DSPOWER va començar el 2013 i és un fabricant centrat en la investigació i el desenvolupament, la fabricació i la formació de servos robòtics.servos de robot intel·ligents, servos de drons i accessoris relacionats.
Des de la nostra creació, ens hem centrat en els requisits dels robots i els servos de drons, i hem dissenyat i desenvolupat productes de servos adequats per a usuaris de robots.
Avui compartirem les nostres solucions de braç robòtic.
El braç robòtic realitza el control del moviment, com si injectés una ànima al seu esquelet d'acer, i el servo és el comandament increïblement precís. Al taller d'R+D de DSPOWER, cada dia podem veure aquests components transformats de dibuixos en ballarins mecànics vius.
Avui us vull explicar com el servo fa que el braç robòtic funcioni amb la mateixa flexibilitat que un braç humà, cosa que implica tant engranatges precisos que encaixen entre si com una programació intel·ligent.
Com un servo controla l'angle d'un braç robòtic
El servo incorpora un sistema de retroalimentació altament intel·ligent. Un potenciòmetre controla la posició de l'eix de sortida en temps real en rebre un senyal de control. Després de comparar aquesta posició amb la posició objectiu, ajusta immediatament la rotació del motor.
Això és similar a tocar un objecte amb la mà mentre et protegeixes els ulls, on els dits fan ajustaments minúsculs contínuament fins que s'aconsegueix una posició precisa. El servo que hem dissenyat meticulosament per a robots de neteja utilitza la comunicació sèrie TTL, cosa que permet que cada articulació informi de dades de posició de manera independent.Això garanteix que quan el braç del robot roman a l'angle preestablert, l'error sigui inferior a 0,5 graus.
En aplicacions pràctiques, cada articulació d'un braç robòtic ha de coordinar-se en angles diferents. Per exemple, quan s'agafa una tassa inclinada, el servo del canell ha de compensar una inclinació de 15 graus, mentre que el servo de l'espatlla manté 30 graus de suport.
Aquesta coordinació multiangle requereix que els servos responguin ràpidament. Emprem un sistema d'engranatges metàl·lics que pot mantenir l'estabilitat de la posició fins i tot per sota de 85 kgf.cm de parell motor, com si afegissin músculs resistents a la fatiga al braç robòtic.
Per què és necessari que diversos servos funcionin junts?
Un sol servo només pot aconseguir moviments simples, però un braç robòtic ha de funcionar amb la màxima fluïdesa d'una mà humana. Imagineu-vos que sosteneu un bolígraf i escriviu; aquesta acció requereix el moviment coordinat del canell, el colze i l'espatlla.
En l'aspirador robòtic de cinc eixos desenvolupat pel nostre soci, els servos de les articulacions de l'etapa frontal suporten la càrrega, els servos de les articulacions de l'etapa intermèdia controlen el moviment d'extensió i els servos de l'etapa final realitzen moviments precisos. Aquesta divisió del treball és com el conjunt orquestral simfònic entre els diferents instruments.
En un sistema multiservo, el control de temps és particularment crític. Una vegada vam tenir un cas en què un braç robòtic tremolava mentre agafava un ou. Més tard vam descobrir que això es devia a un retard de 10 mil·lisegons en la resposta dels servos del canell i del dit. En millorar la distribució del senyal PWM, vam poder aconseguir una sincronització perfecta de tots els servos, com un cor entrenat. Ara, aquest sistema pot agafar un ou cru sense trencar-lo.
Com afecta el parell de torsió del servo a un braç robòtic?
Això és similar a la sensació del tremolor d'un braç humà.
Tanmateix, un parell motor més alt no sempre és millor. Un parell motor excessiu augmenta el consum d'energia i també pot provocar estructures voluminoses. Els servos que hem dissenyat per a robots d'escriptori poden...aconseguir les operacions més delicades amb un parell de 6,3 kgf.cmLa clau és adaptar el parell motor als requisits de càrrega del braç robòtic, de la mateixa manera que quan es tria un motor de cotxe, no sempre cal buscar la màxima potència.
Com triar un model de servo de braç robòtic
Quan seleccioneu un model de servo, tingueu en compte l'escenari de funcionament del robot. Per a aplicacions que requereixen arrencades i aturades freqüents, es recomana un servo digital amb funció de fre. Un cas de client que vam trobar implicava una línia de producció automatitzada que requeriabraç robòtic per aconseguir 20 parades precises per minutEls servos analògics convencionals patirien errors acumulatius, mentre que els servos digitals, amb la seva freqüència d'actualització més alta, solucionen perfectament aquest problema.
La coincidència de les dimensions també és crucial. En el passat, alguns clients col·locaven servos estàndard en braços robòtics compactes, cosa que provocava una mala dissipació de la calor. Posteriorment, vam desenvolupar un servo de pinça de 26 mm especialment dissenyat, que és un 40% més petit i manté un parell de 3 kg·cm. És com fer roba a mida per a un braç robòtic: ha de permetre el moviment lliure sense ser massa ample.
Quines són les diferències en els protocols de servocontrol?
El protocol PWM, similar a un conductor de batec a batec, transmet ordres per amplada de pols, mentre que el protocol sèrie TTL, com una conversa, pot transmetre paràmetres més complexos. Al laboratori DSPOWER, sovint comparem aquests dos protocols.
PWM és adequat per a un control punt a punt simple, com ara encendre o apagar un llum, mentre queTTL pot obtenir simultàniament múltiples senyals de retroalimentació, com ara la posició, la temperatura i el corrent.
Actualment, cada cop més braços robòtics adopten protocols híbrids, com ara el nostre projecte de braç robòtic biònic. Els moviments bàsics utilitzen el control PWM per garantir un rendiment en temps real, mentre que l'afinament fi amb TTL transmet paràmetres detallats.
Això és com conduir un cotxe, on cal utilitzar els pedals per controlar la velocitat i el quadre de comandament per supervisar l'estat. Aquesta configuració flexible permet que els braços robòtics s'adaptin a entorns de treball cada cop més complexos.
Com millorar la precisió del servocontrol
Millorar la precisió requereix tant maquinari com programari. En maquinari, utilitzem engranatges mecanitzats de precisió de 0,1 mm per reduir el joc de la transmissió. Un client va informaruna oscil·lació persistent de 2 mm a l'extrem del braç robòticDesprés d'investigar, vam descobrir que això era causat per un joc d'engranament de l'engranatge.
En substituir els engranatges per una estructura d'engranatges helicoïdals, el problema es va resoldre. Això és similar al moviment d'un rellotge: la precisió de cada engranatge afecta el cronometratge general.
Igualment crucial és el programari. El nostre sistema antivibració prediu la inèrcia del moviment del braç robòtic i la compensa per endavant. Per exemple, durant una parada d'emergència, genera un senyal d'ajustament fi invers per eliminar l'excés de velocitat causat per la inèrcia, de la mateixa manera que un conductor experimentat prem suaument el pedal del fre per garantir una parada suau i sense obstacles.
Data de publicació: 23 d'octubre de 2025