रोबोट में कुशल सर्वो सिस्टम

रोबोटिक्स उद्योग में, सर्वो ड्राइव एक सामान्य विषय है।उद्योग 4.0 के त्वरित परिवर्तन के साथ, रोबोट के सर्वो ड्राइव को भी उन्नत किया गया है।वर्तमान रोबोट प्रणाली को न केवल अधिक अक्षों को नियंत्रित करने के लिए ड्राइव सिस्टम की आवश्यकता होती है, बल्कि अधिक बुद्धिमान कार्यों को प्राप्त करने की भी आवश्यकता होती है।

मल्टी-एक्सिस औद्योगिक रोबोट के संचालन में प्रत्येक नोड पर, इसे सेट हैंडलिंग जैसे कार्यों को पूरा करने के लिए तीन आयामों में विभिन्न परिमाण की ताकतों का उपयोग करना चाहिए। मोटरेंरोबोट में हैंसटीक बिंदुओं पर परिवर्तनशील गति और टॉर्क प्रदान करने में सक्षम, और नियंत्रक सटीक स्थिति को सक्षम करते हुए, विभिन्न अक्षों के साथ गति को समन्वयित करने के लिए उनका उपयोग करता है।रोबोट द्वारा हैंडलिंग कार्य पूरा करने के बाद, रोबोटिक भुजा को उसकी प्रारंभिक स्थिति में लौटाते हुए मोटर टॉर्क को कम कर देता है।

उच्च-प्रदर्शन नियंत्रण सिग्नल प्रोसेसिंग, सटीक आगमनात्मक प्रतिक्रिया, बिजली आपूर्ति और बुद्धिमान से बना हैमोटर चलाती है, यह उच्च दक्षता वाली सर्वो प्रणालीपरिष्कृत निकट-तात्कालिक प्रतिक्रिया सटीक गति और टॉर्क नियंत्रण प्रदान करता है।

उच्च गति वास्तविक समय सर्वो लूप नियंत्रण-नियंत्रण सिग्नल प्रोसेसिंग और आगमनात्मक प्रतिक्रिया

सर्वो लूप के हाई-स्पीड डिजिटल रीयल-टाइम नियंत्रण को साकार करने का आधार माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण प्रक्रिया के उन्नयन से अविभाज्य है।एक उदाहरण के रूप में सबसे आम तीन-चरण विद्युत-संचालित रोबोट मोटर लेते हुए, एक पीडब्लूएम तीन-चरण इन्वर्टर उच्च-आवृत्ति स्पंदित वोल्टेज तरंगों को उत्पन्न करता है और इन तरंगों को स्वतंत्र चरणों में मोटर के तीन-चरण वाइंडिंग में आउटपुट करता है।तीन पावर सिग्नलों में से, मोटर लोड में परिवर्तन वर्तमान फीडबैक को प्रभावित करता है जिसे महसूस किया जाता है, डिजिटल किया जाता है और डिजिटल प्रोसेसर को भेजा जाता है।डिजिटल प्रोसेसर तब आउटपुट निर्धारित करने के लिए हाई-स्पीड सिग्नल प्रोसेसिंग एल्गोरिदम निष्पादित करता है।

यहां न केवल डिजिटल प्रोसेसर के उच्च प्रदर्शन की आवश्यकता है, बल्कि बिजली आपूर्ति के लिए सख्त डिजाइन आवश्यकताएं भी हैं।आइए पहले प्रोसेसर भाग को देखें। कोर कंप्यूटिंग गति को स्वचालित उन्नयन की गति के साथ बनाए रखना चाहिए, जो अब कोई समस्या नहीं है।कुछ ऑपरेशन नियंत्रण चिप्सप्रोसेसर कोर के साथ मोटर नियंत्रण के लिए आवश्यक ए/डी कन्वर्टर्स, स्थिति/स्पीड डिटेक्शन मल्टीप्लायर काउंटर, पीडब्लूएम जेनरेटर आदि को एकीकृत करें, जो सर्वो नियंत्रण लूप के नमूना समय को काफी कम कर देता है और एक चिप द्वारा महसूस किया जाता है। यह स्वचालित त्वरण और मंदी नियंत्रण, गियर सिंक्रनाइज़ेशन नियंत्रण और स्थिति, गति और वर्तमान के तीन लूप के डिजिटल मुआवजा नियंत्रण को अपनाता है।

वेलोसिटी फीडफॉरवर्ड, एक्सेलेरेशन फीडफॉरवर्ड, लो-पास फ़िल्टरिंग और सैग फ़िल्टरिंग जैसे नियंत्रण एल्गोरिदम भी एक ही चिप पर लागू किए जाते हैं।प्रोसेसर का चयन यहां दोहराया नहीं जाएगा. पिछले लेखों में, विभिन्न रोबोट अनुप्रयोगों का विश्लेषण किया गया है, चाहे वह कम लागत वाला एप्लिकेशन हो या प्रोग्रामिंग और एल्गोरिदम के लिए उच्च आवश्यकताओं वाला एप्लिकेशन हो। बाज़ार में पहले से ही कई विकल्प मौजूद हैं। फायदे अलग.

सिस्टम वोल्टेज और तापमान में परिवर्तन को ट्रैक करने के लिए न केवल वर्तमान फीडबैक, बल्कि अन्य संवेदी डेटा भी नियंत्रक को भेजा जाता है। उच्च-रिज़ॉल्यूशन वर्तमान और वोल्टेज सेंसिंग फीडबैक हमेशा एक चुनौती रही हैमोटर नियंत्रण. सभी शंट/हॉल सेंसर से फीडबैक का पता लगानाएक ही समय में /चुंबकीय सेंसर निस्संदेह सबसे अच्छा है, लेकिन यह डिज़ाइन पर बहुत मांग रखता है, और कंप्यूटिंग शक्ति को बनाए रखने की आवश्यकता है।

उसी समय, सिग्नल हानि और हस्तक्षेप से बचने के लिए, सेंसर के किनारे के पास सिग्नल को डिजिटल किया जाता है। जैसे-जैसे सैंपलिंग दर बढ़ती है, सिग्नल बहाव के कारण कई डेटा त्रुटियां होती हैं। डिज़ाइन को इंडक्शन और एल्गोरिदम समायोजन के माध्यम से इन परिवर्तनों की भरपाई करने की आवश्यकता है।यह सर्वो प्रणाली को विभिन्न परिस्थितियों में स्थिर रहने की अनुमति देता है।

विश्वसनीय और सटीक सर्वो ड्राइव-बिजली की आपूर्ति और बुद्धिमान मोटर ड्राइव

स्थिर उच्च-रिज़ॉल्यूशन नियंत्रण शक्ति विश्वसनीय और सटीक सर्वो नियंत्रण के साथ अल्ट्रा-हाई-स्पीड स्विचिंग फ़ंक्शन के साथ बिजली की आपूर्ति। वर्तमान में, कई निर्माताओं ने उच्च-आवृत्ति सामग्री का उपयोग करके पावर मॉड्यूल एकीकृत किए हैं, जिन्हें डिजाइन करना बहुत आसान है।

स्विच-मोड बिजली आपूर्ति एक नियंत्रक-आधारित बंद-लूप बिजली आपूर्ति टोपोलॉजी में काम करती है, और दो आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले बिजली स्विच पावर एमओएसएफईटी और आईजीबीटी हैं।गेट ड्राइवर उन प्रणालियों में आम हैं जो स्विच-मोड बिजली आपूर्ति को नियोजित करते हैं जो ऑन/ऑफ स्थिति को नियंत्रित करके इन स्विचों के गेट पर वोल्टेज और करंट को नियंत्रित करते हैं।

स्विच-मोड बिजली आपूर्ति और तीन-चरण इनवर्टर के डिजाइन में, विभिन्न उच्च-प्रदर्शन वाले स्मार्ट गेट ड्राइवर, अंतर्निहित एफईटी वाले ड्राइवर और एकीकृत नियंत्रण कार्यों वाले ड्राइवर एक अंतहीन धारा में उभरते हैं।अंतर्निर्मित एफईटी और वर्तमान नमूनाकरण फ़ंक्शन का एकीकृत डिज़ाइन बाहरी घटकों के उपयोग को काफी कम कर सकता है। पीडब्लूएम और सक्षम, ऊपरी और निचले ट्रांजिस्टर और हॉल सिग्नल इनपुट का तर्क विन्यास डिजाइन के लचीलेपन को काफी बढ़ाता है, जो न केवल विकास प्रक्रिया को सरल बनाता है, बल्कि पावर दक्षता में भी सुधार करता है।

सर्वो ड्राइवर आईसी एकीकरण के स्तर को भी अधिकतम करते हैं, और पूरी तरह से एकीकृत सर्वो ड्राइवर आईसी सर्वो सिस्टम के उत्कृष्ट गतिशील प्रदर्शन के लिए विकास के समय को काफी कम कर सकते हैं।प्री-ड्राइवर, सेंसिंग, प्रोटेक्शन सर्किट और पावर ब्रिज को एक पैकेज में एकीकृत करने से समग्र बिजली की खपत और सिस्टम लागत कम हो जाती है।यहां ट्रिनैमिक (एडीआई) का पूरी तरह से एकीकृत सर्वो चालक आईसी ब्लॉक आरेख सूचीबद्ध है, सभी नियंत्रण कार्य हार्डवेयर में कार्यान्वित किए जाते हैं, एकीकृत एडीसी, स्थिति सेंसर इंटरफ़ेस, स्थिति इंटरपोलेटर, पूरी तरह कार्यात्मक और विभिन्न सर्वो अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।

 

पूरी तरह से एकीकृत सर्वो ड्राइवर आईसी, ट्रिनेमिक (एडीआई)

सारांश

उच्च दक्षता वाली सर्वो प्रणाली में, उच्च प्रदर्शन नियंत्रण सिग्नल प्रोसेसिंग, सटीक इंडक्शन फीडबैक, बिजली आपूर्ति और बुद्धिमान मोटर ड्राइव अपरिहार्य हैं। उच्च-प्रदर्शन वाले उपकरणों का सहयोग रोबोट को सटीक गति और टॉर्क नियंत्रण प्रदान कर सकता है जो वास्तविक समय में गति के दौरान तुरंत प्रतिक्रिया करता है।उच्च प्रदर्शन के अलावा, प्रत्येक मॉड्यूल का उच्च एकीकरण कम लागत और उच्च कार्य कुशलता भी प्रदान करता है।