محرک چیست؟

محرک چیست؟

محرک چیست؟

یک "محرک" را می توان به عنوان وسیله ای تعریف کرد که انرژی را به حرکت فیزیکی تبدیل می‌کند. (در رباتیک، این انرژی، همان انرژی الکتریکی است).

اکثریت قریب به اتفاق محرک‌ها، حرکت چرخشی یا خطی ایجاد می‌کنند. به عنوان مثال، موتور DC  یک نوع محرک است.

انتخاب محرک‌های مناسب برای ربات، نیاز به درک تئوری محرک‌های موجود از نظر تخیلی، ریاضی و فیزیکی دارد.

محرک های چرخشی

همان‌طور که از نام آن مشخص است، این نوع محرک‌ها انرژی الکتریکی را به یک حرکت چرخشی تبدیل می‌کنند. دو پارامتر مکانیکی اصلی وجود دارد که آن ها را از یکدیگر متمایز می‌کند:

  • گشتاور، نیرویی که می‌توانند در یک فاصله معین ایجاد کنند (معمولاً بر حسب N * m یا Oz * in بیان می‌شود).
  • سرعت چرخش (معمولاً برحسب دور در دقیقه (rpm) اندازه گیری می‌شود).

موتور  AC

AC (جریان متناوب) به ندرت در ربات‌های متحرک استفاده می‌شود، زیرا بیشتر آنها با جریان مستقیم DC) که از باتری‌ها می‌آید، تغذیه می‌شوند). همچنین از آنجایی که قطعات الکترونیکی از DC استفاده می‌کنند، داشتن منبع تغذیه مشابه برای محرک‌ها نیز راحت‌تر است. موتورهای AC عمدتاً در محیط‌های صنعتی استفاده می‌شوند که گشتاور بسیار بالایی مورد نیاز است یا موتورها به برق یا پریز دیواری متصل هستند.

موتورهای  DC

موتورهای DC در اشکال و اندازه‌های مختلفی وجود دارند، اگرچه اکثر آن ها استوانه‌ای هستند. آنها دارای یک شفت خروجی هستند که در سرعت‌های بالا معمولاً در محدوده 5000 تا 10000 دور در دقیقه می‌چرخد. اگرچه موتورهای DC به طورکلی خیلی سریع می‌چرخند اما اکثر آنها قوی نیستند (گشتاور کمی دارند). برای کاهش سرعت و افزایش گشتاور می‌توان یک دنده اضافه کرد. برای ادغام یک موتور در ربات، باید بدنه موتور را به شاسی ربات وصل کنید. به همین دلیل موتورها اغلب دارای سوراخ‌هایی برای نصب هستند که عموماً روی صفحه موتور قرار دارند تا بتوان آنها را به صورت عمود بر یک سطح نصب کرد. موتورهای DC می‌توانند در جهت عقربه‌های ساعت ( CW ) ) و خلاف جهت عقربه‌های ساعت  CCW ) ) کار کنند. حرکت زاویه‌ای محور چرخشی را می‌توان با استفاده از اِنکودرها یا پتانسیومترها اندازه‌گیری کرد.

موتورگیربکس‌های DC

موتورگیربکس DC یک موتور DC همراه با یک گیربکس است که یک موتور قدرتی محسوب می‌شود؛ به این معنی که وظیفه‌اش کاهش سرعت موتور و افزایش قدرت گشتاور است. برای مثال، اگر یک موتور DC با سرعت 10000 دور در دقیقه بچرخد و 0.001 نیوتن بر متر گشتاور تولید کند 256:1  واحد افزایش پیدا می‌کند یعنی ("دویست و پنجاه و شش به یک"). کاهش دنده، سرعت موتور را تا  256 واحد پایین می‌آورد ( 10000rpm / 256 = 39rpm) و گشتاور را با ضریب 256 افزایش می‌دهد ( 0.256N*m = 256 * 0.001 ) .

رایج‌ترین نوع در چرخ‌دنده ها عبارتند از " spur " (رایج ترین نوع چرخ دنده ) " ، planetary" ( پیچیده‌تر اما امکان دنده‌های بالاتر در فضای محدودتر و همچنین راندمان بالاتر) و در آخر " worm " (که امکان ضریب دنده بسیار بالا را تنها با یک مرحله فراهم می‌کند و همچنین در صورت روشن نشدن موتور از حرکت شفت خروجی جلوگیری می‌کند). اگر نیاز به دانستن تعداد چرخش‌های موتور دارید، می‌توان یک اِنکودر به شفت اضافه کرد.

سروو موتورهای  R/C

سروو موتورهای R/C (یا hobby) انواع محرک‌هایی هستند که به یک موقعیت زاویه‌ای خاص می‌چرخند و به طور کلاسیک در وسایل نقلیه گران قیمت‌تر کنترل از راه دور برای هدایت یا کنترل سطوح پرواز استفاده می‌شوند. اکنون که از آنها در کاربردهای مختلف استفاده می‌شود، قیمت سرووهای hobby به میزان قابل توجهی کاهش یافته و تنوع ( اندازه‌ها , فناوری‌ها و قدرت‌های مختلف ) افزایش یافته است. عامل مشترک بیشتر سرووها این است که اکثریت آنها فقط حدود 180 درجه می‌چرخند. سروو موتور hobby در واقع شامل یک موتور DC، چرخ‌دنده، الکترونیک و یک پتانسیومتر چرخشی (که در اصل زاویه را اندازه می‌گیرد) می‌باشد. الکترونیک و پتانسیومتر به طور هماهنگ برای فعال کردن موتور و متوقف کردن شفت خروجی در یک زاویه مشخص کار می‌کنند. این سرووها به طور کلی دارای سه سیم هستند: زمین، ولتاژ در و یک پالس کنترل. پالس کنترل معمولا با یک کنترل کننده سروو موتور تولید می‌شود. سروو ربات نوع جدیدی از سروو است که هم چرخش مداوم و هم بازخورد موقعیت را ارائه می‌دهد. همه سرووها می توانند CW و CCW را بچرخانند.



مطالب زیر را حتما مطالعه کنید


نظرات


برای ثبت نظر وارد وبسایت شوید

ما را در اینستاگرام دنبال کنید @RobaticSchool