Ο ρομποτικός βραχίονας, ο οποίος υπάρχει συχνά στον οπτικό μας τομέα, είναι το πιο κρίσιμο μέρος των προσπαθειών του συστήματος ελέγχου κίνησης να τροφοδοτήσει τη βιομηχανική παραγωγή και ο πιο προηγμένος ρομποτικός βραχίονας στον κόσμο έχει επί του παρόντος επτά αρμούς χωρίς γρανάζια, κάθε κινητήρας που οδηγεί μία κίνηση της άρθρωσης. Όταν ο βραχίονας ρομπότ λειτουργεί κανονικά, το σύστημα ελέγχου κίνησης συντονίζει επτά κινητήρες ταυτόχρονα, καθιστώντας εύκολο για το βραχίονα ρομπότ να αρπάξει αντικείμενα από οποιαδήποτε θέση στο χώρο. Όχι μόνο επιτρέπει άλλες πολύπλοκες λειτουργίες, αλλά βοηθά ακόμη και τους ανθρώπους να καθαρίζουν ή να παίζουν μουσικά όργανα.
Τα προηγούμενα χρόνια, το σαρωτικό ρομπότ που πυροβολεί στο Διαδίκτυο ήταν ένας μικρόκοσμος ελέγχου κίνησης. Σαρώνοντας ρομπότ για να αναπτύξει μια καλή διαδρομή κίνησης, το σύστημα ελέγχου κίνησης θα οδηγήσει τον κινητήρα να εκτελέσει διαφορετικές κινήσεις, έτσι ώστε το σαρωτικό ρομπότ να ολοκληρώσει αποτελεσματικά το έργο. Στα εργοστάσια, οι ρομποτικοί βραχίονες χρησιμοποιούνται ευρέως στις γραμμές συναρμολόγησης και στις γραμμές συναρμολόγησης αυτοκινήτων, μπορούν εύκολα να σηκώσουν δεκάδες ή ακόμα και εκατοντάδες κιλά εξαρτημάτων για συγκόλληση και συναρμολόγηση. Όπως μπορούμε να δούμε, τα συστήματα ελέγχου κίνησης δεν χρησιμοποιούνται μόνο στη βιομηχανία, αλλά και στη ζωή μας.
Για να κατανοήσουμε τα συστήματα ελέγχου κίνησης, ένα πράγμα στο οποίο πρέπει να επικεντρωθούμε είναι ο κινητήρας, ο εκτελεστής των εντολών κίνησης. Οι περισσότεροι από τους κινητήρες που χρησιμοποιούνται στα συστήματα ελέγχου κίνησης είναι stepper κινητήρες και σερβο κινητήρες, και η ακόλουθη μικρή σειρά παρέχει μια σύντομη εισαγωγή στους δύο κινητήρες.
Μηχανή 1 βημάτων
Η μηχανή stepper μπορεί να μετατρέψει το σήμα σφυγμού εισαγωγής στη γωνιακή μετατόπιση, στην περίπτωση της κανονικής λειτουργίας της μηχανής stepper, η ταχύτητα, η θέση, η ταχύτητα αύξησης και μείωσης της ταχύτητας της μηχανής εξαρτάται μόνο από τη συχνότητα και τον αριθμό σημάτων σφυγμού, που δεν επηρεάζονται από τις αλλαγές στο φορτίο. Όταν ο οδηγός του κινητήρα stepper λαμβάνει ένα σήμα παλμού, οδηγεί τον κινητήρα stepper για να γυρίσει μια σταθερή γωνία προς την καθορισμένη κατεύθυνση. Ονομάζεται "γωνία βημάτων" η περιστροφή του είναι βήμα προς βήμα, κάθε βήμα γυρίζει μια γωνία βήματος, το όνομα του κινητήρα stepper είναι επομένως.
2 Σερβοκινητήρας
Ο σερβοκινητήρας μετατρέπει το λαμβανόμενο ηλεκτρικό σήμα στην έξοδο γωνιακής μετατόπισης στον άξονα του κινητήρα και ο σερβοκινητήρας ελέγχει την τριφασική ηλεκτρική ενέργεια για να σχηματίσει ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο και ο στροφέας περιστρέφεται υπό τη δράση του μαγνητικού πεδίου. Το σήμα ανάδρασης κωδικοποιητή που συνοδεύει τον σερβοκινητήρα δίνεται στον οδηγό, ο οποίος ρυθμίζει τη γωνία στην οποία περιστρέφεται ο στροφέας ανάλογα με την τιμή ανάδρασης και την τιμή-στόχο.
Σύγκριση των δύο κινητήρων
1 Ο έλεγχος είναι διαφορετικός
Stepper μηχανή που χρησιμοποιεί τον έλεγχο ανοικτός-βρόχων, σερβο μηχανή χρησιμοποιώντας τον έλεγχο κλειστός-βρόχων, η διαφορά μεταξύ των δύο μεθόδων ελέγχου είναι ότι ο έλεγχος κλειστός-βρόχων θα συγκρίνει την αξία στόχων και την πραγματική αξία, ρυθμίζει τη θέση της μηχανής, έναντι της σερβο ακρίβειας ελέγχου μηχανών είναι καλύτερη από τη μηχανή stepper.
Τα συστήματα ελέγχου κίνησης δεν αποτελούνται μόνο από κινητήρες και οδηγούς, είναι πιο σημαντικά από ό, τι είναι για τον έλεγχο και τον συντονισμό συστημάτων ελέγχου ή αλγορίθμων για πολλαπλές κινητικές κινήσεις. Σαν να υπήρχε ένα τέτοιο σύστημα κίνησης, το πικάπ που οδηγούσε δύο κινητήρες ήταν μπλεγμένο με φιλμ, έτσι ώστε η ταινία να μπορεί να τυλίγεται από το ένα πικάπ στο άλλο με ταχύτητα περιέλιξης φιλμ χωρίς να σπάσει. Κατά τη διαδικασία της περιέλιξης του φιλμ, η διάμετρος του ρολού των δύο πικάπ θα αλλάζει συνεχώς, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι η μεμβράνη δεν σπάει και δεν πληροί την προδιαγραφόμενη ταχύτητα περιέλιξης φιλμ, είναι απαραίτητο να ρυθμίζεται συνεχώς η ταχύτητα των δύο κινητήρων, η οποία απαιτεί τη χρήση αλγορίθμου PID, να κάνει έλεγχο κλειστού βρόχου, έτσι ώστε το κατηγορούμενο αντικείμενο: η τιμή ανάδρασης της τάσης επηρεάζει την ταχύτητα του κινητήρα. Ως αποτέλεσμα, βασιζόμενοι στην απόδοση του σερβοκινητήρα για γρήγορη απόκριση, μειώστε την ταχύτητα όταν η ένταση είναι πολύ μεγάλη και επιταχύνετε την ταχύτητα όταν η ένταση είναι πολύ μικρή. Κάτω από τη σταθερή ρύθμιση, η ένταση και η άνεμος ταχύτητα της ταινίας καλύπτουν τις απαιτήσεις.
