Sterowanie przegubem obrotowym z wykorzystaniem sprzężenia

Następnie zbadano działanie siłownika w roli napędu z regulowaną wyjściową impedancjąmechaniczną. W tym celu należało przejść w tryb demo (rozkaz demo). Eksperyment polegałna zadaniu pewnej sztywności k i poruszaniu efektorem siłownika. Otrzymane wyniki pokazanesą na rysunku 59.Widać, że zależności siły F l od położenia X m , w przybliżeniu, jest liniowa. Wokolicach zerowego położenia pojawia się pewna nieliniowość. Jej obecność wynika z istnienianiezerowej strefy nieczułości silnika (opis w punkcie 6.1). Dla małych sił F l , uchyb regulacjipodawany na wzmacniacz (regulator prądu) jest niewystarczający na pokonanie oporów tarciasilnika i przekładni. Sprężyny zaczynają się sprężać, wartość pomiarowa z czujnika siły wzrasta,niestety, silnik jeszcze się nie obraca.6.3 Wyniki eksperymentówWyniki otrzymane w eksperymentach przeprowadzone na siłowniku z elastycznością szeregowązostały zebrane w tabeli 9Parametr Symbol Wymiar Wartośćjedn.Wsp. skalujący czujnik siły dla przesunięcia WS X mm110jedn.Wsp. skalujący czujnik siły dla siły WS F N4.4jedn.Wsp. skalujący czujnik położenia WS Xm m1638400jedn.Wsp. skalujący czujnik prądu WS I A620NWsp. skalujący siłę F m WS F m jedn.0.3224Strefa nieczułości siły F m Zero F m jedn. 110kgZastępcza sprężystość sprężyn k s s250002Zastępcza masa silnika m m kg 15.9kgZastępcze tarcie lepkie b m s948.1Opóźnienie T del ms 16Tabela 9: Tabela z wynikami eksperymentu7 PodsumowanieW wyniku niniejszej pracy powstał siłownik z siłowym sprzężeniem zwrotnym, który z powodzeniemmoże być zastosowany do napędzania przegubów obrotowych różnego typu robotówmanipulacyjnych i mobilnych (kroczących). Powstało również stanowisko badawcze umożliwiającebadanie tego typu napędu.Pierwszy etap prac polegał na zapoznaniu się z ideą sterowania siłowego oraz ze stosowanymirozwiązaniami w tej dziedzinie. Analizując istniejące rozwiązania zdecydowano się nakonstrukcję liniowego siłownika z elastycznością szeregową, który charakteryzuje się bardzo dobrymiparametrami ważnymi z punktu widzenia sterowania siłowego. Został zaproponowanymodel matematyczny – transmitancyjny, opisujący dynamikę siłownika. Zaproponowano równieżsposób przeniesienia napędu z liniowego na obrotowy. Była to kluczowa kwestia jeżelichodzi o zastosowanie siłownika w roli napędu dla przegubów obrotowych robotów.Następny etap prac polegał na zaprojektowaniu i wykonaniu konstrukcji mechanicznej i elektronicznejrobota. Zdecydowano się na zastosowanie silnika bezkomutatorowego prądu stałego(BLDC), ponieważ przy niewielkich wymiarach i małej masie oferuje dużą moc oraz moment52