رسم توضيحي عالي الوضوح لمبدأ ترس التوجيه: من السهل فهم الهيكل الداخلي ومبدأ العمل

ربما تجهد عقلك لإضافة مفصل دوار مرن إلى منتج جديد، أو ربما تخطط لبناء روبوت رائع. في هذه الحالة أمضاعفاتسيكون بلا شك خيارك الأول. ومع ذلك، عندما تبحث بحماس عن "مبدأ جهاز التوجيه" على الإنترنت، فإن المحتوى المعروض أمامك إما أن يكون احترافيًا للغاية، مما يجعلك في حيرة من أمرك وغير قادر على فهم معناه؛ أو أن تكون الصور ضبابية مثل الفسيفساء، مما يجعل من المستحيل معرفة كيفية عملها.

لا تقلق! سنستخدم اليوم اللغة الأكثر قابلية للفهم وسنستخدم الصور عالية الدقة التي يمكن تخيلها بوضوح في أذهاننا لفهم جهاز التوجيه الصغير هذا بشكل كامل.

ما هو مبدأ عمل جهاز التوجيه؟

ببساطة، جهاز التوجيه هو "مدبرة منزل صغيرة" يمكنها الدوران بدقة إلى زاوية محددة. أنت تعطيه أمرًا، قل "استدر إلى 90 درجة"، وسوف يتحول طوعًا إلى 90 درجة ويبقى هناك بثبات، على عكس المحركات العادية التي تستمر في الدوران في دوائر. تعتمد هذه القدرة المطيعة بشكل كامل على نظام التحكم الداخلي ذو الحلقة المغلقة.

وكيف يتم تنفيذه على وجه التحديد؟ تستقبل شريحة التحكم الإشارة الكهربائية التي تقدمها، وتقوم على الفور بمقارنة الفرق بين الوضع الحالي والموضع المستهدف، ثم تقوم بتشغيل المحرك للدوران، وتبلغ "أين أنت الآن" في الوقت الفعلي من خلال دائرة التغذية الراجعة. وبمجرد وصوله إلى موضع الهدف، فإنه يتوقف على الفور. العملية برمتها سريعة ودقيقة. هذا هو منطق العمل الأساسي لجهاز التوجيه.

رسم تخطيطي للهيكل الداخلي لجهاز التوجيه

إذا كنت تريد أن تفهم حقًا جهاز التوجيه، فيجب عليك تفكيكه والنظر إليه. افتح الغلاف وسترى عدة أجزاء رئيسية: محرك DC مسؤول عن توفير الطاقة، ومجموعة من تروس التخفيض لتحويل الدوران عالي السرعة إلى قوة قوية، ومقياس الجهد (مجرد مقاوم متغير) لتسجيل موضع عمود الخرج في الوقت الفعلي، ولوحة دائرة التحكم، وهي عقل الجهاز.مضاعفات.

يصبح الأمر واضحًا عندما يتم توصيل هذه المكونات: يدور المحرك لقيادة الترس، ويقوم الترس بتشغيل عمود الخرج، ويتم توصيل عمود الخرج بمقياس الجهد، ويقوم مقياس الجهد بنقل معلومات الزاوية مرة أخرى إلى لوحة الدائرة. تشبه سلسلة الإجراءات هذه خط التجميع، وكل رابط لا غنى عنه. ابحث عن مخطط هيكلي داخلي عالي الدقة وقارنه للتأكد من أنك تستطيع تذكر أقسام العمل الخاصة بكل منهم في لمحة واحدة.

كيف تعمل إشارة التحكم في جهاز التوجيه؟

وسواء كان جهاز التوجيه قادرًا على فهم الكلام البشري أم لا، فإنه يعتمد كليًا على الإشارات للتواصل. ويستخدم إشارة موجة مربعة تسمى PWM (تعديل عرض النبض). يمكنك التفكير في الأمر على أنه يومض. طول الوميض يمثل معاني مختلفة. يرسل خط التحكم نبضة كل 20 مللي ثانية، وعرض هذه النبضة (مدة المستوى العالي) هو الأمر.

في ظل الظروف القياسية، عرض النبضة حوالي 1 مللي ثانية يتوافق مع زاوية 0 درجة، وعرض النبضة 1.5 مللي ثانية يتوافق مع 90 درجة، وعرض النبضة حوالي 2 مللي ثانية يتوافق مع 180 درجة. تحتاج فقط إلى استخدام وحدة التحكم (على سبيل المثال) لإرسال نبضات بعرض مختلف، ومضاعفاتسوف يستجيب على الفور ويدور إلى الزاوية المقابلة. تظهر هذه العلاقة خصائص خطية ويسهل تذكرها. إنها أيضًا أسهل خطوة لبدء التحكم في جهاز التوجيه.

إن البدء في التحكم في جهاز التوجيه أمر سهل، والمفتاح يكمن في هذه العلاقة الخطية. تقوم وحدة التحكم بإرسال نبضات بعروض مختلفة للتحكم في زاوية جهاز التوجيه. على سبيل المثال، عرض النبض الذي يبلغ حوالي 1 مللي ثانية يتوافق مع 0 درجة، و1.5 مللي ثانية يتوافق مع 90 درجة، وحوالي 2 مللي ثانية يتوافق مع 180 درجة. أنها واضحة وواضحة في ظل الظروف القياسية. بمساعدة هذا النوع من وحدات التحكم التي ترسل نبضات، يمكن للمؤازرة الاستجابة بسرعة والتحول إلى الزاوية المقابلة. العملية برمتها بسيطة وسهلة الفهم، وهي جزء أساسي ومهم لبدء التحكم المؤازر.

لماذا يمكن لمعدات التوجيه أن تدور بدقة؟

يكمن سر الدوران الدقيق في "التحكم في الحلقة المغلقة". نحن نلف غطاء الزجاجة بأيدينا، وننظر إلى موضع أيدينا، ويقوم دماغنا بضبط القوة باستمرار. هذه حلقة مغلقة. الشيء نفسه ينطبق على جهاز التوجيه. مقياس الجهد هو "عينه"، حيث يراقب دائمًا الزاوية الحقيقية لعمود الإخراج ويغذي البيانات مرة أخرى إلى شريحة التحكم.

تقوم شريحة التحكم بشكل مستمر ودون انقطاع بمقارنة الزاوية المستهدفة التي تعطيها مع الزاوية الفعلية التي يغذيها مقياس الجهد. بمجرد اكتشاف الانحراف، سيتم تعديل اتجاه دوران المحرك وسرعته على الفور لتصحيحه حتى يصبح الانحراف صفرًا.

يتم إكمال هذه العملية مرات لا تعد ولا تحصى في فترة زمنية قصيرة جدًا. ولهذا السبب، يمكنك أن تشعر حقًا أن جهاز التوجيه يدور بشكل حاسم للغاية، وهو مستقر مثل الصخرة ولا يتحرك عندما يتوقف. وهذا هو السبب الأساسي الذي يجعلها أكثر دقة من المحركات العادية.

ما هي المعلمات التي يجب مراعاتها عند اختيار جهاز التوجيه؟

أنا على وشك شراء جهاز مؤازر، لكن هل أنت مرتبك قليلاً عند النظر إلى المعلمات المختلفة؟ في الواقع، تحتاج فقط إلى التركيز على أربعة. الأول هو عزم الدوران، عادةً بالكيلوجرام · سم، والذي يحدد مقدار الرفع الذي يمكن أن يرفعه المؤازرة. إذا كان عزم الدوران غير كاف، فسوف تصبح المفاصل ناعمة. والثاني هو سرعة الدوران، الوحدة هي ثانية/60 درجة، مثل 0.12 ثانية/60 درجة، للإشارة إلى ما إذا كانت تدور بسرعة أم لا.

النقطة الثالثة المهمة هي نطاق الزاوية. في ظل الظروف العادية، يكون نطاق زاوية جهاز التوجيه العادي 180 درجة بشكل عام. إذا كانت هناك حاجة للدوران المستمر، فيجب اختيار نوع خاص من المؤازرة.

النقطة الرابعة المهمة هي جهد العمل. في ظل ظروف الجهد المختلفة، سيكون أداء المؤازرة مختلفًا، لذا تأكد من مطابقته مع مصدر الطاقة لديك. قارن هذه المعلمات مع الاحتياجات الفعلية لمشروعك. على سبيل المثال، إذا كنت تصنع ذراعًا آلية، فركز على عزم الدوران؛ إذا كنت تقوم بتوجيه السيارة، ركز على سرعة الاستجابة. بهذه الطريقة فقط يمكن أن تكون المؤازرة المختارة هي الأكثر ملاءمة.

كيفية حل الأعطال الشائعة في جهاز التوجيه

لا مفر من مواجهة بعض المشاكل البسيطة عند اللعب بجهاز التوجيه. وأكثرها شيوعًا هو الارتعاش، والذي يحدث عادةً بسبب عدم كفاية مصدر الطاقة أو تداخل الإشارة. يمكن حل هذه المشكلة عن طريق استبدال بطارية ذات طاقة أعلى أو تقصير خط الإشارة. إذا لم يتحرك المؤازرة على الإطلاق، فاستمع أولاً لمعرفة ما إذا كان هناك صوت طنين. إذا كان هناك صوت، فقد يكون ذلك بسبب أن الترس عالق أو يتم تنظيف الأسنان. إذا لم يكن هناك صوت، فقد يكون ذلك محترقًا أو أن السلك مكسور.

هناك أيضًا حالة حيث لا يمكن للمحرك أن يدور في مكانه أو يدور بشكل عشوائي. ربما يكون هذا بسبب تآكل مقياس الجهد أو أن إشارة التحكم غير مستقرة. بالنسبة للمبتدئين، إذا واجهوا مشكلات، فيجب عليهم أولاً التحقق من أبسط مصدر طاقة وأسلاك، والذي غالبًا ما يمكن أن يحل معظم الأخطاء. إذا لم يعمل، فقط استبدله بآخر جديد. بعد كل شيء، فإن معدات التوجيه ليست باهظة الثمن. لا تدع جزءًا واحدًا يؤثر على تقدم المشروع بأكمله.

ما هي المشكلة الأكثر إثارة للجنون التي واجهتها أثناء العمل في مشروع باستخدام المؤازرة؟ قل ذلك في منطقة التعليق ودعنا ندرسه معًا. إذا وجدت المقال مفيدًا، فلا تنس الإعجاب به ومشاركته مع المزيد من الأصدقاء!