سرووهای استاندارد

سرووهای استاندارد

یک سروو سرگرمی استاندارد یا "حلقه بسته" محدوده حرکتی 90 یا 180 درجه خواهد داشت. برخی از آنها کمی بزرگتر یا کمتر از محدوده مشخص شده خواهند بود، بنابراین قبل از اجرای آن در پروژه خود، مشخصات موتوری را که می خواهید از آن استفاده کنید بررسی کنید. سرووهای استاندارد برای کنترل موقعیت خود در قوس حرکتی روی سیم سیگنال کنترل بازخورد ارائه می کنند.این به شما امکان می دهد سروو را به مکان های دقیق با طول پالس مناسب از کنترلر خود منتقل کنید.

چرخش مداوم

چرخش مداوم یا سرووهای "حلقه باز" مانند سرووهای استاندارد کار نمی کنند. سیگنال کنترل فقط جهت و سرعت را کنترل می کند، نه موقعیت را. این سیگنال ها به شما امکان می دهند به راحتی کنترل کنید که محور محرک چقدر سریع حرکت می کند و به کدام سمت می رود، اما وجود دارد. هیچ بازخوردی برای کنترل موقعیت وجود ندارد، بنابراین برای برنامه هایی که نیاز به حرکت بین نقاط خاصی در قوس چرخش دارند، توصیه نمی شوند.

اندازه های سروو
اکثر سرووهای سرگرمی بر اساس اندازه آنها طبقه بندی می شوند. تولیدکنندگان مختلف ممکن است در نحوه فهرست کردن اندازه های سروو خود تفاوت های کوچکی داشته باشند، اما معمولاً می توان آنها را به سه نوع تقسیم کرد: میکرو، استاندارد و غول پیکر. این نوع ها هم اندازه فیزیکی سروو و هم گشتاور خروجی و قدرت مورد نیاز برای تولید آن گشتاور را مشخص می کنند.

هر نوع مزایا و معایب خاص خود را دارد. یک سروو غول پیکر می تواند گشتاور بسیار بیشتری نسبت به یک میکرو سروو تولید کند، اما سروو غول پیکر برای تولید این نیرو به فضای و قدرت بسیار بیشتری نیاز دارد. اندازه استاندارد یک گزینه متوسط ​​عالی را ارائه می دهد، که در آن قدرت مورد نیاز خیلی زیاد نیست و گشتاور خروجی برای اکثر برنامه ها معقول است.

اندازه های سروو
تفکیک اندازه از Hitec HS-85MG، Hitec HS-425BB، و Hitec HS-805BB بر حسب میلی متر

لوازم جانبی سروو
سروو به تنهایی نمی تواند کار زیادی انجام دهد، بنابراین لوازم جانبی متصل به محور درایو برای استفاده حداکثری از سروو ضروری هستند. از پسوند شفت گرفته تا کیت‌های گیره و براکت‌های شیب‌دار، انواع سخت‌افزار و اجزایی وجود دارد که می‌توانید برای تقویت و بهبود عملکرد آن به سرووی خود اضافه کنید.

هنگام انتخاب لوازم جانبی سروو دو فاکتور مهم وجود دارد: اندازه Spline یا Spline Count و Servo Size. در بخش قبل به اندازه‌های سروو پرداختیم، بنابراین در اینجا بر روی Splines سروو تمرکز می‌کنیم. فقط به یاد داشته باشید که هنگام انتخاب لوازم جانبی برای سروو خود مطمئن شوید که با اندازه سروو شما کار می کند.

اندازه Spline سروو به اندازه و تعداد دندان‌های روی شفت خروجی اشاره دارد. سازندگان سروو مانند Hitec و Futaba چندین نوع اسپلاین برای کلاس های سروو مختلف خود دارند. بسته به سرووی خود، ممکن است چیزی شبیه "C1 Spline" برای سرووی استاندارد Hitec یا احتمالا "3F Spline" برای یک Futaba استاندارد مشاهده کنید. مانند اندازه سروو، به سادگی مطمئن شوید که لوازم جانبی شفتی که انتخاب می کنید با نوع اسپلاین سروو شما مطابقت داشته باشد.

رانندگی سروو
پس از انتخاب سروو مناسب برای پروژه خود، به یک سیگنال خاص نیاز دارید تا به آن بگویید به چه موقعیتی حرکت کند و چقدر طول می کشد تا به آنجا برسد. راه‌های بسیار متنوعی برای ارسال این سیگنال از یک سروو کنترل مستقیم، که در اکثر برنامه‌های کاربردی RC یافت می‌شود، به یک پین PWM در میکروکنترلر مورد علاقه‌تان وجود دارد.

با استفاده از میکروکنترلر
استفاده از میکروکنترلر به عنوان درایور سروو مستلزم داشتن حداقل یک پایه با قابلیت مدولاسیون عرض پالس است. با SparkFun RedBoard یا Arduino Uno استاندارد، شش خروجی PWM دارید که می‌توانید تا شش سروو را به صورت جداگانه کنترل کنید. رفتن به این مسیر مستلزم دانش متوسط ​​برنامه نویسی در محیط توسعه میکروکنترلر انتخابی شما است، خواه آردوینو، پایتون یا نرم افزار یا زبان توسعه دیگری باشد. یک میکروکنترلر به شما امکان می دهد تا عملکردهای دیگری را به پروژه خود اضافه کنید که در صورت نیاز می توانند با پین های PWM شما تعامل داشته باشند تا سروو را جابجا کند، اگر مثلاً یک سنسور فاصله ای که در همان مدار دارید، تغییری را در اندازه گیری هایش گزارش کند. یکی از اشکالات این است که بدون کد مناسب برای تعامل با ورودی های خارجی مانند جوی استیک، کنترل مستقیمی که با درایور سروو اختصاصی دارید را ندارید. در اصل، یک میکروکنترلر را می توان به درایور سروو تبدیل کرد، اما فقط با کد و اجزای مناسب.

نمودار ساده سروو فریتزینگ
یک اتصال سروو اولیه به SparkFun Redboard

استفاده از درایور سروو
درایور سرووی اختصاصی معمولاً با یک میکروکنترلر از پیش برنامه ریزی شده ارائه می شود تا ورودی ها را از چیزی مانند دکمه، پتانسیومتر یا در موارد دیگر، داده های سریال ارسال شده از یک دستگاه میزبان مانند رایانه تفسیر کند. میکروکنترلر روی درایور به این ورودی‌ها گوش می‌دهد و سپس سروو را به موقعیتی حرکت می‌دهد یا با یک سروو چرخش مداوم، موتور را در جهتی با سرعت خاصی می‌چرخاند. این به کاربر اجازه می دهد تا تعامل مستقیمی با موقعیت، سرعت یا جهت یک موتور متصل داشته باشد و برای پروژه هایی که باید بتوانید مستقیماً حرکات سروو را کنترل کنید عالی است.

استفاده
این کتابخانه به برد آردوینو اجازه می دهد تا موتورهای سروو RC (سرگرمی) را کنترل کند. سرووها دارای چرخ دنده های یکپارچه و شفتی هستند که می توان آن را دقیقاً کنترل کرد. سرووهای استاندارد به شفت اجازه می دهند در زوایای مختلف، معمولاً بین 0 تا 180 درجه قرار گیرد. سرووهای چرخش پیوسته این امکان را می دهند که چرخش شفت روی سرعت های مختلف تنظیم شود.

کتابخانه Servo از 12 موتور در اکثر بردهای آردوینو و 48 موتور در آردوینو مگا پشتیبانی می کند. در بردهایی غیر از Mega، استفاده از کتابخانه عملکرد analogWrite() (PWM) را در پین‌های 9 و 10 غیرفعال می‌کند، خواه سروو روی آن پین‌ها وجود داشته باشد یا نباشد. در مگا، تا 12 سروو را می توان بدون تداخل با عملکرد PWM استفاده کرد. استفاده از 12 تا 23 موتور، PWM را در پایه های 11 و 12 غیرفعال می کند.

برای استفاده از این کتابخانه:

سروو موتورها دارای سه سیم برق، زمین و سیگنال هستند. سیم برق معمولا قرمز است و باید به پین ​​5 ولت روی برد آردوینو وصل شود. سیم زمین به طور معمول سیاه یا قهوه ای است و باید به یک پایه زمین در برد آردوینو متصل شود. پین سیگنال معمولاً زرد، نارنجی یا سفید است و باید به یک پایه دیجیتال روی برد آردوینو متصل شود. توجه داشته باشید که سرووها برق قابل توجهی مصرف می کنند، بنابراین اگر نیاز دارید بیش از یک یا دو رانندگی کنید، احتمالاً باید آنها را از یک منبع جداگانه (یعنی نه پایه 5 ولت آردوینو) تغذیه کنید. حتما پایه های آردوینو و منبع تغذیه خارجی را به هم وصل کنید.

این مقاله به بررسی مراحل اصلی تاریخ می پردازد
توسعه و جنبه های اجتماعی و اقتصادی اتوماسیون صنعتی، با تمرکز بر کامپیوتری سازی تولید، مهندسی و وظایف مدیریتی.
سایر زمینه های اتوماسیون مبتنی بر کامپیوتر عبارتند از
برنامه های کاربردی اداری (4. v.)، ارتباط از طریق
پست الکترونیکی (q.v.)، برنامه های کاربردی بانکی، پزشکی
برنامه های کاربردی (q.v.) و اتوماسیون کتابخانه (به DIGITAL مراجعه کنید
کتابخانه ها).
فاز اول: مکانیزاسیون و
منطقی سازی کار
مکانیزاسیون ماشین آلات برای تولید در دوران انقلاب صنعتی در اواخر قرن هجری آغاز شد
قرن 18 با معرفی بخار وات
موتور، ماشین بافندگی ژاکارد، ماشین تراش و پیچ
دستگاه. مکانیزاسیون جایگزین انسان یا حیوان شد
قدرت با قدرت ماشین; با این حال، آن مکانیسم‌ها خودکار نبودند، بلکه توسط کارخانه کنترل می‌شدند
کارگران سیستم کارخانه با حجم زیادش
تولید استاندارد، و تقسیم کار، جایگزین سازمان کاری قدیمی شد، جایی که به طور گسترده
صنعتگران و صنعتگران ماهر مقادیر کمی از محصولات متنوع تولید می کردند. در اواخر قرن نوزدهم
فردریک دبلیو. تیلور سیستم کارخانه را عقلانی کرد
معرفی اصول مدیریت علمی. ”
او به بدن هر کارگر به عنوان یک ماشین نگاه می کرد
که حرکات آن باید بهینه می شد تا بتواند
زمان لازم برای تکمیل هر کار را به حداقل برسانید و در نتیجه
افزایش بهره وری کلی "مدیریت علمی"
کار ذهنی را از کار یدی کاملاً جدا کنید:Planware انواع مختلفی از دانش دارد که همگی کدگذاری شده اند
از طریق نظریه های پارامتری اولین مورد دانش است
از حوزه زمان بندی، از جمله محدودیت ها
در مورد استفاده از انواع مختلف منابع، مانند منابع قابل استفاده مجدد یا قابل اشتراک گذاری. نوع دیگری از دانش
دانش الگوریتم است، مانند تولید و آزمایش،
شاخه و محدود، تقسیم کن، برنامه نویسی پویا، و تپه نوردی (به الگوریتم ها، طراحی مراجعه کنید)
و طبقه بندی). با کدگذاری آنها به عنوان نظریه های پارامتری، الگوریتم ها می توانند به صورت خودکار باشند
با توجه به بدیهیات دامنه مناسب، برای یک مشخصه مسئله در سطح بسیار بالا مشتق شده است. یک نوع سوم
دانش، دانش پیاده سازی است که
تعریف می کند که سازه های سطح بالاتر مانند مجموعه ها چگونه می توانند باشند
به عنوان ساختارهای سطح پیاده سازی بیشتر کدگذاری می شود
به عنوان لیست یا بردار بیت.
همه این ابزارها از نمایش دانش پیشرفته و قابلیت های استدلال خودکار استفاده می کنند. با اينكه
امروزه ابزارهای پژوهشی نشان دهنده درجه ای از
اتوماسیون برنامه نویسی که ممکن است ظرف یک دهه به صورت تجاری در دسترس قرار گیرد.اولین کاربردهای صنعتی کامپیوترهای دیجیتال
در برق، لبنیات، شیمیایی و
صنایع پالایش نفت برای فرآیند اتوماتیک
کنترل. در سال 1959، TRW اولین کامپیوتر دیجیتالی را که به طور خاص برای کنترل فرآیند کارخانه طراحی شده بود، نصب کرد
پالایشگاه پورت آرتور تگزاکو برنامه های اولیه بودند
سیستم های کنترل حلقه باز: جمع آوری داده ها از دستگاه های اندازه گیری و حسگرها در سراسر کارخانه،
کامپیوترها فرآیندهای تکنولوژیکی را زیر نظر گرفتند، محاسبات را انجام دادند و "راهنماهای اپراتور" را چاپ کردند.
تنظیمات بعدی توسط اپراتورهای انسانی انجام شد. در دهه 1960 سیستم های کنترل بازخورد حلقه بسته
ظاهر شد. این کامپیوترها به طور مستقیم به آن متصل بودند
سوپاپ های سروو کنترل و تنظیمات به طور خودکار انجام می شود (به CYBERNETICS مراجعه کنید).
در اواخر دهه 1960 با پیشرفت زمان
اشتراک گذاری (4.v.) در رایانه های بزرگ بزرگ (q.~.)،
ماشین های مستقل NC تحت Direct قرار گرفتند

کنترل عددی (DNC) یک کامپیوتر مرکزی. DNC
سیستم ها در برابر خرابی های مکرر آسیب پذیر بودند
خرابی کامپیوتر مرکزی و تداخل کابل های برق کارخانه با کابل های انتقال داده سیستم DNC.
با معرفی ریزپردازنده ها (q.v.) در
دهه 1970، سیستم های متمرکز DNC در تولید
تا حد زیادی با سیستم های کنترل عددی کامپیوتری (CNC) با کنترل توزیع شده جایگزین شدند که در آن
هر ماشین NC توسط میکرو کامپیوتر خودش کنترل می شد. این ترکیب فناوری اطلاعات و تولید نسل جدیدی از برنامه نویسان ماشین آلات را تولید کرد که می توانستند تجهیزات CNC را با
تولید و اشکال زدایی برنامه های NC، در نتیجه از بین بردن تمایز سنتی بین مشاغل یقه سفید و یقه آبی.
رباتیک تکنیک های NC و از راه دور را ترکیب کرد
کنترل به جای کارگران انسانی با عددی
دستکاری های مکانیکی کنترل شده اولین روبات های تجاری در اوایل دهه 1960 ظاهر شدند. ربات ها
در انجام وظایف تخصصی بسیار کارآمد بود
که نیاز به دقت بالایی داشت یا باید در آن انجام می شد
محیط های خطرناک برای نزدیک شدن به سطح انسانی
از نظر انعطاف‌پذیری، روبات‌ها با تجهیزات پیچیده عرضه شدند
تکنیک‌های بازخورد، حسگرهای بینایی و لمسی، قابلیت‌های استدلال و کنترل تطبیقی. در دهه 1980
کاربردهای صنعتی روبات‌ها کاهش یافت
افزایش پیچیدگی منجر به افزایش هزینه ها و
قابلیت اطمینان ناکافی

در سال 1947 شرکت فورد با ایجاد اولین اصطلاح "اتوماسیون" را در گردش گسترده ای قرار داد
بخش اتوماسیون، مسئول طراحی
مکانیزم‌های الکترومکانیکی، هیدرولیک و پنوماتیک، قطعات تراشی، تغذیه و حذف کار برای اتصال ماشین‌های مستقل و افزایش
نرخ تولید در سال 1950 فورد به بهره برداری رسید
اولین کارخانه موتور "اتوماتیک". اگرچه اتوماسیون اولیه "سخت" یا در سخت افزار ثابت بود و انجام داد
این مفهوم شامل کنترل بازخورد خودکار نیست
شور و شوق عمومی را برای "کارخانه های بدون سرنشین" که توسط "دکمه هایی که خود را فشار می دهند" کنترل می کنند، برانگیخت.
و همچنین باعث نگرانی فزاینده در مورد چشم انداز
از بیکاری انبوه
برای برآوردن خواسته های نیروی هوایی ایالات متحده برای عملکرد بالا
هواپیماهای جنگنده که اعضای ساختاری پیچیده آن
نمی توان با ماشین کاری سنتی تولید کرد
روش ها، فناوری کنترل عددی (NC) از
ماشین ابزار در اوایل دهه 1950 توسعه یافت. NC
پایه ای برای اتوماسیون قابل برنامه ریزی یا "نرم" ایجاد کرد که در آن توالی عملیات پردازش
ثابت نبود اما برای هر سبک محصول جدید قابل تغییر بود. ماشین های NC تجاری برای تولید دسته ای در اواسط دهه 1950 ظاهر شدند. برای نظامی طراحی شده است

مشخصات، تجهیزات NC اولیه بسیار پیچیده و در نتیجه غیرقابل اعتماد و همچنین غیرقابل اعتماد بودند
گران بود و بیشتر در صنعت هواپیماسازی با یارانه دولتی استفاده شد.
رویکرد انتزاعی و رسمی NC، بر اساس مدل‌سازی ریاضی فرآیند ماشین‌کاری، جایگزین شد.
تکنیک پخش رکورد تقلید مستقیم ماشینی از اقدامات کارگران. در حالی که ضبط پخش
رویکرد متکی بر مهارت و اختیار
کارگر، فناوری NC به مهندسان و مدیران اجازه می دهد تا کنترل بیشتری بر تولید اعمال کنند
روند.