रोबोट्समध्ये कार्यक्षम सर्वो सिस्टम

रोबोटिक्स उद्योगात, सर्वो ड्राइव्ह हा एक सामान्य विषय आहे.इंडस्ट्री 4.0 च्या वेगवान बदलासह, रोबोटची सर्वो ड्राइव्ह देखील अपग्रेड केली गेली आहे.सध्याच्या रोबोट सिस्टीमला फक्त ड्राईव्ह सिस्टीमला अधिक अक्ष नियंत्रित करण्याची गरज नाही, तर अधिक बुद्धिमान कार्ये साध्य करण्यासाठी देखील आवश्यक आहे.

मल्टी-अक्ष औद्योगिक रोबोटच्या ऑपरेशनमध्ये प्रत्येक नोडवर, सेट हाताळणी सारखी कार्ये पूर्ण करण्यासाठी तीन आयामांमध्ये वेगवेगळ्या परिमाणांची शक्ती वापरणे आवश्यक आहे. मोटर्सरोबोट मध्ये आहेतअचूक बिंदूंवर व्हेरिएबल स्पीड आणि टॉर्क प्रदान करण्यास सक्षम, आणि कंट्रोलर त्यांचा वापर वेगवेगळ्या अक्षांसह हालचाली समन्वयित करण्यासाठी, अचूक स्थिती सक्षम करण्यासाठी.रोबोटने हाताळणीचे कार्य पूर्ण केल्यानंतर, रोबोट हाताला त्याच्या सुरुवातीच्या स्थितीत परत आणताना मोटर टॉर्क कमी करते.

उच्च-कार्यक्षमता नियंत्रण सिग्नल प्रक्रिया, अचूक प्रेरक अभिप्राय, वीज पुरवठा आणि बुद्धिमानमोटर ड्राइव्ह, ही उच्च-कार्यक्षमता सर्वो प्रणालीअत्याधुनिक जवळपास-तात्काळ प्रतिसाद अचूक वेग आणि टॉर्क नियंत्रण प्रदान करते.

हाय-स्पीड रिअल-टाइम सर्वो लूप नियंत्रण-नियंत्रण सिग्नल प्रक्रिया आणि प्रेरक अभिप्राय

सर्वो लूपचे हाय-स्पीड डिजिटल रिअल-टाइम नियंत्रण साकार करण्याचा आधार मायक्रोइलेक्ट्रॉनिक उत्पादन प्रक्रियेच्या अपग्रेडिंगपासून अविभाज्य आहे.सर्वात सामान्य थ्री-फेज इलेक्ट्रिक-ऑपरेटेड रोबोट मोटर उदाहरण म्हणून घेतल्यास, एक PWM थ्री-फेज इन्व्हर्टर उच्च-फ्रिक्वेंसी स्पंदित व्होल्टेज वेव्हफॉर्म्स तयार करतो आणि स्वतंत्र टप्प्यांमध्ये या वेव्हफॉर्म्स मोटरच्या तीन-फेज विंडिंगमध्ये आउटपुट करतो.तीन पॉवर सिग्नलपैकी, मोटर लोडमधील बदल वर्तमान फीडबॅकवर परिणाम करतात जो संवेदना, डिजीटाइज्ड आणि डिजिटल प्रोसेसरला पाठवला जातो.डिजिटल प्रोसेसर नंतर आउटपुट निश्चित करण्यासाठी हाय-स्पीड सिग्नल प्रोसेसिंग अल्गोरिदम करतो.

येथे केवळ डिजिटल प्रोसेसरची उच्च कार्यक्षमता आवश्यक नाही, परंतु वीज पुरवठ्यासाठी कठोर डिझाइन आवश्यकता देखील आहेत.प्रथम प्रोसेसरचा भाग पाहू. कोर कॉम्प्युटिंग गती स्वयंचलित अपग्रेडच्या गतीसह राहिली पाहिजे, जी यापुढे समस्या नाही.काही ऑपरेशन कंट्रोल चिप्सप्रोसेसर कोरसह मोटर कंट्रोलसाठी आवश्यक असलेले A/D कन्व्हर्टर्स, पोझिशन/स्पीड डिटेक्शन मल्टीप्लायर काउंटर, PWM जनरेटर इ. एकत्रित करा, जे सर्वो कंट्रोल लूपचा सॅम्पलिंग वेळ खूप कमी करते आणि एका चिपद्वारे लक्षात येते. हे स्वयंचलित प्रवेग आणि घसरण नियंत्रण, गीअर सिंक्रोनायझेशन नियंत्रण आणि स्थिती, वेग आणि प्रवाह या तीन लूपचे डिजिटल भरपाई नियंत्रण स्वीकारते.

नियंत्रण अल्गोरिदम जसे की वेग फीडफॉरवर्ड, एक्सीलरेशन फीडफॉरवर्ड, लो-पास फिल्टरिंग आणि सॅग फिल्टरिंग देखील एकाच चिपवर लागू केले जातात.प्रोसेसरची निवड येथे पुनरावृत्ती होणार नाही. मागील लेखांमध्ये, विविध रोबोट ऍप्लिकेशन्सचे विश्लेषण केले गेले आहे, मग ते कमी किमतीचे ऍप्लिकेशन असो किंवा प्रोग्रामिंग आणि अल्गोरिदमसाठी उच्च आवश्यकता असलेले ऍप्लिकेशन असो. बाजारात आधीच अनेक पर्याय आहेत. फायदे वेगळे.

सिस्टम व्होल्टेज आणि तापमानातील बदलांचा मागोवा घेण्यासाठी केवळ वर्तमान अभिप्रायच नाही तर इतर संवेदना डेटा देखील कंट्रोलरला पाठविला जातो. उच्च-रिझोल्यूशन करंट आणि व्होल्टेज सेन्सिंग फीडबॅक नेहमीच एक आव्हान राहिले आहेमोटर नियंत्रण. सर्व शंट्स/हॉल सेन्सरकडून फीडबॅक शोधत आहे/चुंबकीय सेन्सर्स एकाच वेळी निःसंशयपणे सर्वोत्कृष्ट आहेत, परंतु हे डिझाइनसाठी खूप मागणी आहे, आणि संगणकीय शक्ती कायम राहणे आवश्यक आहे.

त्याच वेळी, सिग्नलचे नुकसान आणि व्यत्यय टाळण्यासाठी, सेन्सरच्या काठाजवळ सिग्नलचे डिजिटायझेशन केले जाते. सॅम्पलिंग रेट जसजसा वाढत जातो, तसतसे सिग्नल ड्रिफ्टमुळे अनेक डेटा एरर होतात. इंडक्शन आणि अल्गोरिदम समायोजनाद्वारे डिझाइनला या बदलांची भरपाई करणे आवश्यक आहे.हे सर्वो सिस्टमला विविध परिस्थितींमध्ये स्थिर राहण्यास अनुमती देते.

विश्वसनीय आणि अचूक सर्वो ड्राइव्ह—वीज पुरवठा आणि बुद्धिमान मोटर ड्राइव्ह

स्थिर हाय-रिझोल्यूशन कंट्रोल पॉवर विश्वसनीय आणि अचूक सर्वो नियंत्रणासह अल्ट्रा-हाय-स्पीड स्विचिंग फंक्शन्ससह वीज पुरवठा. सध्या, बऱ्याच उत्पादकांनी उच्च-फ्रिक्वेंसी सामग्रीचा वापर करून पॉवर मॉड्यूल एकत्रित केले आहेत, जे डिझाइन करणे खूप सोपे आहे.

स्विच-मोड पॉवर सप्लाय कंट्रोलर-आधारित बंद-लूप पॉवर सप्लाय टोपोलॉजीमध्ये कार्य करतात आणि दोन सामान्यतः वापरले जाणारे पॉवर स्विच हे पॉवर MOSFET आणि IGBTs आहेत.स्विच-मोड पॉवर सप्लाय वापरणाऱ्या सिस्टममध्ये गेट ड्रायव्हर्स सामान्य आहेत जे चालू/बंद स्थिती नियंत्रित करून या स्विचच्या गेट्सवरील व्होल्टेज आणि करंटचे नियमन करतात.

स्विच-मोड पॉवर सप्लाय आणि थ्री-फेज इनव्हर्टरच्या डिझाइनमध्ये, विविध उच्च-कार्यक्षमता स्मार्ट गेट ड्रायव्हर्स, अंगभूत FETs असलेले ड्रायव्हर्स आणि एकात्मिक नियंत्रण कार्ये असलेले ड्रायव्हर्स अंतहीन प्रवाहात उदयास येतात.बिल्ट-इन FET आणि वर्तमान सॅम्पलिंग फंक्शनचे एकत्रित डिझाइन बाह्य घटकांचा वापर मोठ्या प्रमाणात कमी करू शकते. PWM चे लॉजिक कॉन्फिगरेशन आणि सक्षम, वरचे आणि खालचे ट्रान्झिस्टर आणि हॉल सिग्नल इनपुट डिझाइनची लवचिकता मोठ्या प्रमाणात वाढवते, जे केवळ विकास प्रक्रिया सुलभ करत नाही तर उर्जा कार्यक्षमता देखील सुधारते.

सर्वो ड्रायव्हर ICs देखील एकात्मतेची पातळी वाढवतात आणि सर्वो सिस्टीमच्या उत्कृष्ट गतिमान कार्यक्षमतेसाठी पूर्णतः एकात्मिक सर्वो ड्रायव्हर ICs विकास वेळ मोठ्या प्रमाणात कमी करू शकतात.प्री-ड्रायव्हर, सेन्सिंग, प्रोटेक्शन सर्किट्स आणि पॉवर ब्रिज एका पॅकेजमध्ये एकत्रित केल्याने एकूण वीज वापर आणि सिस्टम खर्च कमी होतो.Trinamic (ADI) चे पूर्णतः एकात्मिक सर्वो ड्रायव्हर IC ब्लॉक आकृती येथे सूचीबद्ध आहे, सर्व कंट्रोल फंक्शन्स हार्डवेअर, इंटिग्रेटेड ADC, पोझिशन सेन्सर इंटरफेस, पोझिशन इंटरपोलेटर, पूर्णपणे कार्यक्षम आणि विविध सर्वो ऍप्लिकेशन्ससाठी योग्य आहेत.

 

पूर्णपणे समाकलित सर्वो ड्रायव्हर IC, Trinamic (ADI)

सारांश

उच्च-कार्यक्षमता सर्वो प्रणालीमध्ये, उच्च-कार्यक्षमता नियंत्रण सिग्नल प्रक्रिया, अचूक इंडक्शन फीडबॅक, वीज पुरवठा आणि बुद्धिमान मोटर ड्राइव्ह अपरिहार्य आहेत. उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या उपकरणांचे सहकार्य रोबोटला अचूक वेग आणि टॉर्क नियंत्रण प्रदान करू शकते जे रिअल टाइममध्ये गती दरम्यान त्वरित प्रतिसाद देते.उच्च कार्यक्षमतेव्यतिरिक्त, प्रत्येक मॉड्यूलचे उच्च एकत्रीकरण कमी खर्च आणि उच्च कार्य क्षमता देखील प्रदान करते.