Antes de comenzar
Conocimiento inicial
- Mecánica básica, electricidad y control por realimentación.
- Los trabajos motorizados requieren una formación y supervisión adecuadas.
Equipo & medio ambiente
Comience con cálculos y simulación. Utilice equipo documentado y debidamente clasificado; Esta ruta no reemplaza el diseño eléctrico o de seguridad de las máquinas.
No hay un tiempo de finalización fijo: utiliza las puertas de evidencia a continuación para decidir cuándo avanzar. Los enlaces de recursos abren la entrada del directorio botstest; consulte la documentación del editor para conocer la versión y configuración exactas.
principiante
Traducir el movimiento en requisitos
Comprenda la carga y el servicio antes de comparar actuadores.
Cómo funciona esta etapa
El requisito conjunto incluye movimiento, carga y operación sostenida. El motor, el engranaje, el controlador, la detección y la potencia deben considerarse en conjunto.
Trabajar a través de un ejemplo
Ejercicio de estudio ilustrativo · escrito por botstest
Para una articulación de brazo propuesta, distinga entre sostener una carga útil y acelerarla mediante el movimiento previsto. Agregue la masa de la herramienta y el desplazamiento a la hoja de requisitos antes de comparar las especificaciones de los componentes.
- Definir casos de movimiento y carga.
- Separe los supuestos de servicio pico y sostenido.
- Verificar la interfaz mecánica y eléctrica completa.
El par máximo por sí solo no puede establecer que una junta cumplirá su función sostenida.
Base de referencia: Anatomía de un robot. El ejemplo y el tutorial son aplicaciones editoriales de la fuente.
Aprende en este orden
- Par, velocidad, engranaje y carga reflejada.
- Ciclo de trabajo, límites térmicos y retroalimentación
- Conversión de energía y presupuesto de energía del sistema.
Leer y luego aplicar
Kris Hauser · University of Illinois · Capítulo del curso
Anatomía de un robot
Leer: Lea la descripción general de los componentes antes de las secciones relevantes para la forma de robot elegida.
Utilice el desglose de componentes para exponer suposiciones mecánicas, de detección y de energía antes de elegir software o hardware.
Aplicarlo: Conecte la función conjunta propuesta con los requisitos del actuador, engranajes, sensores, potencia y mecánicos.
Ponlo en practica
- Modele un movimiento articular único y estime sus casos de carga.
- Compare el movimiento requerido con los límites documentados del actuador/controlador.
Una hoja de requisitos conjunta y presupuesto de energía preliminar.
Listo para el siguiente paso cuando...
Recursos para esta etapa
Estudiar la mecánica, sistemas de coordenadas, cinemática y fundamentos de control relevantes para el ejercicio.
Compare las opciones de motores y engranajes con los requisitos térmicos, de carga y de servicio calculados.
Comprenda los engranajes reductores de precisión y evalúelos dentro de un diseño de junta completo.
Intermedio
Integrar un eje controlado
Hacer que el control y la medición sean observables en una configuración supervisada.
Cómo funciona esta etapa
El trabajo de un solo eje es un experimento de integración con estados y comandos observables. Utilice simulación o equipo documentado adecuadamente supervisado antes de un mecanismo más grande.
Trabajar a través de un ejemplo
Ejercicio de estudio ilustrativo · escrito por botstest
Registre la referencia, el estado medido y las fallas reportadas para un ejemplo acotado. Un signo invertido o una unidad incorrecta pueden producir un gran problema de control aparente sin implicar que el controlador elegido sea fundamentalmente inadecuado.
- Verifique el tipo de comando y la dirección de medición.
- Registre una prueba controlada a la vez.
- Utilice el proceso documentado de fallas y escalamiento.
No compense un error de señal de interfaz mediante un ajuste agresivo del controlador.
Base de referencia: El péndulo simple. El ejemplo y el tutorial son aplicaciones editoriales de la fuente.
Aprende en este orden
- Convenciones del codificador y modos de control
- Interfaz de bus, sincronización de comandos e informes de fallas
- Alineación mecánica y respuesta medida.
Leer y luego aplicar
Russ Tedrake · MIT · Capítulo del curso
El péndulo simple
Leer: Estudie el modelo y sus parámetros antes de interpretar los gráficos de comportamiento.
Utilice un modelo dinámico manejable para explicar el comportamiento medido antes de agregar más articulaciones o un controlador aprendido.
Aplicarlo: Utilice un modelo o un registro supervisado de un solo eje para comparar la dirección del comando, la retroalimentación y la respuesta esperada.
Ponlo en practica
- Utilice un ejemplo de actuador documentado en un banco supervisado o en una configuración de simulación.
- Registrar referencia, estado y estado de falla para una prueba de movimiento acotado.
Un registro de integración de un solo eje y una especificación de interfaz.
Listo para el siguiente paso cuando...
Recursos para esta etapa
Estudie los actuadores inteligentes integrados y los requisitos exactos de bus, potencia y control del modelo elegido.
Estudiar el hardware de servocontrol y sus requisitos de interfaz, detección e integración mecánica.
Investigar una plataforma de control de motores; utilice supervisión calificada para trabajos de banco motorizados y verifique la compatibilidad del motor.
Profesional
Preparar un subsistema mantenible
Demuestre que el eje se ajusta al robot completo en lugar de a una demostración aislada.
Cómo funciona esta etapa
Un subsistema está listo para su entrega cuando sus límites probados y el proceso de reemplazo están claros. La validación debe cubrir la aplicación prevista y no simplemente una demostración en banco.
Trabajar a través de un ejemplo
Ejercicio de estudio ilustrativo · escrito por botstest
Revise los resultados de un solo eje comparándolos con los casos de tareas originales. Prepare la evidencia necesaria para aceptar un controlador o actuador de reemplazo, incluida la configuración y las condiciones que aún no se han probado.
- Compare las medidas con los requisitos establecidos.
- Identificar casos de tareas y medio ambiente no respaldados.
- Escriba instrucciones de configuración y aceptación de reemplazo.
Un conector compatible no prueba que un reemplazo tenga un comportamiento térmico, de control o de detección equivalente.
Base de referencia: Realización del producto. El ejemplo y el tutorial son aplicaciones editoriales de la fuente.
Aprende en este orden
- Validación térmica y de servicio.
- Propiedad de la interfaz mecánica, de comunicación y de energía.
- Calibración de reemplazo y soporte durante el ciclo de vida
Leer y luego aplicar
NASA Systems Engineering Handbook · guía practica
Realización del producto
Leer: Lea la descripción general y compare las responsabilidades de verificación, validación y transición de productos.
Utilice la distinción entre verificación y validación para estructurar las pruebas de aceptación y entrega.
Aplicarlo: Cree un registro de requisitos a prueba que cubra el servicio sostenido, las interfaces y la aceptación de reemplazos.
Ponlo en practica
- Revise el comportamiento medido en comparación con los casos de carga originales.
- Preparar pruebas de aceptación para un actuador de reemplazo o revisión del controlador.
Un expediente de diseño del subsistema, informe de aceptación y plan de mantenimiento.
Listo para el siguiente paso cuando...
Recursos para esta etapa
Investigue la conversión de energía en comparación con la carga medida, el voltaje y las restricciones de diseño térmico.
Compare las opciones de motores y engranajes con los requisitos térmicos, de carga y de servicio calculados.
Inspeccione las señales registradas del robot y cree vistas que expongan fallas de sincronización y del sistema.
Errores comunes
- Seleccionar sólo por par máximo.
- Ignorando la masa de la herramienta, las compensaciones de carga, las condiciones térmicas o la compatibilidad del controlador.
Adónde ir a continuación
Extienda a una plataforma completa con brazos o patas solo después de que se resuelvan los supuestos de un solo eje y los requisitos de supervisión.
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