V5 智能电机有哪些新特性?


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功能

V5智能马达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、散热管理、封装和安装。这种周到的设计允许用户控制马达的方向、速度、加速度、位置和扭矩,以转动机器人的轮子、手臂、爪子或任何可移动的部件。V5智能马达提供有关其位置、速度、电流、电压、功率、扭矩、效率和温度的反馈数据。

功能与进步

集成电机控制系统

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  • V5智能马达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),控制速度、位置、转矩、前馈增益和运动规划,类似于工业机器人。PID在内部以10毫秒的速率计算,PID值由VEX预先调整,以在所有操作条件下实现一致的性能。

  • 对于更先进的机械系统,用户可以调整电机的PID值来调整电机的性能。高级用户可以绕过内部PID,采用未经更改的原始PWM(脉宽调制)控制进行直接控制。PWM和PID控制一样,仍然有相同的限制来保持电机性能的一致性。

  • V5智能马达的额外控制由内部编码器实现。这些测量轴套的旋转量。旋转被分成多个步骤或“刻度”,以提供关于轴已转动的量的反馈。编码器的分辨率由电机的内部齿轮盒决定。

  • V5智能电机的性能完全一致。电动机内部运行的电压略低于V5机器人电池的最低电压,并且电动机的功率被精确地控制为+/- 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性能。

  • 监视电动机的内部温度以确保电动机持续运行。如果电动机开始过热,则会出现警告。如果电动机达到其温度极限,则会自动降低性能以确保不会发生损坏。电机对温度升高有四个响应级别。每个温度等级都会限制电动机电流:等级1 = 50%电流,2 = 25%电流,3 = 12.5%电流,4 = 0%电流。

电机仪表板中的反馈数据

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  • 电机计算出准确的输出功率,效率和扭矩。它还报告其位置和角度,精度为0.02度。如上所示,这些计算和其他数据将在V5 Robot Brain的电机仪表板上报告并绘制成图形。

注意:确保在电机窗口的齿轮框中显示的齿轮比与电机配对的V5智能电机墨盒匹配。可以通过触摸触摸屏上的“齿轮”框架来更改齿轮比显示。

  • V5 Smart Motor端口以红色LED点亮,以进行可视通信。

  • 可以将电动机的#8-32螺纹插入件翻转到电动机的壳体中,这将使它们与壳体齐平,而不是略微突出。当电动机不会直接安装在一块结构金属上时,这很有用。例如,这将允许使用支座安装电动机。

  • 电机有备用零件。其中包括更换V5智能马达盖和V5智能马达#8-32螺纹嵌件。可用于修理电动机的零件,因此损坏时无需更换整个电动机。

  • 电机的轴座可容纳高强度方形齿轮插件。

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部齿轮箱,输出齿轮比为36:1(100 rpm),适用于高扭矩和低速,18:1(200 rpm)适用于传动系统的标准齿轮比,适用于低扭矩和高速的6:1(600 rpm),最适合用于进气辊,飞轮或其他快速移动机构。这使得V5智能马达比以前的393马达更快。有关更多信息,请参阅:如何更换V5智能电动机齿轮盒。
  • 393电机仅维持2.7瓦的连续功率,并在3.93瓦时达到峰值,而在峰值和连续性能期间,始终如一的11瓦功率水平增强了V5智能电机的稳定性。
  • 当电池电量不足时,V5智能马达将继续输出100%的功率,这与393马达在电池电量不足的情况下仅降低至51%的功率不同。这极大地提高了V5智能电机的一致性,特别是与其他先前说明的增强功能结合使用时。
  • 如前所述,V5智能电动机提供了与位置,速度,电流,转矩,温度等有关的反馈数据。与仅提供与其位置有关的反馈的393电动机相比,这是一个很大的改进。V5 Smart Motor的反馈系统为用户提供了在其机器人和程序上进行迭代所需的信息。对于新的机器人学生来说,这是宝贵的学习机会,他们可以在设计中考虑这些因素,而对于更有经验的机器人学生,他们可以直观地看到电机功能内的关系和动态。