Мехатроника је дисциплина која меша механику са електроником, будући да је мултидисциплинарна грана технике која се ослања на роботику, електронику, рачунарство, телекомуникације, управљање итд. Да бисте прошли даље од електронских пројеката „уради сам“ и започели експериментисање са мехатроничким пројектима, можете започети интеграцију уређаја попут мотори или линеарни актуатор за твој Ардуино.
То те отвара нови свет могућности за творце. У ствари, овај линеарни актуатор је најпрактичнији са способношћу извођења покретних радњи или вршења силе на друге елементе. Да ли желите да знате више? Кажемо вам ...
Врсте линеарних актуатора
Постоји неколико врста актуатора, иако ћемо се у овом чланку фокусирати на онај који користи електромотор за погон клипа. Али требали бисте знати да могу бити и друге врсте:
- Хидраулика: Користе неку врсту течности за померање клипа. Пример може бити пример многих пољопривредних машина или багера, који користе ове клипове и притисак уља за померање зглобних руку, хидрауличне пресе итд.
- Електрични: они су актуатори који користе бескрајни завртањ који покреће електромотор за генерисање покрета. Постоје и електромагнетни тип (електромагнет), који користи магнетно поље за померање клипа или клипа и опругу за враћање у првобитни положај када то поље није напрегнуто. Практични пример може бити последњи пример који представљам у овом чланку, или такође многи други из роботике, уобичајених механичких уређаја итд.
- Тирес: користе ваздух као течност, уместо течност као у случају хидраулике. Пример за то су типични линеарни актуатори који се налазе у технолошким радионицама неких образовних центара.
Крајњи циљ овог уређаја је трансформишу енергију хидраулични, електрични или пнеуматски у линеарном потиску у овом случају, вршећи на тај начин силу, потисак, делујући као регулатор, активирајући неки други механизам итд.
О електронском линеарном актуатору
У основи а електрични линеарни актуатор понекад није ништа друго до електромотор може бити НЕМА као што је већ виђено. Овај мотор окреће своје вратило и помоћу комбинације зупчаника или назубљених ланаца окреће бескрајни завртањ. Овај бескрајни завртањ биће задужен за клизање клипа или штапа у једном или другом смеру (у зависности од смера ротације).
То клип то ће бити онај који служи као покретач да се нешто потисне, повуче, изврши сила итд. Примене су прилично широке. Као што видите, то је нешто сасвим једноставно што не садржи превише мистерија.
Ови линеарни актуатори, за разлику од осталих нелинеарних, имају предност што могу да напрежу велике силе и померања знатан (у зависности од модела). Али за Ардуино имате неке моделе који могу да пређу од 20 до 150 Кгф (килограмска сила или килопонд) и померања од 100 до 180 мм.
Као што је велики недостатак брзина померањаЗато што ће деловањем ових огромних сила редукциони точкићи потребни за повећање обртног момента смањити брзину извлачења и увлачења. На типичним моделима могу се постићи брзине од 4 до 20 мм / с. То значи да за завршетак читавог линеарног процеса може проћи од неколико десетина секунди до неколико минута у случају да буде дужи и спорији ...
Што се тиче његових храњење, имате их различитих напона или напона. На пример, уобичајена ствар је да су 12 или 24в, мада их можете пронаћи испод и изнад тога. Што се тиче њихове потрошње, они се у неким случајевима могу кретати од 2А до 5А. Као што видите, будући да је моћан мотор, потрошња је велика ... Па ако планирате да га храните са батеријама, морате узети у обзир да имају потребан капацитет.
Линеарно управљање актуатором
Електрични линеарни актуатор који можете пронаћи за Ардуино могао би имати разне врсте контрола:
- Са потенциометром: помоћу потенциометра омогућавају одабир положаја клипа.
- Са завршетком каријере: гранични прекидач на сваком крају учинит ће да се сам заустави када дође до врха.
- Ван контроле: немају ниједан од горе наведених система управљања.
Пиноут
El пиноут линеарног актуатора не може бити једноставније. Има два проводна кабла за напајање електричног мотора који интегрише и ништа више од тога. Стога, нула компликација. Једино на шта треба имати на уму да се продужи или увуче носач је да ротација мотора мора бити обрнута (тренутни поларитет).
Да би то било могуће можете користите Х-бридге контролер попут оне која се користи за моторе једносмерне струје. Могли бисте помислити да вас неко попут њега служи ЛКСНУМКСН, у други виђен, као што је ТБ6612ФНГ итд. Али истина је да нико од њих нема довољно снаге за ове линеарне актуаторе (ако су велики). Стога би контролер изгарао.
Према томе, можете само градити сопствену контролу брзине користећи транзисторе попут БЈТ-а или МОСФЕТ-а, па чак и релеји солид стате ...
Где купити линеарни актуатор?
El Цена линеарног актуатора у великој мери ће зависити од величине, брзине, дужине, а такође и од силе коју може да поднесе. Обично их можете наћи од око 20 до 200 евра. И лако ћете их пронаћи у специјализованим продавницама електронике или у другим Интернет продавницама попут Амазона. На пример:
- Електромагнетски актуатор Соурцингмап способан да делује на силу од 400г и 4мм
- Јустецх ДЦ 12В линеарни актуатор до 72 кг и 150 мм хода
- ЛХК-ХК ДЦ 12в, капацитета 80 кг и 50 мм путовања
- Подржана обала 12В до 300мм и тежина 150кг (процењено на 50мм)
- Није пронађен ниједан производ.
Многи од ових производа су заштићени прашине и прскања сертификатом ИПКС54. И имајте на уму препоруке произвођача, назначене тежине нису увек подржане за све дужине продужетка, у неким случајевима је подржана само одређена гранична тежина до одређеног продужења.
Интеграција са Ардуином
Ове врсте актуатора могу имати различите практичне намене ако их интегришете са Ардуино плочом. Да бисте то урадили, прва ствар коју бисте требали знати је начин на који можете направити дијаграм везе са вашом значком. Као што видите, уопште није компликовано, па не представља превише компликација.
Као што видите из горње шеме коју сам нацртао, користио сам два релеја и линеарни актуатор. Тхе обојене линије видите да представља следеће:
- Црвена и црна: ово су линеарни актуаторски каблови који ће ићи до сваког од кориштених релеја.
- Сив: повезани сте на масу или на масу у сваки од релеја као што видите.
- Азул: иде на напајање Вин за релеј, у овом случају биће између 5в и 12в.
- Зелен: Вцц линије модула повезане су на 5в ваше Ардуино плоче.
- Сив: такође уземљен, повезан са модула на Ардуино ГНД.
- Љубичаста и наранџаста: су контролне линије које ће ићи на било који од Ардуино пинова за контролу окретања. На пример, можете да пређете на Д8 и Д9.
Што се тиче примера изворни код за ваш Ардуино ИДЕ, скица за основну контролу била би следећа:
//configurar las salidas digitales
const int rele1 = 8;
const int rele2 = 9;
void setup()
{
pinMode(rele1, OUTPUT);
pinMode(rele2, OUTPUT);
//Poner los relés a bajo
digitalWrite(rele1, LOW);
digitalWrite(rele2, LOW);
}
void loop()
{
extendActuator();
delay(2000);
retractActuator();
delay(2000);
stopActuator();
delay(2000);
}
//Activar uno de los relés para extender el actuador
void extendActuator()
{
digitalWrite(rele2, LOW);
delay(250);
digitalWrite(rele1, HIGH);
}
//Lo inverso a lo anterior para retraer el émbolo
void retractActuator()
{
digitalWrite(rele1, LOW);
delay(250);
digitalWrite(rele2, HIGH);
}
//Poner ambos releś apagados parar el actuador
void stopActuator()
{
digitalWrite(rele1, LOW);
digitalWrite(rele2, LOW);
}
Ви изменити код да бисте могли да контролишете и поставите клип у одређене положаје ако желите, или да додате више елемената ...