Linear actuator para sa Arduino: mechatronics para sa iyong mga proyekto

Linear actuator

Ang Mechatronics ay isang disiplina na naghalo ng mekaniko sa electronics, pagiging isang multidisciplinary branch ng engineering na kumukuha ng robotics, electronics, computing, telecommunications, control, atbp. Upang lumampas sa mga elektronikong proyekto sa DIY, at magsimulang mag-eksperimento sa mga proyekto ng mechatronic, maaari mong simulang isama ang mga aparato tulad ng ang mga makina o el linear actuator para sa iyong Arduino.

Magbubukas kana sa iyo isang bagong mundo ng mga posibilidad para sa mga gumagawa. Sa katunayan, ang linear actuator na ito ay pinaka praktikal na may kakayahang magsagawa ng mga pagkilos na pang-mobile o bigay lakas sa iba pang mga elemento. Nais mo bang malaman ang higit pa? Sinasabi namin sa iyo ...

Mga uri ng linear actuators

Excavator Hydraul Actuator

Mayroong maraming uri ng mga actuator, bagaman sa artikulong ito ay magtutuon kami sa isa na gumagamit ng isang de-kuryenteng motor upang himukin ang plunger. Ngunit dapat mong malaman na maaaring may iba pang mga uri:

  • Hydraulics: Gumagamit sila ng ilang uri ng likido upang ilipat ang piston. Ang isang halimbawa ay maaaring sa maraming mga makina ng agrikultura o maghuhukay, gamit ang mga piston at presyon ng langis upang ilipat ang artikuladong mga braso, haydroliko na pagpindot, atbp.
  • Elektriko: sila ay mga actuator na gumagamit ng isang walang katapusang turnilyo na inilipat ng isang de-kuryenteng motor upang makabuo ng paggalaw. Mayroon ding uri ng solenoid (electromagnet), na gumagamit ng isang magnetic field upang ilipat ang piston o plunger at isang spring upang ibalik ito sa orihinal na posisyon nito kapag ang patlang na iyon ay hindi naipilit. Ang isang praktikal na halimbawa ay maaaring maging panghuling halimbawa na ipinakita ko sa artikulong ito, o marami ring iba pang mga robotics, karaniwang mga mechanical device, atbp.
  • Gulong: ginagamit nila ang hangin bilang isang likido, sa halip na isang likido tulad ng sa kaso ng mga haydrolika. Ang isang halimbawa ng mga ito ay ang mga tipikal na linear actuator na matatagpuan sa mga workshop ng teknolohiya ng ilang mga sentro ng edukasyon.

Ang tunay na layunin ng aparatong ito ay ibahin ang anyo ng isang enerhiya haydroliko, elektrikal o niyumatik sa isang linear na tulak sa kasong ito, sa gayon ay nagsisikap ng lakas, tulak, kumikilos bilang isang regulator, pinapagana ang ilang iba pang mekanismo, atbp.

Tungkol sa electronic linear actuator

Panloob na Linear Actuator: operasyon at mga bahagi

Karaniwang a electric linear actuator ito ay hindi hihigit sa isang de-kuryenteng motor, minsan maaaring maging isang NEMA tulad ng nakita na. Ang motor na ito ay pinihit ang baras nito, at sa pamamagitan ng isang kombinasyon ng mga gears o may ngipin na tanikala ay bubukas ito ng isang walang katapusang tornilyo. Ang walang katapusang tornilyo na ito ang magiging singil ng pag-slide ng isang piston o tungkod sa isang direksyon o iba pa (depende sa direksyon ng pag-ikot).

Ese plunger ito ang magsisilbing isang actuator upang itulak ang isang bagay, upang hilahin ang isang bagay, upang bigyan ng lakas, atbp. Ang mga application ay medyo malawak. Tulad ng nakikita mo, ito ay isang bagay na medyo simple na hindi nagtataglay ng masyadong maraming mga misteryo.

Ang mga linear actuator na ito, hindi katulad ng iba pang mga hindi linear, ay may kalamangan na makapagpagsikap malalaking pwersa at paglipat malaki (depende sa modelo). Ngunit para sa Arduino, mayroon kang ilang mga modelo na maaaring pumunta mula 20 hanggang 150 Kgf (lakas ng kilo o kilopond), at mga pag-aalis na 100 hanggang 180 mm.

Bilang isang malaking kawalan nito bilis ng pag-aalisSapagkat sa pamamagitan ng pagsisikap ng napakalubhang puwersang ito, ang mga gulong sa pagbawas na kinakailangan upang madagdagan ang metalikang kuwintas ay babaan ang bilis ng pagpapalawig at pagbawi. Ang mga bilis ng 4 hanggang 20 mm / s ay maaaring ibigay sa mga tipikal na modelo. Nangangahulugan ito na ang buong proseso ng linear ay maaaring pumunta mula sa ilang dosenang segundo hanggang sa ilang minuto kung sakaling maging mas mahaba at mas mabagal ...

Para naman sa kanya pagpapakain, mayroon kang mga ito ng iba't ibang mga voltages o voltages. Halimbawa, ang karaniwang ay sila ay 12 o 24v, bagaman maaari kang makahanap ng ilang sa ibaba at sa itaas nito. Tulad ng para sa kanilang pagkonsumo, maaari silang saklaw mula 2A hanggang 5A sa ilang mga kaso. Tulad ng nakikita mo, pagiging isang malakas na makina, mataas ang pagkonsumo ... Kaya kung balak mong pakainin ito may mga baterya, dapat mong isaalang-alang na mayroon silang kinakailangang kakayahan.

Pagkontrol ng Linear actuator

Ang electric linear actuator na maaari mong makita para sa Arduino ay maaaring magkaroon ng iba't ibang mga uri ng kontrolin:

  • Na may potensyomiter: sa pamamagitan ng potensyomiter pinapayagan nilang piliin ang posisyon ng piston.
  • Sa pagtatapos ng karera: isang limitasyon na switch sa bawat dulo ay magpapahinto sa sarili nito sa oras na maabot ang tuktok.
  • Hindi mapigilan: wala silang alinman sa mga sistema ng kontrol sa itaas.

pinout

El Pinout ng isang linear na actuator ay hindi maaaring maging mas simple. Mayroon itong dalawang conductive cables upang pakainin ang de-kuryenteng motor na isinasama nito, at walang hihigit sa iyon. Samakatuwid, zero komplikasyon. Ang tanging bagay na dapat tandaan upang pahabain o bawiin ang tangkay ay ang pag-ikot ng motor ay dapat na baligtarin (kasalukuyang polarity).

Para posible iyon maaari mo gumamit ng isang H-bridge controller tulad ng ginagamit para sa direktang kasalukuyang mga motor. Maaari mong isipin na ang isang katulad niya ay naglilingkod sa iyo L298N, u mga iba nakikita, tulad ng TB6612FNG, atbp. Ngunit ang totoo ay wala sa kanila ang may sapat na kapangyarihan para sa mga linear actuator na ito (kung sila ay malaki). Samakatuwid, ang burner ay masunog.

Samakatuwid, maaari ka lamang bumuo ang iyong sariling kontrol sa bilis gumagamit ng mga transistor tulad ng BJTs o MOSFETs, at kahit na relay solidong estado ...

Saan makakabili ng isang linear na actuator?

Linear actuator

El presyo ng linear actuator ay higit sa lahat ay nakasalalay sa laki, bilis, haba, at din sa puwersa na makatiis nito. Karaniwan mong mahahanap ang mga ito mula € 20 hanggang € 200. At madali mong mahahanap ang mga ito sa mga dalubhasang tindahan ng electronics o sa iba pang mga online na tindahan tulad ng Amazon. Halimbawa:

Marami sa mga produktong ito ay protektado laban alikabok at splashes ng sertipiko ng IPX54. At tandaan ang mga rekomendasyon ng gumawa, ang mga ipinahiwatig na timbang ay hindi palaging sinusuportahan para sa lahat ng haba ng extension, sa ilang mga kaso isang tiyak na timbang sa limitasyon lamang ang sinusuportahan hanggang sa isang tiyak na extension.

Pagsasama sa Arduino

Linear actuator at koneksyon ng Arduino

Ang mga uri ng actuator na ito ay maaaring may iba-ibang praktikal na paggamit kung isasama mo ang mga ito sa iyong lupon ng Arduino. Upang magawa ito, ang unang bagay na dapat mong malaman ay ang paraan na magagawa mo gawin ang diagram ng koneksyon kasama ang iyong badge. Tulad ng nakikita mo, hindi ito kumplikado, kaya't hindi ito nagpapakita ng labis na komplikasyon.

Tulad ng nakikita mo mula sa iskemat sa itaas na aking iginuhit, Gumamit ako ng dalawang relay at isang linear actuator. Ang may kulay na mga linya nakikita mong kumakatawan sa sumusunod:

  • pula at itim: ay ang mga cable ng linear actuator na pupunta sa bawat ginamit na relay.
  • Kulay-abo: nakakonekta ka sa ground o GND sa bawat relay na nakikita mo.
  • Azul: pupunta ito sa power supply Vin para sa relay, sa kasong ito ito ay nasa pagitan ng 5v at 12v.
  • Berde: ang mga linya ng Vcc ng module ay konektado sa 5v ng iyong Arduino board.
  • Kulay-abo: din ground, konektado mula sa module sa Arduino GND.
  • Lila at kahel: ay ang mga linya ng kontrol na pupunta sa alinman sa mga pin ng Arduino upang makontrol ang pag-ikot. Halimbawa, maaari kang pumunta sa D8 at D9.

Tulad ng para sa halimbawa ng source code para sa iyong Arduino IDE, ang sketch para sa pangunahing kontrol ay ang mga sumusunod:

//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);
}

Mo baguhin ang code upang makontrol at mailagay ang plunger sa mga tukoy na posisyon kung nais mo, o magdagdag ng higit pang mga elemento ...


Ang nilalaman ng artikulo ay sumusunod sa aming mga prinsipyo ng etika ng editoryal. Upang mag-ulat ng isang pag-click sa error dito.

Maging una sa komento

Iwanan ang iyong puna

Ang iyong email address ay hindi nai-publish.

*

*

  1. Responsable para sa data: Miguel Ángel Gatón
  2. Layunin ng data: Kontrolin ang SPAM, pamamahala ng komento.
  3. Legitimation: Ang iyong pahintulot
  4. Komunikasyon ng data: Ang data ay hindi maiparating sa mga third party maliban sa ligal na obligasyon.
  5. Imbakan ng data: Ang database na naka-host ng Occentus Networks (EU)
  6. Mga Karapatan: Sa anumang oras maaari mong limitahan, mabawi at tanggalin ang iyong impormasyon.

Pagsubok sa EnglishSubukan ang Catalanpagsusulit sa Espanyol