebas tanpa terlalu longgar.

Apa perbedaan dalam protokol kontrol servo?

Protokol PWM, mirip dengan konduktor beat-to-beat, mengirimkan perintah melalui lebar pulsa, sementara protokol serial TTL, seperti halnya percakapan, dapat mengirimkan parameter yang lebih kompleks. Di lab DSPOWER, kami sering membandingkan kedua protokol ini.

PWM cocok untuk kontrol titik ke titik sederhana, seperti menyalakan atau mematikan lampu, sementaraTTL dapat memperoleh beberapa sinyal umpan balik secara bersamaan, seperti posisi, suhu, dan arus.

Saat ini, semakin banyak lengan robot yang mengadopsi protokol hibrida, seperti proyek lengan robot bionik kami. Gerakan dasar menggunakan kontrol PWM untuk memastikan kinerja waktu nyata, sementara penyetelan halus dengan TTL mengirimkan parameter detail.

Ini seperti mengendarai mobil, di mana Anda perlu menggunakan pedal untuk mengendalikan kecepatan dan dasbor untuk memantau status. Konfigurasi fleksibel ini memungkinkan lengan robot beradaptasi dengan lingkungan kerja yang semakin kompleks.

Cara Meningkatkan Akurasi Kontrol Servo

Meningkatkan akurasi membutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak. Dalam hal perangkat keras, kami menggunakan roda gigi presisi 0,1 mm untuk mengurangi backlash transmisi. Seorang pelanggan melaporkangoyangan terus-menerus sebesar 2mm di ujung lengan robotSetelah diselidiki, kami menemukan bahwa hal ini disebabkan oleh backlash pada roda gigi.

Dengan mengganti roda gigi dengan struktur roda gigi heliks, masalah tersebut teratasi. Hal ini mirip dengan mesin jam: akurasi setiap roda gigi memengaruhi ketepatan waktu secara keseluruhan.

Perangkat lunak juga sama pentingnya. Sistem anti-getar kami memprediksi inersia gerakan lengan robot dan mengompensasinya terlebih dahulu. Misalnya, saat pengereman darurat, sistem ini menghasilkan sinyal fine-tuning terbalik untuk menghilangkan overshoot akibat inersia, layaknya pengemudi berpengalaman yang menginjak pedal rem secara perlahan untuk memastikan pengereman yang mulus dan tanpa hambatan.