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डीएसपीओवर की शुरुआत 2013 में हुई और यह रोबोट सर्वो के लिए अनुसंधान और विकास, विनिर्माण और शिक्षा पर केंद्रित निर्माता है।बुद्धिमान रोबोट सर्वो, ड्रोन सर्वो और संबंधित सहायक उपकरण।

अपनी स्थापना के बाद से, हमने रोबोट और ड्रोन सर्वो की आवश्यकताओं पर ध्यान केंद्रित किया है, और रोबोट उपयोगकर्ताओं के लिए उपयुक्त सर्वो उत्पादों को डिजाइन और विकसित किया है।

आज हम रोबोटिक भुजा समाधान साझा करेंगे।

रोबोटिक भुजा गति नियंत्रण करती है, मानो उसके स्टील के कंकाल में आत्मा डाल दी गई हो, और सर्वो अविश्वसनीय रूप से सटीक कमांडर है। डीएसपीओवर की अनुसंधान एवं विकास कार्यशाला में, हम हर दिन उन घटकों को चित्रों से जीवंत यांत्रिक नर्तकियों में बदलते हुए देख सकते हैं।

आज, मैं आपको बताना चाहता हूं कि कैसे सर्वो रोबोटिक भुजा को मानव भुजा की तरह लचीले ढंग से संचालित करता है, जिसमें एक दूसरे के साथ सटीक गियर मेशिंग और बुद्धिमान शेड्यूलिंग दोनों शामिल हैं।

एक सर्वो रोबोटिक भुजा के कोण को कैसे नियंत्रित करता है

सर्वो में एक अत्यंत बुद्धिमान फीडबैक प्रणाली शामिल है। एक पोटेंशियोमीटर नियंत्रण संकेत प्राप्त होने पर आउटपुट शाफ्ट की स्थिति पर वास्तविक समय में नज़र रखता है। इस स्थिति की लक्ष्य स्थिति से तुलना करने के बाद, यह मोटर के घूर्णन को तुरंत समायोजित कर देता है।

यह अपनी आँखों को ढकते हुए किसी वस्तु को अपने हाथ से छूने जैसा है, जहाँ आपकी उंगलियाँ तब तक लगातार सूक्ष्म समायोजन करती रहती हैं जब तक कि सटीक स्थिति प्राप्त न हो जाए। सफाई रोबोट के लिए हमने जिस सर्वो को सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया है, वह TTL सीरियल संचार का उपयोग करता है, जिससे प्रत्येक जोड़ स्वतंत्र रूप से स्थिति डेटा रिपोर्ट कर सकता है।इससे यह सुनिश्चित होता है कि जब रोबोट भुजा पूर्व-निर्धारित कोण पर रहती है, तो त्रुटि 0.5 डिग्री से कम होती है।

व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, रोबोटिक भुजा के प्रत्येक जोड़ को अलग-अलग कोणों पर समन्वयित होना चाहिए। उदाहरण के लिए, झुके हुए कप को पकड़ते समय, कलाई के सर्वो को 15 डिग्री के झुकाव को संतुलित करना चाहिए, जबकि कंधे के सर्वो को 30 डिग्री का सहारा बनाए रखना चाहिए।

इस बहु-कोणीय समन्वय के लिए सर्वो को त्वरित प्रतिक्रिया की आवश्यकता होती है। हम एक धातु गियर प्रणाली का उपयोग करते हैं जो 85 kgf.cm टॉर्क के तहत भी स्थिति स्थिरता बनाए रख सकती है, जैसे रोबोटिक भुजा में थकान-प्रतिरोधी मांसपेशियाँ जोड़ना।

एकाधिक सर्वो का एक साथ काम करना क्यों आवश्यक है?

एक सर्वो मशीन केवल साधारण घुमाव ही कर सकती है, जबकि एक रोबोटिक भुजा को मानव हाथ की परम तरलता के साथ काम करना चाहिए। कल्पना कीजिए कि आप एक कलम पकड़कर लिख रहे हैं; इस क्रिया के लिए कलाई, कोहनी और कंधे की समन्वित गति की आवश्यकता होती है।

हमारे सहयोगी द्वारा विकसित पांच अक्षीय रोबोटिक वैक्यूम क्लीनर में, सामने के चरण के संयुक्त सर्वो भार वहन करते हैं, मध्य चरण के संयुक्त सर्वो विस्तार गति को नियंत्रित करते हैं, और अंतिम चरण के सर्वो सूक्ष्म गतियाँ करते हैं। श्रम का यह विभाजन विभिन्न वाद्ययंत्रों के बीच सिम्फनी ऑर्केस्ट्रा के समूह जैसा है।

एक बहु-सर्वो प्रणाली में, समय नियंत्रण विशेष रूप से महत्वपूर्ण होता है। एक बार हमारे सामने एक ऐसा मामला आया था जहाँ एक रोबोटिक हाथ अंडे को पकड़ते समय काँप गया था। बाद में हमें पता चला कि ऐसा कलाई और उँगलियों के सर्वो की प्रतिक्रिया में 10 मिलीसेकंड की देरी के कारण हुआ था। PWM सिग्नल वितरण में सुधार करके, हम एक प्रशिक्षित गायक मंडली की तरह, सभी सर्वो का पूर्ण समन्वय प्राप्त करने में सक्षम हुए। अब, यह प्रणाली एक कच्चे अंडे को बिना तोड़े आसानी से पकड़ सकती है।

सर्वो टॉर्क रोबोटिक भुजा को कैसे प्रभावित करता है?

यह मानव हाथ के हिलने जैसी अनुभूति है।

हालाँकि, ज़्यादा टॉर्क हमेशा बेहतर नहीं होता। ज़्यादा टॉर्क ऊर्जा की खपत बढ़ाता है और भारी संरचनाओं का कारण भी बन सकता है। डेस्कटॉप रोबोट के लिए हमने जो सर्वो डिज़ाइन किए हैं, वे6.3 kgf.cm के टॉर्क के साथ सबसे नाजुक संचालन प्राप्त करेंमहत्वपूर्ण बात यह है कि टॉर्क को रोबोटिक भुजा की लोड आवश्यकताओं के अनुरूप बनाया जाए, ठीक उसी तरह जैसे कार इंजन चुनते समय आपको हमेशा अधिकतम हॉर्सपावर का पीछा करने की आवश्यकता नहीं होती है।

रोबोटिक आर्म सर्वो मॉडल कैसे चुनें

सर्वो मॉडल चुनते समय, रोबोट के संचालन परिदृश्य पर विचार करें। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जिनमें बार-बार स्टार्ट और स्टॉप की आवश्यकता होती है, ब्रेक फ़ंक्शन वाले डिजिटल सर्वो की सिफारिश की जाती है। हमारे सामने एक ग्राहक का मामला आया जिसमें एक स्वचालित उत्पादन लाइन शामिल थी जिसके लिएरोबोट भुजा प्रति मिनट 20 सटीक स्टॉप प्राप्त करने में सक्षमपारंपरिक एनालॉग सर्वो में संचयी त्रुटियां होती हैं, जबकि डिजिटल सर्वो अपनी उच्च रिफ्रेश दर के साथ इस समस्या का पूरी तरह से समाधान करते हैं।

आयामों का मिलान भी महत्वपूर्ण है। अतीत में, कुछ ग्राहकों ने कॉम्पैक्ट रोबोटिक भुजाओं में मानक सर्वो लगाए थे, जिसके परिणामस्वरूप ऊष्मा का अपव्यय कम होता था। इसके बाद, हमने एक विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया 26 मिमी ग्रिपर सर्वो विकसित किया, जो 3 किग्रा·सेमी का टॉर्क बनाए रखते हुए 40% छोटा है। यह रोबोटिक भुजा के लिए कपड़े सिलने जैसा है—इसे बहुत ढीला हुए बिना स्वतंत्र गति की अनुमति देनी चाहिए।

सर्वो नियंत्रण प्रोटोकॉल में क्या अंतर हैं?

पीडब्लूएम प्रोटोकॉल, बीट-बीट कंडक्टर की तरह, पल्स चौड़ाई के ज़रिए कमांड ट्रांसमिट करता है, जबकि टीटीएल सीरियल प्रोटोकॉल, बातचीत की तरह, ज़्यादा जटिल पैरामीटर्स ट्रांसमिट कर सकता है। डीएसपीओवर लैब में, हम अक्सर इन दोनों प्रोटोकॉल्स की तुलना करते हैं।

पीडब्लूएम सरल बिंदु से बिंदु नियंत्रण के लिए उपयुक्त है, जैसे प्रकाश को चालू या बंद करना, जबकिटीटीएल एक साथ कई फीडबैक सिग्नल प्राप्त कर सकता हैजैसे स्थिति, तापमान और धारा।

वर्तमान में, ज़्यादा से ज़्यादा रोबोटिक आर्म्स हाइब्रिड प्रोटोकॉल अपना रहे हैं, जैसे कि हमारा बायोनिक रोबोटिक आर्म प्रोजेक्ट। बुनियादी मूवमेंट वास्तविक समय में प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए PWM नियंत्रण का उपयोग करते हैं, जबकि TTL के साथ फ़ाइन ट्यूनिंग विस्तृत पैरामीटर्स को प्रसारित करती है।

यह कार चलाने जैसा है, जहाँ आपको गति नियंत्रित करने के लिए पैडल और स्थिति पर नज़र रखने के लिए डैशबोर्ड का इस्तेमाल करना पड़ता है। यह लचीला विन्यास रोबोटिक भुजाओं को लगातार जटिल होते कार्य वातावरण के अनुकूल होने में सक्षम बनाता है।

सर्वो नियंत्रण सटीकता में सुधार कैसे करें

सटीकता में सुधार के लिए हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर दोनों की आवश्यकता होती है। हार्डवेयर में, हम ट्रांसमिशन बैकलैश को कम करने के लिए 0.1 मिमी सटीक मशीनी गियर का उपयोग करते हैं। एक ग्राहक ने बतायारोबोटिक भुजा के अंत में लगातार 2 मिमी का कंपनजांच के बाद, हमने पाया कि यह गियर मेशिंग बैकलैश के कारण हुआ था।

गियरों को हेलिकल गियर संरचना से बदलकर, समस्या का समाधान हो गया। यह घड़ी की गति के समान है: प्रत्येक गियर की सटीकता समग्र समय-निर्धारण को प्रभावित करती है।

सॉफ्टवेयर भी उतना ही महत्वपूर्ण है। हमारा एंटी-शेक सिस्टम रोबोटिक आर्म की गति की जड़ता का अनुमान लगाता है और पहले से ही उसकी भरपाई कर देता है। उदाहरण के लिए, आपातकालीन स्टॉप के दौरान, यह जड़ता के कारण होने वाले ओवरशूट को रोकने के लिए एक रिवर्स फाइन-ट्यूनिंग सिग्नल उत्पन्न करता है, ठीक वैसे ही जैसे एक अनुभवी ड्राइवर आराम से, बिना किसी रुकावट के रुकने के लिए ब्रेक पैडल को धीरे से दबाता है।