Prima di iniziare
Conoscenza iniziale
- Meccanica di base, elettricità e controllo del feedback.
- Il lavoro motorizzato richiede formazione e supervisione adeguate.
Attrezzatura & ambiente
Inizia con calcoli e simulazioni. Utilizzare apparecchiature documentate e adeguatamente classificate; questo percorso non sostituisce la progettazione elettrica o di sicurezza delle macchine.
Nessun tempo di completamento fisso: usa i cancelli delle prove qui sotto per decidere quando avanzare. I collegamenti alle risorse aprono la voce della directory botstest; controlla la documentazione dell'editore per la versione e la configurazione esatte.
Principiante
Tradurre il movimento in requisiti
Comprendere il carico e il servizio prima di confrontare gli attuatori.
Come funziona questa fase
I requisiti comuni comprendono movimento, carico e funzionamento prolungato. Motore, ingranaggi, controller, rilevamento e potenza devono essere considerati insieme.
Lavora attraverso un esempio
Esercizio di studio illustrativo · scritto da botstest
Per un'articolazione del braccio proposta, distinguere il mantenimento di un carico utile dall'accelerazione dello stesso attraverso il movimento previsto. Aggiungere la massa dell'utensile e l'offset alla scheda dei requisiti prima di confrontare le specifiche dei componenti.
- Definire i casi di movimento e di carico.
- Presupposti separati di picco e di servizio prolungato.
- Controllare l'interfaccia meccanica ed elettrica completa.
La coppia di picco da sola non può stabilire se un giunto soddisferà il suo servizio prolungato.
Base di riferimento: Anatomia di un robot. L'esempio e la procedura dettagliata sono applicazioni editoriali della fonte.
Impara in questo ordine
- Coppia, velocità, ingranaggi e carico riflesso
- Ciclo di lavoro, limiti termici e feedback
- Conversione di potenza e bilancio energetico del sistema
Leggi, quindi applica
Kris Hauser · University of Illinois · Capitolo del corso
Anatomia di un robot
Leggi: Leggi la panoramica dei componenti prima delle sezioni rilevanti per il modulo robot scelto.
Utilizzare la suddivisione dei componenti per esporre ipotesi meccaniche, di rilevamento e di potenza prima di scegliere il software o l'hardware.
Applicalo: Collegare il servizio congiunto proposto ai requisiti di attuatore, ingranaggi, rilevamento, potenza e meccanica.
Mettilo in pratica
- Modellare un singolo movimento del giunto e stimarne i casi di carico.
- Confrontare il movimento richiesto con i limiti documentati dell'attuatore/controllore.
Un foglio dei requisiti congiunti e un bilancio energetico preliminare.
Pronti per il passo successivo quando...
Risorse per questa fase
Studiare la meccanica, i sistemi di coordinate, la cinematica e i fondamenti di controllo rilevanti per l'esercizio.
Confronta le opzioni di motori e riduttori con i requisiti termici, di carico e di servizio calcolati.
Comprendere i riduttori di precisione e valutarli nell'ambito di una progettazione congiunta completa.
Intermedio
Integrare un asse controllato
Rendi il controllo e la misurazione osservabili su una configurazione supervisionata.
Come funziona questa fase
Il lavoro ad asse singolo è un esperimento di integrazione con stati e comandi osservabili. Utilizzare la simulazione o apparecchiature documentate adeguatamente supervisionate prima di un meccanismo più ampio.
Lavora attraverso un esempio
Esercizio di studio illustrativo · scritto da botstest
Registrare riferimento, stato misurato e guasti segnalati per un esempio limitato. Un segno invertito o un'unità errata possono produrre un evidente problema di controllo di grandi dimensioni senza implicare che il controller scelto sia fondamentalmente inadatto.
- Controllare il tipo di comando e la direzione della misurazione.
- Registra un test controllato alla volta.
- Utilizzare il processo documentato di errore ed escalation.
Non compensare un errore di segno dell'interfaccia con una regolazione aggressiva del controller.
Base di riferimento: Il pendolo semplice. L'esempio e la procedura dettagliata sono applicazioni editoriali della fonte.
Impara in questo ordine
- Convenzioni degli encoder e modalità di controllo
- Interfaccia bus, temporizzazione dei comandi e segnalazione dei guasti
- Allineamento meccanico e risposta misurata
Leggi, quindi applica
Russ Tedrake · MIT · Capitolo del corso
Il pendolo semplice
Leggi: Studiare il modello e i suoi parametri prima di interpretare i grafici del comportamento.
Utilizza un modello dinamico trattabile per spiegare il comportamento misurato prima di aggiungere ulteriori giunti o un controller appreso.
Applicalo: Utilizza un modello o un registro ad asse singolo supervisionato per confrontare la direzione dei comandi, il feedback e la risposta prevista.
Mettilo in pratica
- Utilizza un esempio di attuatore documentato in un banco supervisionato o in una configurazione di simulazione.
- Riferimento di registro, stato e stato di errore per un test di movimento limitato.
Un registro di integrazione ad asse singolo e una specifica di interfaccia.
Pronti per il passo successivo quando...
Risorse per questa fase
Studia gli attuatori intelligenti integrati e gli esatti requisiti di bus, alimentazione e controllo del modello scelto.
Studiare l'hardware di servocontrollo e i relativi requisiti di interfaccia, rilevamento e integrazione meccanica.
Studiare una piattaforma di controllo motorio; utilizzare una supervisione qualificata per il lavoro su banco elettrico e verificare la compatibilità del motore.
Professionale
Preparare un sottosistema manutenibile
Mostrare che l'asse si adatta al robot completo piuttosto che a una demo isolata.
Come funziona questa fase
Un sottosistema è pronto per la consegna quando i suoi limiti testati e il processo di sostituzione sono chiari. La validazione deve coprire l'applicazione prevista e non solo una dimostrazione al banco.
Lavora attraverso un esempio
Esercizio di studio illustrativo · scritto da botstest
Esaminare i risultati ad asse singolo rispetto ai casi di dazio originali. Preparare le prove necessarie per accettare un controller o un attuatore sostitutivo, inclusa la configurazione e le condizioni che rimangono non testate.
- Confrontare le misurazioni con i requisiti dichiarati.
- Identificare i casi di lavoro e ambiente non supportati.
- Scrivere la configurazione sostitutiva e le istruzioni di accettazione.
Un connettore compatibile non dimostra che un sostituto abbia un rilevamento, un controllo o un comportamento termico equivalenti.
Base di riferimento: Realizzazione del prodotto. L'esempio e la procedura dettagliata sono applicazioni editoriali della fonte.
Impara in questo ordine
- Convalida termica e di servizio
- Proprietà di potenza, comunicazione e interfaccia meccanica
- Calibrazione sostitutiva e supporto del ciclo di vita
Leggi, quindi applica
NASA Systems Engineering Handbook · Guida pratica
Realizzazione del prodotto
Leggi: Leggi la panoramica e confronta le responsabilità di verifica, convalida e transizione del prodotto.
Utilizzare la distinzione tra verifica e convalida per strutturare l'accettazione e la prova di consegna.
Applicalo: Creare un registro dei requisiti di test che copra il servizio prolungato, le interfacce e l'accettazione delle sostituzioni.
Mettilo in pratica
- Esaminare il comportamento misurato rispetto ai casi di carico originali.
- Preparare i test di accettazione per la revisione di un attuatore o di un controller sostitutivo.
Un fascicolo di progettazione del sottosistema, un rapporto di accettazione e un piano di manutenzione.
Pronti per il passo successivo quando...
Risorse per questa fase
Analizzare la conversione di potenza rispetto al carico misurato, alla tensione e ai vincoli di progettazione termica.
Confronta le opzioni di motori e riduttori con i requisiti termici, di carico e di servizio calcolati.
Ispeziona i segnali del robot registrati e crea viste che espongono tempistiche e guasti del sistema.
Insidie comuni
- Selezione solo in base alla coppia di picco.
- Ignorando la massa dell'utensile, gli offset del carico, le condizioni termiche o la compatibilità del controller.
Dove andare dopo
Estendersi in una piattaforma completa con braccia o gambe solo dopo che i presupposti dell'asse singolo e i requisiti di supervisione siano stati risolti.
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