रोबोट में किस प्रकार की मोटरों का उपयोग किया जाता है? वायवीय और हाइड्रोलिक ड्राइव

दो साल पहले, जब मैंने पहली बार मल्टीकॉप्टर पर काम करना शुरू किया, तो मुझे एक छोटा सा मल्टीकॉप्टर बनाना पड़ा। चूंकि क्वाडकॉप्टर का उद्देश्य पूरी तरह से स्वायत्त होना था, इसलिए इस रिमोट कंट्रोल से परीक्षण और सेटअप के दौरान ड्रोन को नियंत्रित करना आवश्यक था।

सिद्धांत रूप में, रिमोट कंट्रोल ने उसे सौंपे गए सभी कार्यों को काफी सफलतापूर्वक पूरा किया . लेकिन इसमें गंभीर कमियां भी थीं.

1. बैटरियाँ केस में फिट नहीं हो रही थीं, इसलिए मुझे उन्हें बिजली के टेप से केस पर चिपकाना पड़ा :)
2. मापदंडों को चार पोटेंशियोमीटर का उपयोग करके समायोजित किया गया था, जो तापमान के प्रति बहुत संवेदनशील थे। आप घर के अंदर कुछ मूल्य निर्धारित करते हैं, बाहर जाते हैं - और वे पहले से ही अलग हैं, वे दूर चले गए हैं।
3. मैंने रिमोट में जिस Arduino Nano का उपयोग किया है उसमें केवल 8 एनालॉग इनपुट हैं। चार को पोटेंशियोमीटर को ट्यून करने में व्यस्त रखा गया। एक पोटेंशियोमीटर गैस के रूप में कार्य करता है। जॉयस्टिक से दो इनपुट जुड़े हुए थे। केवल एक आउटपुट मुफ़्त रहा, और कॉन्फ़िगर करने के लिए कई और पैरामीटर थे।
4. एकमात्र जॉयस्टिक बिल्कुल भी पायलट नहीं था। पोटेंशियोमीटर से थ्रॉटल को नियंत्रित करना भी काफी निराशाजनक था।
5. और रिमोट कंट्रोल से कोई आवाज़ नहीं आई, जो कभी-कभी बेहद उपयोगी होती है।

इन सभी कमियों को दूर करने के लिए, मैंने रिमोट कंट्रोल को मौलिक रूप से नया स्वरूप देने का निर्णय लिया। हार्डवेयर भाग और सॉफ़्टवेयर दोनों। यहाँ वह है जो मैं करना चाहता था:

• एक बड़ा केस बनाएं ताकि आप इसमें वह सब कुछ भर सकें जो आप अभी चाहते हैं (बैटरी सहित), और जो भी आप बाद में चाहते हैं।
• पोटेंशियोमीटर की संख्या बढ़ाकर नहीं, बल्कि सेटिंग्स से समस्या का समाधान करें। साथ ही, रिमोट कंट्रोल में पैरामीटर्स को सहेजने की क्षमता जोड़ें।
• सामान्य पायलट कंसोल की तरह, दो जॉयस्टिक बनाएं। खैर, जॉयस्टिक्स को स्वयं रूढ़िवादी रखें।

नई इमारत

यह विचार बेहद सरल और प्रभावी है. प्लेक्सीग्लास या अन्य से काटें पतली सामग्रीदो प्लेटें और उन्हें रैक से जोड़ दें। केस की पूरी सामग्री या तो ऊपर या नीचे की प्लेट से जुड़ी होती है।

नियंत्रण और मेनू

कई मापदंडों को नियंत्रित करने के लिए, आपको या तो रिमोट कंट्रोल पर पोटेंशियोमीटर का एक गुच्छा रखना होगा और एक एडीसी जोड़ना होगा, या मेनू के माध्यम से सभी सेटिंग्स करनी होंगी। जैसा कि मैंने पहले ही कहा, पोटेंशियोमीटर के साथ सेटिंग हमेशा नहीं होती है अच्छा विचार, लेकिन आपको इसे छोड़ना भी नहीं चाहिए। इसलिए, रिमोट कंट्रोल में चार पोटेंशियोमीटर छोड़ने और एक पूर्ण मेनू जोड़ने का निर्णय लिया गया।

मेनू के माध्यम से नेविगेट करने और पैरामीटर बदलने के लिए, आमतौर पर बटनों का उपयोग किया जाता है। बाएँ दाएँ ऊपर नीचे। लेकिन मैं बटनों के बजाय एक एनकोडर का उपयोग करना चाहता था। मुझे यह विचार एक 3डी प्रिंटर नियंत्रक से मिला।

बेशक, मेनू को जोड़ने के कारण, रिमोट कंट्रोल कोड का कई गुना विस्तार हुआ है। आरंभ करने के लिए, मैंने केवल तीन मेनू आइटम जोड़े: "टेलीमेट्री", "पैरामीटर" और "स्टोर पैरामीटर"। पहली विंडो आठ अलग-अलग संकेतक प्रदर्शित करती है। अब तक मैं केवल तीन का उपयोग करता हूं: बैटरी पावर, कंपास और ऊंचाई।

दूसरी विंडो में, छह पैरामीटर उपलब्ध हैं: एक्स/वाई, जेड अक्षों और एक्सेलेरोमीटर सुधार कोणों के लिए पीआईडी ​​नियंत्रक गुणांक।

तीसरा आइटम आपको EEPROM में पैरामीटर सहेजने की अनुमति देता है।

जॉयस्टिक्स

मैंने पायलट जॉयस्टिक की पसंद के बारे में ज़्यादा देर तक नहीं सोचा। ऐसा हुआ कि मुझे पहला टर्नजी 9XR जॉयस्टिक क्वाडकॉप्टर व्यवसाय में एक सहयोगी - अलेक्जेंडर वासिलिव, प्रसिद्ध वेबसाइट alex-exe.ru के मालिक से मिला। मैंने दूसरा सीधे हॉबीकिंग से ऑर्डर किया।

पहला जॉयस्टिक दोनों निर्देशांकों में स्प्रिंग-लोडेड था - यॉ और पिच को नियंत्रित करने के लिए। मैंने जो दूसरा लिया वह वही था, ताकि मैं इसे जोर और रोटेशन को नियंत्रित करने के लिए जॉयस्टिक में बदल सकूं।

पोषण

पुराने रिमोट कंट्रोल में मैंने एक साधारण LM7805 वोल्टेज रेगुलेटर का उपयोग किया था, जो 8 AA बैटरियों के एक समूह से सुसज्जित था। एक बेहद अप्रभावी विकल्प, जिसमें रेगुलेटर को गर्म करने पर 7 वोल्ट खर्च हुए। 8 बैटरियाँ - क्योंकि हाथ में केवल ऐसा ही एक कम्पार्टमेंट था, और LM7805 - क्योंकि उस समय यह विकल्प मुझे सबसे सरल और सबसे महत्वपूर्ण, सबसे तेज़ लगता था।

अब मैंने समझदारी से काम लेने का फैसला किया और LM2596S पर एक काफी प्रभावी नियामक स्थापित किया। और 8 AA बैटरियों के बजाय, मैंने दो LiIon 18650 बैटरियों के लिए एक कम्पार्टमेंट स्थापित किया।

परिणाम

सब कुछ एक साथ मिलाकर, हमें यह उपकरण मिला। अंदर से देखें.

लेकिन ढक्कन बंद करके.

एक पोटेंशियोमीटर का कैप और जॉयस्टिक का कैप गायब है।

अंत में, मेनू के माध्यम से सेटिंग्स कैसे कॉन्फ़िगर की जाती हैं, इसके बारे में एक वीडियो।

जमीनी स्तर

रिमोट कंट्रोल भौतिक रूप से असेंबल किया गया है। अब मैं रिमोट कंट्रोल और क्वाडकॉप्टर के लिए कोड को अंतिम रूप देने पर काम कर रहा हूं ताकि उन्हें उनकी पूर्व मजबूत दोस्ती में लौटाया जा सके।

रिमोट कंट्रोल स्थापित करते समय कमियों की पहचान की गई। सबसे पहले, रिमोट कंट्रोल के निचले कोने आपके हाथों में हैं: (मैं शायद प्लेटों को थोड़ा फिर से डिजाइन करूंगा, कोनों को चिकना कर दूंगा। दूसरे, एक सुंदर टेलीमेट्री डिस्प्ले के लिए 16x4 डिस्प्ले भी पर्याप्त नहीं है - मुझे इसे छोटा करना होगा दो अक्षरों में पैरामीटर नाम। डिवाइस के अगले संस्करण में मैं एक डॉट डिस्प्ले, या तुरंत एक टीएफटी मैट्रिक्स स्थापित करूंगा।

एक्चुएटर ड्राइविंग नियंत्रण उपकरण के लिए एक तंत्र है तकनीकी प्रक्रियाएंविद्युत, वायवीय या हाइड्रोलिक संकेतों का उपयोग करना। रोबोटिक्स में यह एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। रोबोट में उपयोग की जाने वाली ड्राइव उनकी व्यवहार्यता और प्रदर्शन को प्रभावित करती हैं। इसलिए, इस लेख में हम 7 सबसे आम ड्राइव देखेंगे जिन्हें विभिन्न उद्देश्यों के लिए रोबोट से लैस किया जा सकता है।

ब्रशलेस डीसी मोटर

आइए इलेक्ट्रिक मोटर से शुरुआत करें। ब्रशलेस या ब्रशलेस एक्चुएटर्स के प्रकारों में से एक है जो रोबोटिक्स में लोकप्रियता हासिल कर रहे हैं। जैसा कि नाम से पता चलता है, इस प्रकार की मोटर कम्यूटेशन के लिए ब्रश का उपयोग नहीं करती है, बल्कि इलेक्ट्रॉनिक रूप से कम्यूटेट की जाती है। इस ड्राइव का संचालन सिद्धांत एक विद्युत चुंबक और एक स्थायी चुंबक के बीच चुंबकीय क्षेत्र की परस्पर क्रिया पर आधारित है। जब कुंडल सक्रिय होता है, तो रोटर और स्टेटर के विपरीत ध्रुव एक दूसरे की ओर आकर्षित होते हैं। इन एक्चुएटर्स का उपयोग लगभग किसी भी रोबोट में किया जाता है।

बीडीपी के लाभ इस प्रकार हैं:

• टोक़ विशेषताओं के सापेक्ष प्रतिक्रिया की गति;
• उच्च घूर्णन गति;
• उच्च गतिशील विशेषताएँ;
• दीर्घकालिकसेवाएँ;
• शांत संचालन.

कमियां:

• जटिल और महंगा गति नियंत्रक;
• इलेक्ट्रॉनिक्स के बिना काम नहीं चलता.

सिंक्रोनस ड्राइव

इस मोटर में एक रोटर होता है जो एक दोलन क्षेत्र या धारा के साथ समकालिक रूप से घूमता है। अन्य मोटरों की तुलना में सिंक्रोनस ड्राइव के कई फायदे हैं। सबसे पहले, यह ऊर्जा संकेतकों पर लागू होता है। इन ड्राइव का उपयोग निर्मित औद्योगिक रोबोटों में औसत भार क्षमता और 3 से 6 तक स्वतंत्रता की डिग्री की संख्या के साथ किया जाता है। इलेक्ट्रिक ड्राइव की स्थिति सटीकता ± 0.05 मिमी तक के मान तक पहुंचती है। इनका उपयोग स्थितीय और समोच्च दोनों ऑपरेटिंग मोड में किया जाता है।

लाभ:

• उच्च दक्षता;
• संयोजन में आसानी और अच्छे समायोजन गुण;
• जिन तंत्रों को गति नियंत्रण की आवश्यकता नहीं है, उनके लिए सिंक्रोनस ड्राइव का उपयोग करने की व्यवहार्यता स्पष्ट है।

कमियां:

• यदि तंत्र में बड़े फ्लाईव्हील द्रव्यमान हैं, तो सिंक्रोनस मोटर का उपयोग मुश्किल है, जहां समायोज्य या डबल ड्राइव होना आवश्यक है;
• कोई आरंभिक आरंभिक टॉर्क नहीं है। नतीजतन, इसे शुरू करने के लिए, बाहरी टॉर्क का उपयोग करके रोटर को सिंक्रोनस के करीब रोटेशन गति तक तेज करना आवश्यक है।

अतुल्यकालिक मोटर

एसी विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए यह इलेक्ट्रिक ड्राइव कई कारणों से फायदेमंद भी है। "एसिंक्रोनस" शब्द का अर्थ स्वयं एक साथ नहीं है। इसका मतलब है कि इन इंजनों की घूर्णन गति होती है चुंबकीय क्षेत्रस्टेटर की गति हमेशा रोटर से अधिक होती है। एसिंक्रोनस मोटर एसी पावर पर काम करते हैं।
इस प्रकार की मोटर का उपयोग मुख्य रूप से कार के ड्राइविंग पहियों को शक्ति देने के लिए किया जाता है, और इसलिए इसे पहिये वाले रोबोटिक्स में जगह मिल सकती है। उच्च-शक्ति अर्धचालकों की उपलब्धता ने सरल एसी इंडक्शन मोटर्स का उपयोग करना व्यावहारिक बना दिया है।

लाभ:

• संग्राहक की अनुपस्थिति के कारण सादगी और विश्वसनीयता;
• कम लागत;
• उल्लेखनीय रूप से कम वजन;
• छोटे आयाम.

कमियां:

• ज़्यादा गरम हो सकता है, विशेषकर लोड के तहत;
• स्थिर घूर्णन गति बनाए रखने में असमर्थता;
• अपेक्षाकृत छोटा ट्रिगर तंत्र।

स्टेपर मोटर

स्टेपर मोटर - ड्राइव, इन हाल ही मेंअक्सर रोबोटिक्स में उपयोग किया जाता है। इसके और अन्य सभी प्रकार के इंजनों के बीच मुख्य अंतर रोटेशन की विधि है। जैसा कि आप जानते हैं, पहले सूचीबद्ध इंजन लगातार घूमते रहते हैं। लेकिन स्टेपर ड्राइव "चरणों" में घूमती हैं। प्रत्येक चरण पूर्ण घूर्णन के भाग का प्रतिनिधित्व करता है। यह भाग मोटर के यांत्रिक डिज़ाइन और नियंत्रण विधि पर निर्भर करता है।

सटीक पोजिशनिंग सिस्टम के संचालन के लिए स्टेपर मोटर्स का उपयोग सबसे सरल, सस्ता और आसान समाधानों में से एक है। इसलिए, इन मोटरों का उपयोग अक्सर सीएनसी मशीनों और रोबोटों में किया जाता है।

लाभ:

• मुख्य लाभ कार्य की सटीकता है। जब विभवों को वाइंडिंग पर लागू किया जाता है, तो मोटर एक निश्चित कोण पर सख्ती से घूमेगी;
• कम लागत;
• व्यक्तिगत तंत्रों और प्रणालियों के स्वचालन के लिए उपयुक्त जहां उच्च गतिशीलता की कोई आवश्यकता नहीं है।

कमियां:

• शाफ्ट पर बढ़ते भार के साथ रोटर "स्लिपेज" की समस्या है;
• चरण सीमा (अधिकतम 1000 आरपीएम)।

इमदादी

यह एक प्रकार की इलेक्ट्रोमैकेनिकल मोटर है जो स्टेपर मोटर्स की तरह लगातार नहीं घूमती है, बल्कि एक सिग्नल पर एक निश्चित स्थिति तक चलती है और अगले सिग्नल तक इसे बनाए रखती है। खोजो व्यापक अनुप्रयोगरोबोटिक्स के विभिन्न क्षेत्रों में - घरेलू तंत्र से लेकर जटिल एंड्रॉइड तक।

पोजिशनिंग में त्रुटियों को संभालने और ठीक करने के लिए सर्वो एक फीडबैक तंत्र का उपयोग करते हैं। ऐसी प्रणाली को ट्रैकिंग प्रणाली कहा जाता है। यदि कोई बल अपनी स्थिति बदलने के लिए एक्चुएटर पर दबाव डालता है, तो मोटर परिणामी त्रुटि को ठीक करने के लिए विपरीत दिशा में एक बल लगाएगी। इस प्रकार, उच्च स्थिति सटीकता प्राप्त की जाती है।

लाभ:

• अधिक उच्च गतिघूर्णन;
• उच्च शक्ति;
• तंत्र की स्थिति हमेशा दृश्यमान होती है और समायोजन के लिए उपलब्ध होती है।

कमियां:

• जटिल कनेक्शन और नियंत्रण प्रणाली;
• योग्य सेवा की आवश्यकता है;
• ऊंची लागत.

वायवीय ड्राइव

एक इंजन जो संपीड़ित हवा की ऊर्जा का उपयोग करके मशीनरी चलाता है। यहां मुख्य घटक कंप्रेसर है। कंप्रेसर द्वारा संपीड़ित हवा वायवीय लाइनों में और फिर वायवीय मोटर में प्रवेश करती है। चिपचिपे माध्यम की अनुपस्थिति के कारण, ऐसे इंजन उच्च आवृत्ति पर काम कर सकते हैं - वायवीय मोटर की घूर्णन गति प्रति मिनट हजारों क्रांतियों तक पहुंच सकती है।
इस प्रकार की ड्राइव का उपयोग रोबोटिक्स में तेजी से किया जा रहा है, क्योंकि इसमें कम चिकनाई और संचालन सटीकता है। दो अवस्थाओं वाले तंत्रों के लिए इसका उपयोग करना सबसे तर्कसंगत है - प्रत्यावर्तन और निष्कासन या समापन और उद्घाटन।

लाभ:

• सादगी और मितव्ययिता;
• कार्यशील द्रव एक निश्चित मात्रा तक सीमित नहीं है और रिसाव की स्थिति में इसे फिर से भरा जा सकता है;
• कंप्रेसर के बजाय, आप एक संपीड़ित गैस सिलेंडर का उपयोग कर सकते हैं, जो वायवीय प्रणाली के निर्माण को सरल बनाता है;
• तापमान परिवर्तन के प्रति कम संवेदनशील पर्यावरण.

कमियां:

• कम दक्षता;
• विद्युत ऊर्जा की तुलना में वायवीय ऊर्जा की उच्च लागत;
• कम्प्रेसर में कार्यशील गैस को गर्म करना और ठंडा करना, जिससे सिस्टम के जमने की संभावना हो सकती है या, इसके विपरीत, कार्यशील गैस से जल वाष्प का संघनन हो सकता है।

हाइड्रोलिक ड्राइव

यदि रोबोट को 100 किलोग्राम से अधिक भार के साथ काम करना है, तो आपको हाइड्रोलिक ड्राइव का उपयोग करने पर विचार करना चाहिए। इस प्रकार की मोटर का उपयोग प्रणोदन के लिए किया जाता है कार्यकारिणी निकायतरल का उपयोग करता है. हाइड्रोलिक ड्राइव के ऑपरेटिंग सिद्धांत में एक पंप होता है जो हाइड्रोलिक मोटर से जुड़ी दबाव लाइन में काम कर रहे तरल पदार्थ का दबाव बनाता है। इंजन द्रव दबाव को यांत्रिक दबाव में परिवर्तित करता है। साथ ही, नियामक हाइड्रोलिक मोटर की गति और दिशा को नियंत्रित करते हैं।
इन ड्राइव का उपयोग मुख्य रूप से औद्योगिक रोबोटिक्स में किया जाता है। लेकिन अन्य प्रोटोटाइप में उनके उपयोग के मामले हैं, उदाहरण के लिए, DARPA के प्रसिद्ध दिमाग की उपज - बिगडॉग रोबोट में।

लाभ:

• छोटा आकार और वजन;
• उच्च प्रदर्शन - समान आकार के वायवीय एक्चुएटर की तुलना में 25 गुना अधिक बल विकसित करता है;
• चिकना बल विनियमन;
• परिचालन तापमान- -50 से +100С तक।

कमियां:

• पर उच्च रक्तचापसंभावित तरल रिसाव;
• उपकरण और रखरखाव की उच्च लागत;
• निरंतर ऊर्जा खपत;
• कार्य की सटीकता की निगरानी करना कठिन है।

ये सबसे बुनियादी प्रकार के एक्चुएटर्स थे जिनका आधुनिक रोबोटिक्स में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

रोबोट ड्राइव की एक विशिष्ट विशेषता नियंत्रण की उपस्थिति है। इसका मतलब यह है कि नियंत्रण प्रणाली को निर्दिष्ट पैरामीटर के साथ आउटपुट को यथासंभव सटीक रूप से प्रदान करना चाहिए: टोक़, गति, स्थिति, त्वरण। कभी-कभी उनका संयोजन संभव होता है, उदाहरण के लिए, गति और स्थिति आकृति के साथ नियंत्रण प्रणालियाँ आम हैं, कुछ में टोक़ को सीमित करने की क्षमता होती है, साथ ही त्वरण (आमतौर पर शुरू और खत्म) निर्धारित करने की क्षमता होती है।

हमारे देश में, निम्नलिखित कंपनियां ड्राइव का काम करती हैं:

मैं इंडक्शन मोटर बेचने वाली कई कंपनियों पर विचार नहीं करता। सबसे सुलभ ड्राइव एनपीएफ इलेक्ट्रोप्रिवोड से हैं, लेकिन यह वर्गीकरण, जैसा कि हम बाद में देखेंगे, मोबाइल रोबोटिक्स की जरूरतों को पूरा नहीं करता है। सबसे पहले, आइए उपलब्ध ड्राइव के प्रकारों को देखें (एनपीएफ इलेक्ट्रोप्रिवोड उत्पादों के उदाहरण का उपयोग करके):

1. स्टेपर मोटर. यह नियंत्रित करने में सबसे आसान, उच्च-टोक़, सुलभ और सस्ता प्रकार का ड्राइव है, जिसे सबसे सरल मामले में प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं होती है। इसके मुख्य नुकसान हैं:

लोड के तहत कदमों का छूटना संभव है

गुंजयमान आवृत्तियाँ और साथ में लंघन चरण

सीमित गतिशीलता, जब पार हो जाती है, तो समकालिक गति बाधित हो जाती है।

यह उस प्रकार की ड्राइव है जिससे आपको शुरुआत करनी चाहिए, क्योंकि इनमें सरल नियंत्रण होते हैं और ये तैयार ड्राइवर और नियंत्रण प्रणाली के साथ-साथ विकसित ड्राइवर + स्विच सर्किट के रूप में उपलब्ध होते हैं जो बोर्ड पर ज्यादा जगह नहीं लेते हैं।

यह "स्मार्ट" स्टेपर ड्राइव के उद्भव पर ध्यान देने योग्य है, जहां नियंत्रण पहले से ही एकीकृत है (और कभी-कभी होता है)। प्रतिक्रिया, जो गतिशीलता को बढ़ाता है)। लेकिन वे पूरी तरह से अनुचित रूप से महंगे हैं।

1.FL20STh, FL28STH

- टॉर्क: 0.18 से 1.2 किलोग्राम तक (मैं आपको याद दिला दूं, 9.88 किलोग्राम = 1 एनएम)

लागत: लगभग 1000 रूबल।

चरण धाराएँ 0.6A से 0.95 A तक

निकला हुआ किनारा 20 या 28 मिमी (मोटर पदनाम में, पहले अंक निकला हुआ किनारा आकार हैं, एसटीएच का मतलब उच्च-टोक़ है, फिर मोटर की लंबाई आती है, फिर डैश के माध्यम से फॉर्म 2804 का एक पदनाम, जहां 280 - 2.8 ए, चरण धारा, पिनों की 4 संख्या, उदाहरण FL57STH56-2804)

लंबाई 30 मिमी से 51 मिमी तक

4 और 6 पिन

यह इकाई सबसे कॉम्पैक्ट वॉकिंग स्टेपर मोटर्स में से एक है। ऐसी मोटरें रोबोट की गति के लिए शायद ही उपयुक्त हों, लेकिन एक्चुएटर्स के लिए बहुत अच्छी हैं। हमने इसका उपयोग कन्वेयरों को स्थानांतरित करने के लिए किया। हमें इस मोटर के अधिक गर्म होने की समस्या थी, जिसे ड्राइवर करंट को अधिक सटीक रूप से सेट करके हल किया गया था। (इस पर और अधिक जानकारी थोड़ी देर बाद)।

2. FL35ST, FL39ST

- स्थैतिक क्षण 0.5 -2.9 kgf*सेमी

लागत: लगभग 900 रूबल।

चरण धाराएँ 0.16ए से 0.65 ए तक

लंबाई 20 मिमी से 38 मिमी तक

4 और 6 पिन

एक अन्य प्रकार का कॉम्पैक्ट स्टेपर। इस मॉडल की विशेषता इसकी छोटी लंबाई, 20 मिमी है - ये रेंज में सबसे छोटी यात्रा वाली मोटरें हैं। मैंने इस मॉडल का उपयोग नहीं किया है. लेकिन यह बिल्कुल वही विकल्प है जब सहायक संचालन के लिए छोटी इंजन लंबाई की आवश्यकता होती है।

- 4.4 kgf*cm तक टॉर्क,

लागत 900 से 1100 रूबल तक

लंबाई 25 से 61 मिमी तक

चरण धाराएँ: 0.3A से 1.68A तक

4 और 6 पिन

सबसे लोकप्रिय इंजन मॉडलों में से एक। इस तरह से आपकी कार चलाना और सहायक संचालन करना दोनों संभव है। चरण धाराओं की सीमा इसे सस्ते संयोजन L293+L298 के साथ संयोजन में उपयोग करने की अनुमति देती है, अगर हम बोर्ड में निर्मित नियंत्रण के बारे में बात कर रहे हैं (और यहां किसी और चीज की आवश्यकता नहीं है)।

4. FL57ST और FL57STH।हाइब्रिड स्टेपर मोटर्स। इनका नाम चुम्बकों में मौजूद एडिटिव्स के कारण रखा गया है जो टॉर्क को बढ़ाते हैं। मैं आपको याद दिला दूं कि टॉर्क वाइंडिंग में मौजूद करंट और स्थायी चुम्बकों की ताकत पर निर्भर करता है।

- DSHI-200 के एनालॉग्स, करोड़। पल 2.88-18.9 kgf*cm

बैक ईएमएफ द्वारा गति निर्धारित करना संभव है। कम लागत वाले, ओपन-लूप समाधानों के लिए उपयोगी हो सकता है।

पीआईडी ​​गति नियंत्रक.

स्थिति समोच्च वाले संस्करण में, समायोज्य गति विशेषताएँ (ट्रेपेज़ॉइड) उपलब्ध हैं

इस बोर्ड पर कोड के साथ एक बड़ा लेख होगा और फायदे और नुकसान की चर्चा होगी। यह ध्यान देने योग्य है कि स्पीड लूप संस्करण का अपना प्रोटोकॉल है, इसलिए हमें इसके लिए एक कार्यान्वयन लिखना पड़ा।

निष्कर्ष: डीपीटी मोबाइल रोबोट की गतिशीलता को बढ़ाने की अनुमति देता है। इसके साथ ही इश्यू की कीमत भी बढ़ रही है. अभ्यास से पता चलता है कि इंजन पर बचत करना सबसे खराब विकल्प है।

सर्वो:

मॉडलिंग की श्रेणी से एक और इकाई. अंदर, एक नियम के रूप में, उनके पास एक ही डीपीटी है, प्रतिक्रिया एक चर अवरोधक के रूप में बनाई गई है। रोबोट एक्चुएटर्स की सटीक गतिविधियों के लिए उपयोग किया जाता है। कॉमरेड डिहॉल्ट ने अपने लेख में प्रबंधन के मुद्दों का विस्तार से वर्णन किया है। उन्होंने यह भी बखूबी बताया कि एक टाइमर का उपयोग करके एक साथ कई सर्वो को कैसे नियंत्रित किया जाए। आइए MG995 का उदाहरण देखें (290 रूबल के लिए Dealextreme.com पर उपलब्ध)।

- आपूर्ति वोल्टेज - 4.5 से 6 वोल्ट तक

1 एनएम तक टॉर्क।

धातु गियरबॉक्स.

घूर्णन कोण 180 डिग्री है.

उपभोग धाराएँ - 400 mA तक।

हमने इनमें से कई चीज़ें एक साथ खरीदीं क्योंकि वे सस्ती थीं। हम लगभग एक महीने तक पैदल चले। नुकसान मापदंडों का प्रसार है। समान कर्तव्य चक्र मान के साथ, अलग-अलग सर्वो में अलग-अलग रोटेशन कोण हो सकते हैं। बिजली आपूर्ति के लिए, मैं आमतौर पर एक अलग 5V से 3A स्रोत स्थापित करता हूं, उदाहरण के लिए इस तरह:

-इनपुट 18-36 वोल्ट, आउटपुट 5 वोल्ट

3ए तक करंट

शॉर्ट सर्किट, पोलरिटी रिवर्सल से सुरक्षा

भोजन के अनुसार फ़िल्टर करें

लागत 400 रूबल।

बोर्ड लगाना

मैंने इसका परीक्षण 8 एमजी995 सर्वो पर बिना लोड के और 4 पर पूर्ण लोड के साथ किया। पर्याप्त वर्तमान आउटपुट है.

सर्वो MG995 मध्यम शक्ति वर्ग से संबंधित है विशेष अवसरों, मुझे लगता है कि निम्नलिखित मॉडल उपयोगी होगा:

• आकार:67.9x30.2x56 मिमी
• गति (4.8V): 0.20s/60 डिग्री
• गति(6V): 0.16s/60 डिग्री
• न्यूनतम टॉर्क (4.8V): 22 किग्रा*सेमी
• अधिकतम टॉर्क (6V):25kg*cm
• वोल्टेज: 4.8 - 6 वोल्ट
• लागत लगभग 1200 रूबल।
• मैंने इससे अधिक शक्तिशाली सर्वो कभी नहीं देखा, हमने इसका उपयोग किया, इसमें प्लास्टिक गियरबॉक्स है।

सर्वो की रेंज बहुत विस्तृत है. मुख्य निर्माता: हाईटेक, फ़ुटाबा, रोबो, टावरप्रो। फ़ुटाबा एक अधिक महंगी और उच्च गुणवत्ता वाली ड्राइव है। सबसे सुलभ और सस्ते हाईटेक और टावरप्रो हैं।

निष्कर्ष: सर्वो एक सुलभ, अपेक्षाकृत सस्ता और नियंत्रित करने में आसान एक्चुएटर है। उनके लिए सस्ती बिजली आपूर्ति उपलब्ध है।

निष्कर्ष: मैंने उन अधिकांश ड्राइवों की समीक्षा की है जिनका मुझे सामना करना पड़ा। लेकिन लेख में ब्रशलेस मोटरों का एक वर्ग शामिल नहीं है, जिसके साथ मुझे कोई अनुभव नहीं है। बीएलडीसी हैं अगला कदमविकास को आगे बढ़ाएं. यह वह है जो अब ब्रश असेंबली की अनुपस्थिति के कारण स्वचालन और रोबोटिक्स में सक्रिय रूप से स्विच किया जा रहा है और, परिणामस्वरूप, एक बढ़ा हुआ संसाधन है। हालाँकि, उन्हें प्रबंधित करना पहले से ही अधिक कठिन है। मुझे लगता है कि कुछ समय बाद लेख में इस प्रकार की ड्राइव का भी वर्णन किया जाएगा।

रोबोटिक्स और निर्माण विभिन्न प्रणालियाँस्वचालन न केवल पेशेवरों के बीच, बल्कि शुरुआती रेडियो शौकीनों के बीच भी बहुत रुचि रखता है।
प्रौद्योगिकी के तीव्र विकास ने प्रभावित किया है आधुनिक बाज़ाररेडियो-इलेक्ट्रॉनिक घटक। विभिन्न माइक्रोकंट्रोलर, सेंसर, रिले, विस्तार बोर्ड का एक विशाल चयन आपको एक डिजाइनर की तरह, घर पर एक जटिल तकनीकी समाधान बनाने की अनुमति देता है।
यदि पहले स्मार्ट होम सिस्टम बनाने और लागू करने के लिए विशेष कंपनियों से संपर्क करना आवश्यक था, तो अब अधिकांश तत्वों को स्वतंत्र रूप से इकट्ठा किया जा सकता है। शौकिया रोबोटिक्स औद्योगिक डिजाइनों से पीछे नहीं है। असेंबल किया गया होम रोबोट एक दिए गए पथ पर यात्रा करेगा, सौर पैनल से चार्ज किया जाएगा, पर्यावरण के तापमान/आर्द्रता को मापेगा और क्षेत्र की तस्वीरें लेगा। ये तो दूर की बात है पूरी सूचीक्या जोड़ा जा सकता है, लेकिन यह मॉडल पहले से ही कार्यक्षमता और तर्क में समान है, उदाहरण के लिए अंतरिक्ष यानक्यूरियोसिटी, जो मंगल ग्रह की खोज करती है।
आजकल, रेडियो इंजीनियरिंग मंडल फिर से पुनर्जीवित होने लगे हैं, जहां अनुभवी शिक्षकों के मार्गदर्शन में युवा पीढ़ी रोबोटिक्स में महारत हासिल कर रही है। यह न केवल मनोरंजन है, बल्कि बहुत सारा मानसिक कार्य भी है, जिसके लिए गणित, भौतिकी और कंप्यूटर विज्ञान के ज्ञान की आवश्यकता होती है।
कई कार्य इंटरनेट पर पाए जा सकते हैं। कुछ विशेष ध्यान देने योग्य हैं:

आइए उन मुख्य बिंदुओं पर नज़र डालें जिनकी हमें रोबोट को डिज़ाइन और असेंबल करते समय आवश्यकता होगी।

बजट योजना

रोबोट को डिजाइन करने और असेंबल करने का काम बजट योजना से शुरू होता है। कार्यक्षमता और उपयोग के आधार पर तकनीकी आधाररोबोट की अंतिम लागत अधिक हो सकती है।
अधिकांश परियोजनाओं के लिए, आप न केवल मूल स्पेयर पार्ट्स का उपयोग कर सकते हैं, बल्कि उनके एनालॉग्स (प्रतियां) का भी उपयोग कर सकते हैं। इससे परियोजना की लागत काफी कम हो जाएगी। बहुत से लोग चीनी ऑनलाइन स्टोर से पार्ट्स ऑर्डर करना पसंद करते हैं। निःशुल्क डिलीवरी वाले ऑर्डर की लागत समान भागों को खरीदने की तुलना में अधिक आकर्षक लगती है, लेकिन रूस में बड़े मार्कअप के साथ।

रोबोट प्लेटफ़ॉर्म चुनना

सबसे आम और सस्ते प्लेटफॉर्म हैं चक्र काऔर ट्रैक. इन प्लेटफार्मों के लिए कई तैयार घटक उपलब्ध हैं, इसलिए वे स्टार्टर प्रोजेक्ट के रूप में आदर्श हैं।
एक पहिये वाले प्लेटफार्म में किसी भी संख्या में पहिये हो सकते हैं। सबसे आम तीन और चार पहिया मॉडल (2WD, 4WD) हैं। सतह के साथ छोटे संपर्क क्षेत्र के कारण, पहिये वाला प्लेटफ़ॉर्म फिसल सकता है।

कर्षण हानि को कम करने के लिए रबर टायरों का उपयोग किया जा सकता है।
क्रॉस-कंट्री क्षमता में वृद्धि हुई है ट्रैक किए गए प्लेटफ़ॉर्म. वे फिसलने से रोकते हैं और विभिन्न कृत्रिम और प्राकृतिक बाधाओं को दूर कर सकते हैं। प्लेटफ़ॉर्म का नुकसान जटिल यांत्रिक स्थापना है।
अंगों वाले रोबोटबहुत असमान सतहों पर भी स्थिर रूप से चल सकता है। लेकिन इस प्लेटफ़ॉर्म का मुख्य नुकसान कोडिंग की जटिलता और उच्च अंतिम लागत है।
आधुनिक बाज़ार हवाई रोबोटों के लिए कई तैयार समाधान पेश करता है। विशेष रूप से लोकप्रिय हैं क्वाडकॉप्टरऔर हेलीकाप्टर.
हवाई रोबोट ऊपर से सतहों को देखने और फिल्माने और दुर्गम स्थानों की खोज के लिए आदर्श हैं। कुछ कंपनियाँ सक्रिय रूप से माल वितरित करने के लिए हवाई प्लेटफार्मों का विकास और उपयोग कर रही हैं। एयर प्लेटफ़ॉर्म का एक महत्वपूर्ण नुकसान आंशिक है, और ज्यादातर मामलों में, किसी दुर्घटना में पूरी संरचना का पूर्ण नुकसान होता है।

कार्यक्षमता बढ़ाने के लिए मौजूदा प्रजातिप्लेटफॉर्म का उपयोग किया जाता है विभिन्न प्रकार manipulators. मैनिपुलेटर्स को स्वतंत्रता की एक या दस अद्वितीय डिग्री से सुसज्जित किया जा सकता है।
जल मंचव्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। मुख्य रूप से वैज्ञानिक और औद्योगिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

रोबोट के लिए मोटर चुनना

ऊपर चर्चा किए गए अधिकांश प्लेटफार्मों को चलाने के लिए एक इंजन (इलेक्ट्रिक मोटर) की आवश्यकता होती है। यह एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। मोटरों का चुनाव रोबोट के चलने के तरीके पर निर्भर करता है।
पहिएदार या ट्रैक किए गए प्लेटफ़ॉर्म के लिए उपयुक्त डीसी गियर मोटर. गियरबॉक्स में इस मामले मेंआपको टॉर्क को समायोजित करने की अनुमति देता है। मोटर के दोनों किनारों पर शाफ्ट एक एनकोडर की स्थापना की अनुमति देता है, जो रोटेशन के कोण और पहिया द्वारा तय की गई दूरी को निर्धारित करने में मदद करता है। इंजन की शक्ति की गणना रोबोट के वजन के आधार पर ही की जाती है।

स्टेपर मोटरसमान चरणों में चलता है। स्टेपर मोटर्स को पल्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है। प्रत्येक आवेग को उस डिग्री में परिवर्तित किया जाता है जिसके द्वारा घूर्णन होता है। इस प्रकारइंजन उन रोबोटों में स्थापित किया जाता है जहां गति के अत्यंत सटीक कोण की आवश्यकता होती है।
सर्वोमोटरइसमें एक डीसी मोटर, गियरबॉक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स और एक रोटरी पोटेंशियोमीटर होता है जो कोण को मापता है। घूर्णन कोण लगभग 180 डिग्री है। सर्वोमोटर्स का उपयोग आमतौर पर रोबोटिक हथियारों और अंगों वाले रोबोटों में किया जाता है।
व्यवहार में, कई रोबोट मॉडल शामिल हैं अलग - अलग प्रकारइंजन. केंद्रीकृत नियंत्रण के लिए मोटर ड्राइवर (मोटर शील्ड) का उपयोग किया जाता है।

मोटर नियंत्रक (ड्राइवर) का चयन

कम-शक्ति नियंत्रण संकेतों को मोटरों को नियंत्रित करने के लिए पर्याप्त धाराओं में परिवर्तित करने के लिए, वे उपयोग करते हैं मोटर चालक (मोटर शील्ड)
मोटर चालक केवल मोटर की गति और दिशा को समझ सकता है, लेकिन सीमित बिजली उत्पादन के कारण उन्हें सीधे नियंत्रित नहीं कर सकता है। इसलिए, माइक्रोकंट्रोलर के बिना मोटर ड्राइवर का उपयोग करना संभव नहीं है। आधुनिक मोटर चालकों का तर्क आपको नियंत्रण करने की अनुमति देता है विभिन्न प्रकारमोटरें अलग-अलग और एक साथ दोनों। ड्राइवर चुनते समय, आपको रेटेड वोल्टेज और करंट पर ध्यान देने की आवश्यकता है।
विनिर्देश आमतौर पर इनपुट वोल्टेज रेंज और करंट को इंगित करते हैं जिसके लिए इसे डिज़ाइन किया गया है। अंतर्निहित अधिभार सुरक्षा प्रणालियों के बावजूद, आपको 5V मोटर को 3V नियंत्रक से कनेक्ट नहीं करना चाहिए।
नियंत्रक (मोटर चालक) का चुनाव रोबोट में स्थापित की जाने वाली मोटरों के प्रकार के निर्धारण और अनुमोदन के बाद किया जाना चाहिए।

नियंत्रण प्रणाली चयन

रोबोट को नियंत्रित करने के कई तरीके हैं:

वायर्ड नियंत्रण
रोबोट को नियंत्रित करने का सबसे आसान तरीका वायर्ड है। नियंत्रण कक्ष एक केबल का उपयोग करके रोबोट से जुड़ा हुआ है। जटिल इलेक्ट्रॉनिक घटकों की आवश्यकता नहीं है. एक महत्वपूर्ण नुकसान सीमित गतिशीलता है। नियंत्रण सीमा पूरी तरह से केबल की लंबाई पर निर्भर करती है। एक केबल जो बहुत लंबी है वह लगातार अटकती और उलझती रहेगी।

वायरलेस नियंत्रण

इन्फ्रारेड सिग्नल

रोबोट को नियंत्रित करने के लिए रिमोट कंट्रोल का उपयोग किया जाता है। कुछ मामलों में, आप एक नियमित टीवी रिमोट कंट्रोल कॉन्फ़िगर कर सकते हैं। रोबोट पर एक आईआर सेंसर स्थापित किया गया है, जो माइक्रोकंट्रोलर से जुड़ा है और इसे नियंत्रण सिग्नल भेजता है। ठीक वैसे ही जैसे टीवी रिमोट कंट्रोल का उपयोग करते समय, रोबोट को आईआर सेंसर की सीधी दृष्टि रेखा में एक सीमित दूरी पर नियंत्रित किया जा सकता है।

ब्लूटूथ

ब्लूटूथ तकनीक का उपयोग करते समय, ब्लूटूथ-संगत उपकरणों (टैबलेट, मोबाइल फोन, कंप्यूटर) का उपयोग करके रोबोट नियंत्रण संभव हो जाता है। ट्रांसमीटर की सीधी दृष्टि में होने की कोई आवश्यकता नहीं है, हालाँकि ब्लूटूथ की एक सीमित ऑपरेटिंग रेंज (लगभग 10-15 मीटर) है।

रोबोट को किसी भी स्थान से नियंत्रित किया जा सकता है जहां इंटरनेट तक पहुंच हो। आपको केवल रोबोट के वाई-फ़ाई मॉड्यूल को उस राउटर से कनेक्ट करना होगा जिसकी इंटरनेट तक पहुंच हो।

जीपीआरएस/जीपीएस

जीपीएस का उपयोग रोबोट के स्थान का पता लगाने के लिए किया जाता है। नेविगेशन का उपयोग करके, आप मार्ग बिंदु के पाठ्यक्रम और दूरी की गणना कर सकते हैं।
जीएसएम कार्ड अन्य फोन से कॉल करने और प्राप्त करने, एक निश्चित बटन दबाने पर दिए गए नंबर पर एसएमएस भेजने की क्षमता प्रदान करते हैं। इस प्रकार, आपकी ओर से एसएमएस भेजना चल दूरभाषहम जीएसएम नेटवर्क के माध्यम से रोबोट को कमांड प्रसारित करने में सक्षम होंगे। इसके अलावा, रोबोट स्वयं किसी भी बिंदु पर स्थित हो सकता है जहां जीएसएम नेटवर्क कवरेज है।

एक माइक्रोकंट्रोलर का चयन करना

जैसा कि हम सभी पहले से ही जानते हैं, एक माइक्रोकंट्रोलर एक माइक्रोसर्किट है जिसे नियंत्रित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों. यह एक सिंगल-चिप कंप्यूटर है जो अपेक्षाकृत कार्य करने में सक्षम है सरल कार्य. के साथ बातचीत करना बाहरी दुनियामाइक्रोकंट्रोलर उन संपर्कों से सुसज्जित है जिन पर विद्युत सिग्नल को चालू (1) या बंद (0) किया जा सकता है। पिन का उपयोग विभिन्न उपकरणों और सेंसर से आने वाले विद्युत संकेतों को पढ़ने के लिए किया जा सकता है।
आधुनिक माइक्रोकंट्रोलर्स में एक एकीकृत वोल्टेज नियामक होता है। यह माइक्रोकंट्रोलर को एक विस्तृत वोल्टेज रेंज पर काम करने की अनुमति देता है जिसके लिए हमें सटीक ऑपरेटिंग वोल्टेज की आपूर्ति करने की आवश्यकता नहीं होती है।
ऐसे कई प्रकार के माइक्रोकंट्रोलर हैं जिनका उपयोग किया जा सकता है, लेकिन Arduino हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म इन दिनों व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
अपने क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म, कम लागत, खुली वास्तुकला और प्रोग्रामिंग भाषा की सरलता के कारण, Arduino शुरुआती और पेशेवरों के बीच बहुत लोकप्रिय हो गया है।
लोकप्रिय परियोजनाएं जहां Arduino प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग किया जाता है वे निर्माण हैं सरल प्रणालियाँस्वचालन और रोबोटिक्स। इस प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग करके, आप एक स्मार्ट होम व्यवस्थित कर सकते हैं, होम वेदर स्टेशन बना सकते हैं और रोबोटिक्स में महारत हासिल कर सकते हैं।

टेलीमेटरी

रोबोट के आसपास की दुनिया का अध्ययन और माप करने के लिए सभी प्रकार के सेंसर का उपयोग किया जाता है। उनकी मदद से, हम अपने रोबोट का स्थान पता लगा सकते हैं, वस्तुओं से दूरी निर्धारित कर सकते हैं, तापमान/आर्द्रता/दबाव माप सकते हैं, क्षेत्र की तस्वीर ले सकते हैं, आदि।
एक सही ढंग से चयनित विस्तार बोर्ड नए प्रकार के सेंसर जोड़ने की प्रक्रिया को बहुत सरल बना देगा और हमें डिज़ाइन चरण में एम्बेडेड तर्क को बदलने की आवश्यकता से बचाएगा।
आइए मुख्य प्रकार के सेंसरों पर नजर डालें जो किफायती हैं और प्रोग्राम करने में आसान हैं:

अंतरिक्ष सेंसर

अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडर

अल्ट्रासाउंड स्रोत एक स्पंदित सिग्नल उत्सर्जित करता है, और रिसीवर विभिन्न बाधाओं से सिग्नल प्रतिबिंब का पता लगाता है। सिग्नल के राउंड ट्रिप समय का विश्लेषण करके वस्तु की दूरी निर्धारित की जाती है। इन्फ्रारेड रेंजफाइंडर के विपरीत, अल्ट्रासोनिक सेंसर प्रकाश स्रोतों या बाधा के रंग से प्रभावित नहीं होता है। रेडियो शौकीनों के लिए सबसे लोकप्रिय अल्ट्रासोनिक रेंजफाइंडर HC-SR04 है। यह 2 से 450 सेमी तक की दूरी मापने में सक्षम है।

आईआर दूरी सेंसर

ऑपरेशन का सिद्धांत आसपास की वस्तुओं से सेंसर एलईडी के परावर्तित अवरक्त विकिरण का विश्लेषण करना है।
किसी संरचना के गतिमान भागों की दूरी निर्धारित करने के लिए यांत्रिक उपकरणों में स्थापना के लिए डिज़ाइन किया गया। शार्प GP2Y0A21YK0F ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिस्टेंस सेंसर रोबोटिक्स परियोजनाओं में उपयोग के लिए सुविधाजनक है। पता लगाने की दूरी 100 से 550 सेमी तक होती है, यह रोबोट को किसी बाधा से टकराने से रोकेगी।

स्थिति सेंसर

जाइरोस्कोपआपको अंतरिक्ष में डिवाइस की स्थिति और गति निर्धारित करने की अनुमति देगा: गुरुत्वाकर्षण और घूर्णन गति के वेक्टर पर ध्यान केंद्रित करते हुए, कोणों को रोल और ट्रिम (पिच) करें। चलते समय, रैखिक त्वरण निर्धारित करता है और कोणीय वेगअपनी स्वयं की अक्षों X, Y और Z के चारों ओर और स्थिति की पूरी तस्वीर देता है।


MPU6050 चिप पर आधारित सबसे आम मॉड्यूल। मॉड्यूल में एक्सेलेरोमीटर, जायरोस्कोप और तापमान सेंसर शामिल हैं।

जलवायु सेंसर

डिजिटल तापमान और आर्द्रता सेंसरआपको पर्यावरण के तापमान और आर्द्रता को मापने की अनुमति देता है।

सबसे आम सेंसर: . DHT11 सेंसर की तुलना में, DHT22 सेंसर में उच्च माप सटीकता है और यह 0 से नीचे तापमान माप सकता है।

दाबानुकूलित संवेदकआपको मापने की अनुमति देता है वायु - दाब. सबसे किफायती प्रेशर सेंसर में BMP180 सेंसर शामिल है। सेंसर में I2C इंटरफ़ेस है इसलिए इसे Arduino परिवार के किसी भी प्लेटफ़ॉर्म से जोड़ा जा सकता है।

गैस सेंसर

गैस विश्लेषकआपको प्रोपेन, ब्यूटेन, मीथेन और हाइड्रोजन के रिसाव का पता लगाने की अनुमति देता है। इसका उपयोग घर के अंदर के धुएं को नियंत्रित करने के लिए भी किया जा सकता है। माप के परिणामस्वरूप, सेंसर गैस सामग्री के आनुपातिक एनालॉग सिग्नल उत्पन्न करता है। माप की गुणवत्ता पर्यावरण के तापमान और आर्द्रता पर निर्भर करती है। इसमें विशेषताओं का यह सेट है सेंसर विस्तृत श्रृंखलागैसें MQ-2.

प्रकाश संवेदक

रोशनी संवेदकहमारे रोबोट को दिन से रात, धूप वाले मौसम को बादल वाले मौसम से, छाया को प्रकाश से अलग करने की अनुमति देगा। कनेक्शन आरेख के उचित कॉन्फ़िगरेशन और संशोधन के साथ, यह आपको डिवाइस के सौर पैनलों को सूर्य की ओर उन्मुख करने की अनुमति देगा।

पहिये वाले रोबोट के लिए उपयुक्त मोटर कैसे चुनें? रोबोट निर्माण की शुरुआत में इस प्रश्न का सटीक उत्तर देना आसान नहीं है। ऐसा करने के लिए, आपको रोबोट का वजन जानना होगा, लेकिन यह अभी तक नहीं बनाया गया है। हालाँकि, मोटरों की तकनीकी विशेषताएँ और आयाम मोबाइल रोबोट के अंतिम मापदंडों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। प्राप्त करने के लिए पूरी जानकारी, टॉर्क, गति और शक्ति को ध्यान में रखा जाना चाहिए। एक पहिये वाले रोबोट के लिए, इसकी गति की गणना करने के लिए पहियों के व्यास का चयन करना और सही गियर अनुपात निर्धारित करना भी आवश्यक है।

टॉर्कः

इंजन टॉर्क वह बल है जिसके साथ यह घूर्णन अक्ष पर कार्य करता है। रोबोट को चलने के लिए, यह बल रोबोट के वजन (में व्यक्त) से अधिक होना चाहिए एन/एम).

कुछ लोग अवधारणा के स्थान पर इसका उपयोग करते हैं टॉर्कः, अवधि टॉर्कः. मूलतः यह वही बात है. दोनों क्षण हैं, बस इंजीनियरिंग में, टॉर्क पहिये पर भार है, और टॉर्क इंजीनियरिंग विज्ञान में भार है जिसे "सामग्री की ताकत" कहा जाता है।.

आइए एक पहिये वाले रोबोट के अत्यधिक सरलीकृत आदर्श मॉडल पर विचार करें।

हमारे मामले में, रोबोट का वजन बराबर है 1 किग्रा, और हम इसकी गति की अधिकतम गति प्राप्त करना चाहते हैं 1 मी/सेएक पहिये की त्रिज्या के बराबर के साथ 20 मिमी.

जब एक सीधी रेखा में कुछ दूरी तक चलते हैं 1मीकी गति तक पहुंचने के लिए आवश्यक त्वरण की गणना करें 1 मी/से.

रोबोट द्वारा तय की गई दूरी कहां है, इसकी प्रारंभिक गति क्या है (इसलिए हम एक स्थान से शुरू करते हैं),

रोबोट की गति कहां है और उसका त्वरण कहां है।

आइए हमारे मॉडल में स्वीकृत मूल्यों को प्रतिस्थापित करें, हमें मिलता है

एम/एस 2

रोबोट को स्थानांतरित करने और अधिकतम गति प्राप्त करने के लिए आवश्यक त्वरण प्राप्त करने के लिए आवश्यक टॉर्क की गणना निम्नानुसार की जाती है:

जड़ता का क्षण कब है और कोणीय त्वरण क्या है, हम प्राप्त करते हैं

यहाँ एम/एस 2- मुक्त गिरावट त्वरण (इसे 10 तक गोल करें), - पहिया की त्रिज्या, - पूरे रोबोट का द्रव्यमान

मूल्यों को प्रतिस्थापित करने पर, हमें प्राप्त होता है

एमएन एम

N m में व्यक्त मान को kg cm में बदलने के लिए, आपको यह ध्यान में रखना होगा कि 1H = 0.102 kg और 1 m = 100 cm इसलिए, 50 mN m = 50 0.102: 1000 * 100 = 0.51 kg सेमी।

परिणामी टॉर्क को रोबोट के दो मोटरों के बीच वितरित किया जाता है और इसे अभी भी उपयोग किए गए गियर के गियर अनुपात से विभाजित करने की आवश्यकता होती है (इसके बारे में अधिक जानकारी) गियरआप इसे पढ़ सकते हैं)।

शक्ति

इंजन की अधिकतम शक्ति की गणना करने के लिए, हमें घूर्णन गति की आवश्यकता होती है, जिसे प्रति मिनट क्रांतियों में व्यक्त किया जाता है

(आरपीएम) =

या रेडियन प्रति सेकंड में

(रेड/एस) =

वृत्ताकार आवृत्ति के माध्यम से

पहिये की त्रिज्या को प्रतिस्थापित करने पर, हमें प्राप्त होता है

रेड/एस

आरपीएम.

इंजन की शक्ति टॉर्क और गति के समानुपाती होती है:

यहां टॉर्क और फ़्रीक्वेंसी के सूत्रों को प्रतिस्थापित करने पर, हमें मिलता है:

का उपयोग करते हुए eigenvalues, हम पाते हैं

फिर से, हमने सभी इंजनों के लिए कुल शक्ति प्राप्त कर ली है, हमारे मामले में दो इंजन हैं, इसलिए हमें परिणाम को दो से विभाजित करने की आवश्यकता है और, टॉर्क गणना के साथ, यदि गियर का उपयोग किया जाता है, तो गियर अनुपात से विभाजित करें।