01 නිගමනය පළමුව: මෙය ඉතා ඒකාබද්ධ මෙකට්‍රොනික් ක්‍රියාකාරකයකි
පෙනුමෙන් පමණක් විනිශ්චය කළහොත්, මෙම සන්ධිය ඝන ලෝහ සිලින්ඩරයක් මෙන් පෙනේ. කෙසේ වෙතත්, විසුරුවා හැරීමෙන් පසු, එය පහත සඳහන් සංයුක්ත උප පද්ධති ඒකාබද්ධ කරන සම්පූර්ණ රොබෝ චලන ඒකකයක් ලෙස හෙළි වේ:
- බුරුසු රහිත මෝටරය: විද්‍යුත් ශක්තිය භ්‍රමණ ව්‍යවර්ථය බවට පරිවර්තනය කරයි.
- අඩු කිරීමේ යාන්ත්‍රණය: මෝටරයේ අධිවේගී අඩු ව්‍යවර්ථය සන්ධිය සඳහා අඩු වේග ඉහළ ව්‍යවර්ථයක් බවට පරිවර්තනය කරයි.
- MOS බල ධාවකය: තෙකලා මෝටරයට පාලනය කළ හැකි ධාරාවක් සපයයි.
- ප්‍රධාන පාලන MCU: මෝටර් පාලනය, සංඥා සාම්පල ලබා ගැනීම, සන්නිවේදනය සහ ආරක්ෂණ තර්කනය ක්‍රියාත්මක කරයි.
- වත්මන් නියැදීම: ප්‍රතිදාන ව්‍යවර්ථය ඇස්තමේන්තු කරන අතර FOC පාලනය සඳහා පදනම ලෙස ක්‍රියා කරයි.
- චුම්බක කේතකය: භ්‍රමණ කෝණය සහ බහු-හැරවුම් පිහිටීම හඳුනා ගනී.
- NTC උෂ්ණත්ව සංවේදකය: මෝටරයේ තාප තත්ත්වය නිරීක්ෂණය කරයි.
- සන්නිවේදන සහ නිදොස් කිරීමේ අතුරුමුහුණත: සමස්ත රොබෝ පාලන ජාලයට සම්බන්ධ වන අතර කර්මාන්තශාලා පරීක්ෂණ සහ නඩත්තුව සඳහා සහාය වේ.
- ලෝහ නිවාස සහ ප්‍රතිදාන ෆ්ලැන්ජ්: රොබෝ චලනය අතරතුර ව්‍යුහාත්මක බර දරයි.
මෙය හියුමනොයිඩ් රොබෝ සන්ධි සහ සාමාන්‍ය මෝටර අතර ඇති විශාලතම වෙනස සනිටුහන් කරයි: සම්මත මෝටර භ්‍රමණය වීමට පමණක් අවශ්‍ය වන අතර, රොබෝ සන්ධි නිරන්තරයෙන් ඒවායේ පිහිටීම, ප්‍රතිදාන ව්‍යවර්ථය, මෙහෙයුම් උෂ්ණත්ව ආරක්ෂණ තත්ත්වය සහ ඉතිරි ප්‍රතිදාන ධාරිතාව දැන සිටිය යුතුය.
02 පෙනුම සහ ව්‍යුහය: කුහර පතුවළ, ලෝහ නිවාස සහ ඉහළ දෘඩතාවයකින් යුත් ප්‍රතිදාන අවසානය
රූපය 2: සන්ධියේ ඉදිරිපස පැත්ත ඝන ඉස්කුරුප්පු වලින් සවි කර ඇති විශාල ප්‍රමාණයේ ප්‍රතිදාන කෙළවරක් භාවිතා කරයි, මධ්‍යයේ වෙන් කර ඇති සිදුරක් ඇත.
වඩාත්ම කැපී පෙනෙන බාහිර ලක්ෂණය වන්නේ මධ්‍යම සිදුරයි. මෙම ව්‍යුහය හුදෙක් අලංකාරයක් පමණක් නොවේ; එය සමස්ත රොබෝ නිර්මාණය සඳහා ඉතා ප්‍රායෝගික ප්‍රතිලාභ ලබා දෙයි:
- විදුලි රැහැන්, සන්නිවේදන වයර් සහ සංවේදක කේබල් කෙටි මාර්ගගත මාර්ග අනුගමනය කළ හැකිය.
- බහු සන්ධි ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කළ විට වයර් පටි නිරාවරණය වීමට ඇති ඉඩකඩ අඩුය.
- විශාල කෝණ සන්ධි චලනය අතරතුර වයර් සීරීමට, ඇදීමට හෝ යාන්ත්‍රණයන්ට හසුවීමට ඇති අවදානම අඩු වේ.
- කකුල්, ඉණ සහ උරහිස් වැනි බහු-අංශක-නිදහස් කොටස් සඳහා, කුහර ව්‍යුහය රොබෝවරයාගේ සමස්ත එකලස් කිරීමේ ඝනත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට උපකාරී වේ.
රූපය 3: පැත්තේ අතුරුමුහුණත් කට්ටල කිහිපයක් දෘශ්‍යමාන වන අතර, මෙම සන්ධිය එකවර බල සැපයුම, සන්නිවේදනය, නිදොස්කරණය සහ විභව ඩේසි-දාම සම්බන්ධතාවය හසුරුවන බව පෙන්නුම් කරයි.
ලෝහ නිවාස සහ ඝන ලෙස සකස් කරන ලද ඉදිරිපස ඉස්කුරුප්පු මගින් හෙළි වන්නේ සන්ධිය සැලකිය යුතු ව්‍යුහාත්මක බරකට ඔරොත්තු දීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති බවයි. හියුමනොයිඩ් රොබෝවක් ඇවිදින විට, වාඩි වී සිටින විට හෝ නැගී සිටින විට, එහි සන්ධි මෝටර් ව්‍යවර්ථය පමණක් නොව, රේඩියල් බල, අක්ෂීය බල, බලපෑම් බර සහ අස්ථිර ප්‍රතික්‍රියා ව්‍යවර්ථය ද දරයි. එබැවින්, එවැනි මොඩියුල මෝටරය, අඩු කරන්නා, ෙබයාරිං සහ ප්‍රතිදාන ෆ්ලැන්ජ් ඒකාබද්ධ කරන ඒකාබද්ධ ව්‍යුහාත්මක එකලස් කිරීමක් ලෙස නිර්මාණය කළ යුතුය.
03 සමස්ත PCBA පිරිසැලසුම: තනි චක්‍රලේඛ පුවරුවක ඒකාබද්ධ කරන ලද බලය, පාලනය, සංවේදනය සහ සන්නිවේදන පරිපථ.
රූපය 4: මොඩියුලය PCBA පුවරුව
මෙම පුවරුව අවම වශයෙන් ක්‍රියාකාරී කලාප හතරකට බෙදිය හැකිය:
| ක්‍රියාකාරී කලාප | දෘශ්‍යමාන සංරචක | ඉංජිනේරු කාර්යයන් |
| බල ධාවක ප්‍රදේශය | බහු MOSFET, අදියර වයර් පෑස්සුම් සන්ධි සහ R001 ධාරා සංවේදක ප්‍රතිරෝධක | තෙකලා බුරුසු රහිත මෝටරය ධාවනය කර අදියර ධාරාව සාම්පල ලබා දෙයි. |
| ප්‍රධාන පාලන සහ තාර්කික ප්‍රදේශය | ST-සලකුණු කළ MCU, පර්යන්ත ප්‍රතිරෝධක සහ ධාරිත්‍රක, ස්ඵටික දෝලක සහ දෝශ නිරාකරණ පෑඩ් | FOC ඇල්ගොරිතම, ආරක්ෂණ තර්කනය, සන්නිවේදනය සහ තත්ව කළමනාකරණය ක්‍රියාත්මක කරයි. |
| බල කළමනාකරණ ප්‍රදේශය | TLV767 හඳුන්වා දීම | අධි වෝල්ටීයතා බස් රථයක් අඩු වෝල්ටීයතා පාලන බල සැපයුමක් බවට පරිවර්තනය කරයි. |
| සන්නිවේදන සහ නිදොස්කරණ ප්‍රදේශය | USB-C、එස්ඩබ්ලිව්ඩී、කැන්/කැන්එල්、අන්තර් පුවරු සම්බන්ධකය | නිදොස්කරණය, ස්ථිරාංග දැල්වීම, රොබෝ සන්නිවේදනය සහ පරීක්ෂා කිරීම සඳහා |
විස්තර කිහිපයක්
P+ සහ P- ප්‍රධාන බල ආදානය ලෙස ක්‍රියා කරයි. සම්බන්ධක ස්ථානවල ඇති ඝන ලෝහ පර්යන්ත මඟින් මෙම මාර්ගය විශාල ධාරා රැගෙන යන බව පෙන්නුම් කරයි. අව්‍යාජ භාවිතා කිරීම ඉතා වැදගත් වේ.AMASS XT30 2+ ශ්‍රේණියමෙහි සම්බන්ධක 2 ක් ඇත; ව්‍යාජ විකල්ප දියවීමේ සහ දුර්වල විද්‍යුත් සම්බන්ධතා අවදානමක් දරයි.
පුවරුවේ USB-C සහ SWD සලකුණු කිරීම මගින් මුද්‍රා තැබූ මෝටර් ධාවකයක් ලෙස පමණක් ක්‍රියා කිරීම වෙනුවට, නිදොස්කරණය, ස්ථිරාංග දැල්වීම සහ කර්මාන්තශාලා පරීක්ෂාව සඳහා සහාය තහවුරු කරයි.
ප්‍රධාන පාලන චිප ප්‍රදේශයේ ST ලාංඡනයක් දැකිය හැකි අතර, සේද තිරය STM32G4 ශ්‍රේණියට අනුකූල වේ. මෙම ශ්‍රේණිය මෝටර් පාලන යෙදුම් සඳහා බහුලව භාවිතා වන අතර, අධිවේගී ADC, උසස් ටයිමර්, PWM ප්‍රතිදාන, සංසන්දක සහ ක්‍රියාකාරී ඇම්ප්ලිෆයර් වලින් සමන්විත වේ - FOC ඇල්ගොරිතම ක්‍රියාත්මක කිරීම සඳහා කදිම පර්යන්ත සම්පත්.
මෙහි යතුර පවතින්නේ ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත සුවිශේෂී චිපයක් භාවිතා කිරීම තුළ නොව, සමස්ත PCBA හි හොඳින් ව්‍යුහගත කලාපකරණ තර්කනය තුළ ය: ඉහළ ධාරා අංශු හැකිතාක් කෙටියෙන් තබා ඇත, ධාරා සාම්පල පරිපථ බල අදියරට ආසන්නව තබා ඇත, පාලන සහ සන්නිවේදන පරිපථ සාපේක්ෂව අඩු ශබ්ද කලාපවල සකසා ඇති අතර, පහසු එකලස් කිරීම සඳහා සියලුම සම්බන්ධක පුවරු දාරය දිගේ තබා ඇත.
04 බල ධාවකය: 3-අදියර MOS පාලම සන්ධියේ ප්‍රතිදාන ව්‍යවර්ථ ධාරිතාව තීරණය කරයි.
රූපය 5: තෙකලා මෝටර් වයර් MOS බල අංශයට මධ්‍යගතව සම්බන්ධ කර ඇති අතර, නියැදි ප්‍රතිරෝධක, ධාවක සහ පෙරහන් සංරචක ඒ වටා සකසා ඇත.
මෙම සන්ධි ධාවකය තෙකලා බුරුසු රහිත මෝටර සඳහා නිර්මාණය කර ඇත. තෙකලා BLDC මෝටරවල ඉහළ කාර්යසාධන පාලනය සඳහා සාමාන්‍යයෙන් අර්ධ පාලම් තුනක් අවශ්‍ය වන අතර, අවම වශයෙන් බල MOSFET හයක් සහිත තෙකලා ඉන්වර්ටරයක් සාදයි. බහු විශාල පැකේජ MOS උපාංගපුළුවන්මෙම ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයට අනුකූලව, තෙකලා ප්‍රතිදාන පෑස්සුම් ලක්ෂ්‍ය වටා ඇති PCBA මත දක්නට ලැබේ.
තෙකලා පාලමේ මෙහෙයුම් තර්කනය පහත පරිදි සරල කළ හැකිය:
බැටරි හෝ බස් වෝල්ටීයතාවය P+ සහ P- හරහා සපයනු ලැබේ; MOS අර්ධ පාලම් අධිවේගී මාරු කිරීම DC වෝල්ටීයතාවය තෙකලා ධාරාවක් බවට පරිවර්තනය කරයි;
භ්‍රමණය වන චුම්භක ක්ෂේත්‍රයක් ජනනය කිරීම සඳහා තෙකලා ධාරාව මෝටර් එතුම් තුළට ගලා යයි; පාලකය කේතක පිහිටීම සහ ධාරා ප්‍රතිපෝෂණය මත පදනම්ව PWM රාජකාරි චක්‍ර අඛණ්ඩව සකස් කරයි;
අවසානයේ සන්ධියට ඉලක්ක ව්‍යවර්ථය, වේගය හෝ ස්ථානය ප්‍රතිදානය කිරීමට හැකියාව ලබා දීම.
මෙම කොටසෙහි දුර්වල සැලසුම සාමාන්‍ය ගැටළු කිහිපයකට තුඩු දෙනු ඇත: අධික MOS උණුසුම, අඩු වේග කම්පනය, දැඩි ව්‍යවර්ථ රැළිය, ව්‍යාජ අධි ධාරා ආරක්ෂණ අවුලුවාලීම සහ කේතක හෝ සන්නිවේදන පරිපථවලට බලපාන EMI මැදිහත්වීම්. මේ හේතුව නිසා, රොබෝ සන්ධි සඳහා බල පුවරු නිර්මාණය සාමාන්‍ය කුඩා මෝටර් ධාවක පුවරු වලට වඩා බෙහෙවින් අභියෝගාත්මක ය.
රූපය 6: TLV767 වෝල්ටීයතා නියාමකය පුවරුවේ, ප්‍රේරක, ධාරිත්‍රක සහ අඩු වෝල්ටීයතා බල සංරචක කිහිපයක් සමඟින් දැකිය හැකිය.
බල සැපයුම් ගස ද විශ්ලේෂණය කිරීම වටී. TLV767 වැනි LDO නියාමකයින් සහ "100" ලෙස සලකුණු කර ඇති බල ප්‍රේරක PCB මත දෘශ්‍යමාන වේ. 48V-ශ්‍රේණිගත සන්ධිවල යෙදුම් අවස්ථාව සලකා බලන විට, අඩු වෝල්ටීයතා පද්ධතිය LDO හරහා පමණක් ඉහළ වෝල්ටීයතාවයෙන් සෘජුවම ඉවත් වීමට ඉඩක් නොමැති බව අනුමාන කළ හැකිය. ඒ වෙනුවට, පහත සඳහන් දේට සමාන බල සැපයුම් ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පයක් අනුගමනය කරනු ලැබේ:
අධි වෝල්ටීයතා බස් → පියවර-පහළ පරිවර්තනය මාරු කිරීම → අඩු වෝල්ටීයතා රේල් පීලි (5V / 3.3V, ආදිය) → ද්විතියික LDO නියාමනය / දේශීය ශබ්ද පෙරීම
මෙම බල ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය වඩාත් තාර්කික ය. MCU, කේතකය, සාම්පල ඇම්ප්ලිෆයර් සහ සන්නිවේදන සම්ප්‍රේෂක සඳහා පිරිසිදු, ස්ථාවර අඩු වෝල්ටීයතා බලයක් අවශ්‍ය වන අතර, MOS ස්විච සහ මෝටර් ෆේස් රේඛා දැඩි ශබ්දයක් ජනනය කරයි. අඩු වෝල්ටීයතා බල සැපයුමේ ප්‍රමාණවත් ප්‍රති-බාධා කිරීමේ කාර්ය සාධනයක් නොමැති නම්, මතුවන පළමු දෝෂ සාමාන්‍යයෙන් මෝටර් අක්‍රමිකතා නොවේ, නමුත් හදිසි කෝණ පැනීම්, සන්නිවේදන බිඳවැටීම් හෝ ප්ලාවිත ධාරා සාම්පල කියවීම් වේ.
05 ධාරාව සහ උෂ්ණත්ව සංවේදනය: රොබෝ සන්ධි තත්‍ය කාලීනව ප්‍රතිදාන ව්‍යවර්ථය නිරීක්ෂණය කළ යුතුය.
රූපය 7: බහු R001 අඩු අගයක් සහිත සංවේදක ප්‍රතිරෝධක ත්‍රි-අදියර බල කොටසට පහළින් පිහිටා ඇත.
මෙම පුවරුවේ R001 සංරචක ඉතා වැදගත් වන අතර, මෝටර් අවධි ධාරාව හෝ බස් ධාරාව මැනීමට භාවිතා කරන මිලිඕම් මට්ටමේ අඩු-අගය සංවේදක ප්‍රතිරෝධක (සාමාන්‍යයෙන් 1 mΩ) නියෝජනය කරයි. BLDC මෝටරයක ප්‍රතිදාන ව්‍යවර්ථය එහි අවධි ධාරාව සමඟ දැඩි ලෙස සහසම්බන්ධ වන බැවින්, ධාරා සංවේදනය රොබෝ සන්ධි සඳහා සංවෘත-ලූප් පාලනයේ හරය සාදයි.
වෙනත් වචන වලින් කිවහොත්, පාලකය සන්ධියේ ව්‍යවර්ථ ප්‍රතිදානය "අනුමාන" නොකරයි; ඒ වෙනුවට, එය සංවේදක ප්‍රතිරෝධක හරහා කුඩා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම මැනීමෙන් ධාරාව ගණනය කරයි:
සංවේදක ප්‍රතිරෝධකය හරහා වෝල්ටීයතා පහත වැටීම → විස්තාරණය සහ පෙරීම → ADC නියැදීම → වත්මන් ගණනය කිරීම → FOC ව්‍යවර්ථ පාලනය
මෙම සංඥා දාමයේ නිරවද්‍යතාවය සෘජුවම බලපාන්නේ:
ව්‍යවර්ථ පාලන නිරවද්‍යතාවය: වත්මන් ඇස්තමේන්තුව සාවද්‍ය නම්, ව්‍යවර්ථ ප්‍රතිදානය සාවද්‍ය වනු ඇත.
අඩු වේග සුමට බව: ඉහළ සාම්පල ශබ්දය අඩු වේගවලදී කම්පනයට හේතු වේ.
අධි ධාරා ආරක්ෂණය: මන්දගාමී ප්‍රතිචාරය MOSFET දැවී යා හැකි අතර, අධික සංවේදී සැකසුම් ව්‍යාජ ආරක්ෂණ ප්‍රේරක ඇති කරයි.
තාප කළමනාකරණ උපායමාර්ගය: තිරසාර ඉහළ ධාරාවක් මෝටර් එතුම්, MOSFET සහ ධාරා සංවේදක ප්‍රතිරෝධකවල එකවර උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමට හේතු වේ.
පිරිසැලසුම් දෘෂ්ටිකෝණයකින්, ධාරා සංවේදී ප්‍රතිරෝධක MOSFET සහ අදියර රැහැන්වලට ආසන්නව තැබීමෙන් ඉහළ ධාරා ලූපය කෙටි වන අතර එමඟින් පරපෝෂිත ප්‍රේරණය සහ සාම්පල දෝෂ අඩු කිරීමට උපකාරී වේ. සෑම අදියරක් අසලම කුඩා ප්‍රතිරෝධක සහ ධාරිත්‍රක විශාල සංඛ්‍යාවක් සකසා ඇති අතර, ඒවා සාමාන්‍යයෙන් ගේට්ටු තෙතමනය කිරීම, සාම්පල පෙරීම, ධාවක ස්ථායිකරණය සහ දේශීය විසංයෝජනය සඳහා යොදා ගනී.
උෂ්ණත්වය හඳුනා ගැනීම ඒ හා සමානව අත්‍යවශ්‍ය වේ. MOTOR NTC ලේබලය මඟින් මෝටරය තුළ හෝ වංගු වලට යාබදව ස්ථාපනය කර ඇති තාපකයකි. හියුමනොයිඩ් රොබෝ සන්ධි සඳහා, අඩු වේග අධි-ව්‍යවර්ථ ක්‍රියාකාරිත්වය, දිගු ස්ථිතික රඳවා තබා ගැනීම සහ නැගී සිටීමේදී හෝ වාඩි වී සිටීමේදී තාවකාලික බලපෑම යන සියල්ල සැලකිය යුතු උෂ්ණත්ව ඉහළ යාමක් ජනනය කරයි. NTC මඟින් පාලකයට ප්‍රධාන උෂ්ණත්වය මත පදනම් වූ කාර්යයන් තුනක් සිදු කිරීමට හැකියාව ලැබේ:
ධාරා සීමා කිරීම: උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට උපරිම ප්‍රතිදාන ධාරාව අඩු කිරීම; අඩු කිරීම: අඛණ්ඩ අධික බරක් යටතේ උපරිම ව්‍යවර්ථය සීමා කිරීම;
ආරක්ෂිත වසා දැමීම: උෂ්ණත්වය ආරක්ෂිත සීමාව ඉක්මවා ගිය පසු දෝෂ ප්‍රකාරයට ඇතුළු වන්න.
මෙය වෘත්තීය රොබෝ සන්ධිවලට තිබිය යුතු මූලික හැකියාවක් ද වේ. උෂ්ණත්ව සංවෘත-ලූප පාලනයක් නොමැතිව, සන්ධියට එහි ඉහළ උපරිම ව්‍යවර්ථ ශ්‍රේණිගත කිරීම තිබියදීත් දීර්ඝ කාලයක් විශ්වාසදායක ලෙස ක්‍රියා කළ නොහැක.
06 ස්ථාන හඳුනාගැනීම: ද්විත්ව චුම්භක කේතක සහ ගියර් තනි-හැරවුම් කෝණ බහු-හැරවුම් ස්ථාන කියවීම් බවට පරිවර්තනය කරයි.
PCBA ඉවත් කිරීමෙන් පසු, පිටුපස පැත්තේ කුඩා ගියර් ව්‍යුහයන් සමූහයක් දැකිය හැකිය. මේවා ප්‍රධාන අඩු කිරීමේ ගියර් නොව, කෝණ හඳුනාගැනීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇති සහායක යාන්ත්‍රණ වේ.
රූපය 8: පාලක පුවරුවේ පිටුපස පැත්තේ ගියර් සහ චුම්බක කේතක ප්‍රදේශය
රූපය 9: මධ්‍යම පතුවළ භ්‍රමණය වීම නිසා යාබද පිනියන් ගියර් දෙක සමමුහුර්තව භ්‍රමණය වේ.
ව්‍යුහාත්මකව, මධ්‍යම පතුවළ භ්‍රමණය කුඩා ගියර් දෙක ධාවනය කරයි. සෑම කුඩා ගියරයකම මධ්‍යයේ චුම්භක සංරචකයක් සවි කර ඇති අතර, PCBA හි පිටුපස පැත්තේ ගැලපෙන ස්ථානවල චුම්භක කේතක IC සවි කර ඇත. චුම්භක කේතක මඟින් චුම්භක ක්ෂේත්‍රවල කෝණික වෙනස්කම් මනිනු ලබන අතර, දෘශ්‍ය දැලක තැටි සඳහා අවශ්‍යතාවය ඉවත් කරයි. ඒවා සුළු තෙල් දූෂණයට සහ දූවිලි වලට ඔරොත්තු දෙන අතර, ඒවා සම්පූර්ණයෙන්ම සංවෘත රොබෝ සන්ධි සඳහා වඩාත් සුදුසු වේ.
රූපය 10: ද්විත්ව ගියර් සහ ද්විත්ව කේතක ව්‍යුහය කෝණික විභේදනය වැඩි දියුණු කරන අතර බහු-හැරවුම් ස්ථාන හඳුනාගැනීම සක්‍රීය කරයි.
මෙහි වඩාත්ම කැපී පෙනෙන දෙය නම් "ද්විත්ව-ගියර් + ද්විත්ව චුම්බක කේතක" වින්‍යාසයයි. එහි අගය ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් සඳහා දෙවන සංවේදකයක් එකතු කිරීමට වඩා බොහෝ සෙයින් වැඩි ය; එය බොහෝ විට බහු-හැරවුම් නිරපේක්ෂ ස්ථාන කේතන ක්‍රමයක් සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා නිර්මාණය කර ඇත:
තනි චුම්බක කේතකයක් 0–360° ඇතුළත කෝණ නිවැරදිව මනිනු ලබයි;
එහෙත් සන්ධියකට බහු විප්ලව භ්‍රමණය විය හැකි අතර, තනි-හැරවුම් කේතකයකට තනිවම භ්‍රමණ ගණන තීරණය කළ නොහැක;
ගියර් දෙකෙහි දත් ගණන හෝ ගියර් අනුපාත වෙනස් නම්, ඒවා වර්නියර් වැනි සහසම්බන්ධයක් සාදයි;
කෝණික කියවීම් දෙක ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, පාලකය බොහෝ පුළුල් පරාසයක නිරපේක්ෂ පිහිටීම ගණනය කරයි.
මෙම ව්‍යුහය හියුමනොයිඩ් රොබෝවරුන්ට විශාල වටිනාකමක් ලබා දෙයි. බලය අක්‍රිය කිරීමෙන් පසු, කකුල්, අත් හෝ ඉණ සන්ධි බාහිර බලවේග මගින් විස්ථාපනය විය හැකිය. නැවත බලගැන්වීමෙන් පසු, පුළුල් නිවාස චලනයන් අවශ්‍ය වන සන්ධි අඩු කාර්යක්ෂමතාවයකින් පෙළෙන අතර ආරක්ෂිත අනතුරු ඇති කරයි. බහු-හැරවුම් නිරපේක්ෂ ස්ථාන සංවේදනය මඟින් බලය යථා තත්ත්වයට පත් වූ වහාම සන්ධිවලට ඉරියව් දත්ත ක්ෂණිකව ලබා ගැනීමට ඉඩ සලසයි.
07 යාන්ත්‍රික සම්ප්‍රේෂණය: මෝටරයේ සංයුක්ත ස්ටැක් පිරිසැලසුම, අඩු කරන්නා සහ ප්‍රතිදාන පතුවළ
රූපය 11: මධ්‍යම ප්‍රදේශයේ මෝටර් පතුවළ සහ මූලික යාන්ත්‍රික සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගය පිහිටා ඇත.
යාන්ත්‍රික ස්ථරය පරීක්ෂා කිරීමට ඉදිරියට යමින්, මෝටර් පතුවළ, ස්ටේටර් එතුම්, රොටර් එකලස් කිරීම සහ අඩු කරන්නා කෙළවර යන සියල්ල තනි මධ්‍යම අක්ෂයක් ඔස්සේ ගොඩගැසී ඇත. ඒකාබද්ධ සන්ධි සඳහා මෙය සාමාන්‍ය සැලසුම් ප්‍රවේශයකි: මෝටරය තවදුරටත් බාහිර වෙනම සංරචකයක් නොව සන්ධි ව්‍යුහයේ අනිවාර්ය අංගයකි.
රූපය 12: ප්‍රතිදාන කෙළවර ඇතුළත ඝන මුදු ගියර්, ග්‍රීස් සහ සම්බන්ධක ව්‍යුහයන් දෘශ්‍යමාන වේ.
ප්‍රතිදාන කෙළවරේ විශාල මුදු ගියර්, ලිහිසි තෙල් ග්‍රීස් සහ බහු-ලක්ෂ්‍ය සම්බන්ධක ව්‍යුහයන් නිරීක්ෂණය කළ හැකිය. සම්පූර්ණ ගියර් අදියර සම්පූර්ණයෙන්ම නිරාවරණය වී නොමැති වුවද, දෘශ්‍ය ව්‍යුහය ඉහළ අඩු කිරීමේ අනුපාතයක් සහිත සංයුක්ත ගියර් අඩු කිරීමේ ඒකකයක් දක්වයි. එහි මූලික ක්‍රියාකාරිත්වය මෝටර් භ්‍රමණය මන්දගාමී කිරීමට වඩා බෙහෙවින් සංකීර්ණ වේ, මන්ද එය එකවර පහත අවශ්‍යතා සපුරාලිය යුතුය:
ඉහළ අඩු කිරීමේ අනුපාතය: මෝටරයේ අධිවේගී භ්‍රමණය සන්ධි සඳහා අඩු වේග, අධි ව්‍යවර්ථ ප්‍රතිදානයක් බවට පරිවර්තනය කරන්න;
අඩු පසුබෑම: ස්ථාන පාලන දෝෂ සහ ප්‍රතිලෝම නිෂ්කාශන බලපෑම අවම කිරීම;
ඉහළ දෘඪතාව: රොබෝ චලනයන් අතරතුර බාහිර බලවේග සහ කම්පන වලට ඔරොත්තු දීම;
දිගු සේවා කාලය: දිගුකාලීන පුනරාවර්තන චලිතය යටතේ පාලනය කළ හැකි ගියර් දත් ගෙවී යාම සහතික කිරීම;
විශ්වාසදායක ලිහිසිකරණය: ගියර් දත්, ෙබයාරිං සහ සීල් ආවරණය කිරීම සඳහා ග්‍රීස් ඒකාකාරව බෙදා හරින්න.
රූපය 13: භ්‍රමකය අතරමැදි පතුවළට සම්බන්ධ කර ඇති අතර, මෝටර් ප්‍රතිදාන බලය මෙම අතරමැදි පතුවළ හරහා පසුකාලීන ධාවක අදියර වෙත සම්ප්‍රේෂණය වේ.
රූපය 14: මෝටර් ස්ටේටර යකඩ හරය සහ තඹ එතුම් දෘශ්‍යමාන වේ.
තඹ එතුම්, ස්ටේටර් යකඩ හරය සහ රොටර් එකලස් කිරීම මෝටර් කොටසේ දැකිය හැකිය. මෙම වර්ගයේ සන්ධි සාමාන්‍යයෙන් ඉහළ ව්‍යවර්ථ ඝනත්වයට ප්‍රමුඛත්වය දෙයි, එනම් සීමිත පරිමාවක් තුළ උපරිම ව්‍යවර්ථය ලබා දීමයි. මෙම ඉලක්කයට චුම්බක පරිපථ, එතුම්, තාපය විසුරුවා හැරීම, දරණ ආධාරක සහ අඩු කරන්නා ගැලපීම එකවර ප්‍රශස්තිකරණය කිරීම අවශ්‍ය වේ.
කෙසේ වෙතත්, ඉහළ ව්‍යවර්ථ ඝනත්වය හුවමාරු-අවශෝෂණ සමඟ පැමිණේ: සාන්ද්‍රිත තාප සමුච්චය, එකලස් කිරීමේ ඉවසීම් වලට ඉහළ සංවේදීතාව, ෙබයාරිං සහ ගියර් මත වඩාත් සංකීර්ණ ආතති බර මෙන්ම වඩාත් ස්ථායී පාලන ඇල්ගොරිතම. සන්ධියක් යනු මෝටරයක, පරිපථ පුවරුවක සහ ගියර් පෙට්ටියක සරල සංයෝජනයක් නොව, තදින් සම්බන්ධිත ඒකාබද්ධ පද්ධතියකි.
08 වෘත්තීය විශ්ලේෂණය: ඒකාබද්ධ මොඩියුලවල සැබෑ තාක්ෂණික අභියෝග
මෙම ඒකාබද්ධ මොඩියුලයේ විසුරුවා හරින ලද ව්‍යුහය අනුව විනිශ්චය කිරීමේදී, එහි වෘත්තීයභාවය ප්‍රධාන වශයෙන් අංශ පහකින් පිළිබිඹු වේ.
1. බල ඝනත්වය
සීමිත විෂ්කම්භයක් තුළ මෝටරය, අඩු කරන්නා, ධාවක පුවරුව සහ ස්ථාන හඳුනාගැනීමේ ඒකකය ඒකාබද්ධ කිරීම ව්‍යුහාත්මක අවකාශයට අතිශයින්ම දැඩි සීමාවන් පනවයි. MOSFET, සාම්පල ප්‍රතිරෝධක, බල සංරචක සහ සම්බන්ධක සියල්ලම කුහර පතුවළ පිරිසැලසුම වටා සකස් කළ යුතුය. සැලසුම සංඥා පරිපථ සඳහා අඩු ශබ්ද මාර්ගගත කිරීමේ ඉඩක් වෙන් කරන අතරම ඉහළ ධාරා සම්ප්‍රේෂණයට ඉඩ සැලසීමට අවශ්‍ය වේ.
2. සංවෘත-ලූප් පාලනය
එය විවෘත-ලූප් ධාවකය සමඟ ක්‍රියා නොකරයි, නමුත් එකවර බහු ප්‍රතිපෝෂණ සංඥා මත රඳා පවතී:
- කේතකයන්ගෙන් කෝණික ප්‍රතිපෝෂණය
- වත්මන් සාම්පල ප්‍රතිපෝෂණය
- උෂ්ණත්ව ප්‍රතිපෝෂණය
- සන්නිවේදන විධාන ප්‍රතිපෝෂණය
මෙම සංඥා ඒකාබද්ධව ප්‍රතිදාන ව්‍යවර්ථය, වේගය සහ සන්ධියේ පිහිටීම පාලනය කරයි. ඕනෑම තනි සබැඳියක අධික ශබ්දය කම්පනය, අධික උනුසුම් වීම, මන්දගාමී ප්‍රතිචාරය හෝ ව්‍යාජ ආරක්ෂණය අවුලුවාලීම වැනි සමස්ත මොඩියුලයේ අසාමාන්‍ය ක්‍රියාකාරිත්වයට හේතු වේ.
3. තාප නිර්මාණය
තාපය ජනනය වන්නේ බල MOSFET, සාම්පල ප්‍රතිරෝධක, මෝටර් එතුම් සහ අඩු කරන්නා තුළ ඇති ඝර්ෂණය මගිනි. පරිපථ පුවරුව සන්ධිය තුළ සීමිත තාප විසර්ජන තත්ත්වයන් සහිතව වසා ඇත, එබැවින් තාප සන්නායක මාර්ග ලෝහ නිවාස, අන්ත ආවරණ සහ අභ්‍යන්තර ව්‍යුහාත්මක සංරචක මගින් ඒකාබද්ධව සෑදිය යුතුය.
4. යාන්ත්‍රික තද බව සහ පසුබෑම
හියුමනොයිඩ් රොබෝ සන්ධි භ්‍රමණය වීමට පමණක් නොව විශ්වාසදායක ලෙස බර දරා ගැනීමටද අවශ්‍ය වේ. සිටගෙන සිටින විට, ඇවිදින විට හෝ වාඩි වී සිටින විට, සන්ධි බර පැටවූ තත්වයන් යටතේ ස්ථාවර පිහිටීම සහ ව්‍යවර්ථය පවත්වා ගත යුතුය. අධික අඩු කරන්නාගේ පසුබෑම හෝ ප්‍රමාණවත් නොවන ප්‍රතිදාන තද බව අස්ථායී කකුල් ආධාරකයට, යාන්ත්‍රික දෝලනයට සහ දුර්වල ඉරියව් පාලන ක්‍රියාකාරිත්වයට හේතු වේ.
5. මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනය සහ සේවා හැකියාව
රොබෝවරු යනු එක් වරක් පමණක් නිර්මාණය කළ හැකි රසායනාගාර මූලාකෘති නොවේ. සම්පූර්ණ යන්ත්‍රයේ සමස්ත ඉංජිනේරු හැකියාව රඳා පවතින්නේ දෝෂ ඉක්මනින් හඳුනා ගැනීමට, ස්ථිරාංග උත්ශ්‍රේණි කිරීමට සහ මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයෙන් පසු මොඩියුල ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීමට හැකිද යන්න මතය.
බුද්ධිමත් රොබෝ විසඳුම් වල අභ්‍යන්තර බැටරි, මෝටරය සහ විදුලි පාලන සම්බන්ධතා වල බහුලව භාවිතා වන AMASS අධි ධාරා සම්බන්ධකය.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූලි-04-2026