في عصر التطوير التكنولوجي السريع اليوم ، أصبح تعليم البرمجة STEM شائعة بشكل متزايد . ، كأداة مثيرة للاهتمام للغاية وتعليمية ، دخلت المزيد والمزيد الأداء . فهم المعرفة الحركية المستخدمة من قبل برمجة الروبوتات أمر بالغ الأهمية للعب المتعمق مع هؤلاء المساعدين الأذكياء .
المعرفة الأساسية للمحركات
المحرك ، الاسم الكامل هو محرك كهربائي ، هو جهاز يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية استنادًا إلى قانون الاستقراء الكهرومغناطيسي . يستند مبدأ عمله الأساسي إلى القوة المطبقة على الموصل في الحقل المغنطيسي ، ثم يتم توليد الإجازة المغناطيسية ، ثم يتم توليدها في المجال المغناطيسي ، ثم يتم توليدها في المجال المغنطيسي ، ثم يتم توليدها في الحقل المغناطيسي إلى الحقل المغناطيسي. القوة الميكانيكية .
من منظور التصنيف ، يتم تقسيم المحركات بشكل أساسي إلى فئتين: محركات DC ومحركات التيار المتردد . كما يوحي الاسم ، فإن محرك DC هو محرك يستخدم التيار المباشر كمصدر للطاقة . يمكن أن يتم تعديلها بشكل مرن عن طريق تغيير المركز الأول في تغيير أداء السرعة الجيدة وعزم التشغيل الكبير. الأساليب . يتم استخدامها على نطاق واسع في السيناريوهات ذات المتطلبات العالية للتحكم الدقيق للسرعة . تعتمد محركات التيار المتردد على طاقة التيار المتردد للعمل . أنها تحتوي على بنية بسيطة نسبيًا ، وعادة ما يكون ذلك ، وتجهيزًا كبيرًا ، وتجريعًا قاسيًا {}. يتطلب استخدام أجهزة تحويل التردد لتحقيق تنظيم السرعة الدقيقة .
تحدد بعض المعلمات الرئيسية للمحرك أدائها . ، المقاسة في الثورات في الدقيقة (دورة في الدقيقة) ، تشير إلى مدى سرعة تدوير المحرك . يتطلب سيناريوهات مختلفة من السيناريوهات التي تتطلب تحركات ذات سرعة عالية ، على سبيل المثال ، تتطلب chains rabot chains . على سبيل المثال ، روبوتًا سريعًا. محرك منخفض السرعة ، عزم الدوران عالي السرعة . هو إخراج القوة الدورانية بواسطة المحرك ، يقاس في newton-meters (n m) . يحمل كائنات ثقيلة ويتغلب على الاحتكاك الميكانيكي بشكل مباشر} {.. يمكن أن تعكس الكمية المادية التي تقيس سرعة عمل المحرك (الوحدة: Watt ، W) ، جنبًا إلى جنب مع السرعة والعزم ، بشكل شامل قدرة المحرك على العمل بشكل مستمر . يمكن للمحركات عالية الطاقة التعامل مع المهام عالية الكثافة ، ولكن استهلاك الطاقة هو أيضًا أعلى .
أنواع المحركات الشائعة لبرمجة الروبوتات
محرك تخفيض DC: هذا واحد من أكثر "قلوب القوة" شيوعًا لروبوتات البرمجة . ، فإنه يدمج محرك DC ومجموعة تروس تخفيض . بعد أن يتم تقليل السرعة العالية لمحرك DC بواسطة مراحل متعددة من الخبر في الخبرة ، يتم تخفيض السرعة ، ولكن يتم زيادة عزم الدوران بشكل كبير {} العجلات للمضي قدمًا بشكل مطرد بسرعة مناسبة وتتبع مسار الخط الأسود بدقة على الأرض . خصائص تشغيلها منخفضة السرعة الثبات ، تضمن أن الروبوت لن ينحرف عن المسار بسبب السرعة المفرطة في هذا النوع من المريح للمبتدئين أن يبنوا بسرعة وتحقيق وظائف الحركة البسيطة . يمكن للطلاب استخدام خصائصه السهلة نسبياً للسيطرة لتعلم تعليمات البرمجة للتحكم في الروبوت إلى الأمام والخلف والتشغيل وغيرها من الإجراءات .
servo: على الرغم من أنه يطلق عليه "آلة" ، إلا أن المؤازرة فريدة من المحرك التقليدي من حيث طريقة العمل . ، فهي تتكون من نظام تحكم حلقة مغلقة يتكون من محرك DC ، ومجموعة تروس التخفيض ، ودائرة تحكم ، ومكافحة الجهد . بعد استلام إشارة التحكم ، يمكن للخدمة التي تدور حول الزنجة المحددة وصيانتها. في غضون درجة واحدة . ، تتألق المؤسسات في مفاصل الروبوتات البشرية . على سبيل المثال ، إذا قمت بعمل روبوت بشري بسيط يمكنه التلويح والركل ، فإن الماكينات المتعددة تتحكم في زوايا مفاصل الأطراف على التوالي . اللغة . غالبًا ما يتم استخدامها في عروض الرقص الروبوت والمعارض العلمية والمشاريع الأخرى .
محرك DC بدون فرش: مع زيادة متطلبات أداء الروبوتات ، يظهر تدريجياً . مقارنة بمحركات DC المصقولة ، فإنه يتخلى عن بنية الفرشاة ويستخدم التنقل الإلكتروني بدلاً من ذلك ، وتجنب المشكلات مثل ارتداء الفرش تعتبر الطائرات بدون طيار ، وغيرها من المعدات التي تتابع الطاقة الشديدة والوزن الخفيف ، هي الخيار الأفضل . يمكن أن تدفع قوتها القوية بسرعة الطائرة في الهواء والرحلات التجارية بسرعة عالية . مع وجود خوارزميات في التسكع ، فإنها يمكن أن تحقق المداخن المعقدة مثل الهبوط في الهواء. كاملة نسبيا ، x والتكلفة أيضا .
كيفية اختيار محرك مناسب
استنادًا إلى متطلبات مهمة الروبوت ، إذا كنت تقوم بتصميم روبوت منزلي لتنظيف الأرضيات المسطحة الداخلية ، فإن التركيز على الحركة المستقرة والمنخفضة السرع يمكن أن يضمن أن عملية التنظيف منظمة ولن تكون عالقة بسبب عدم كفاية الطاقة عند البدء في التنظيف أو تحويل. على العكس ، إذا كنت ترغب في بناء روبوت تنافسي يشارك في مباراة روبوت لكرة القدم ويحتاج إلى الركض بسرعة والتحول إلى المرونة في الكرة ، فإن محرك العاصمة بدون فرش يمكنه إمكانية الاستجابة بسرعة إلى التعليمات ، وتشغيلها بسرعة ، وتسلق الفرصة. القوة المتفجرة .
ضع في اعتبارك شروط تزويد الطاقة: في سيناريو روبوتات البرمجة المحمولة التي تعمل بالبطارية ، يصبح استهلاك طاقة المحرك عاملاً رئيسياً . منخفضة الطاقة ، ومحركات التيار المستمر الصغيرة أو محركات DC غير الكفاءة في الطاقة هي أكثر ملاءمة . يمكنها تمديد وقت تشغيل الروبوت بعد شحنة واحدة وتجنب التزويد بالتردد ، مما يؤثر على تجربة.}}} بواسطة الألواح الشمسية ، يجب تكييف عملية المحرك مع المحركات غير المستقرة والمحدودة للطاقة الشمسية . مع استهلاك الطاقة المطابقة وإمداد الطاقة للتأكد من أن الروبوت يمكنه إكمال مهام جمع البيانات ونقله بشكل مستمر دون "ضرب" بسبب استنفاد الطاقة .
نظام التحكم المطابق: روبوتات طقم Arduino Simple لها موارد محدودة على لوحة التحكم الرئيسية . وهي مجهزة عمومًا بمحركات تخفيض DC سهلة البرنامج أو servos التقليدية . pwm basic (تعديل عرض النبض) يمكن استخدامها ببساطة لتحقيق السرعة والزاوية ، وخفض البرنامج. روبوتات التفتيش الصناعي التي تستخدم المعالجات المدمجة عالية الأداء وتشغيل أنظمة التشغيل المعقدة في الوقت الفعلي ، من أجل تلبية الكاملة لقوة الحوسبة القوية للمعالج ، يتم الجمع
خاتمة
أنواع المحركات المستخدمة في روبوتات البرمجة STEM متنوعة ولها مزاياها الخاصة . من محركات تخفيض DC الأساسية وسهلة الاستخدام ، بدقة في مواقفها ، إلى محركات DC عالية الأداء ، فإنك تحتاج إلى محركات DC ، وضخت التخصيصات ، وضخت التخصيصات ، وتوحيد التخصيصات ، وتوصلون إلى التخصيصات ، وتوصل إلى صحة التخصيص ، أو تخصيصها ، أو تخصيصها من التخصيصات. قابلية التكيف في النظام . فقط مع المطابقة الدقيقة يمكن تعظيم أداء المحرك ويتم قيام الروبوت بالتحرك لإنجاز مهمته . سواء كان ذلك تعليميًا ، أو البحث العلمي أو التوسع الإبداعي ، والموسيقى ، كمكون أساسي للروح ، يعمل مع تعليمات البرمجة غير المحدودة ، بشكل مستمر. حماس لاستكشاف المجهول وإنشاء المستقبل . مع تكرار التكنولوجيا ، فإن ابتكارات تقنية المحركات المستقبلية ستجلب بالتأكيد فصولًا أكثر إثارة إلى برمجة الروبوتات .
