Hareket kontrolü ile uğraşan küçük ve mikro bir Alman şirketi neden "dünyaya öncülük edebilir"?
Yakın zamanda, bir Alman hareket kontrol şirketi olan Trinamic, Münih Şangay Elektronik Fuarı'nda "Küresel Liderliği" tanıttı ve "hareket ve motor kontrol uygulamaları için dünyanın en ileri teknolojisini geliştirdi." Gelişmiş entegre devreler, modüller ve mekatronik sistemleri, günümüz yazılım mühendislerinin verimli, sorunsuz ve sessiz çalışan yüksek hassasiyetli sürücüleri hızlı ve güvenilir bir şekilde geliştirmelerine olanak tanır. Bu amaçla Robotnet International Electronic Business Information ziyarete gitti.
İlk olarak, bilgilerini internetten aldık:
Trinamic, Hamburg, Almanya'da bulunmaktadır ve 2004 yılında kurulmuştur. Ağırlıklı olarak yaklaşık 30 kişilik teknik personelden oluşmaktadır.Çin'de herhangi bir merkezi bulunmamaktadır. Şu anda, Suzhou'dan sorumlu tek bir mühendis vardır.
Trinamic'in ürünleri başlıca: özel hareket kontrol çipleri, akıllı motor sürücüleri ve gömülü bilgisayar kontrol sistemleridir. Aslında ana ürün hareket kontrol çipidir.
Çin'de bu tipik bir küçük ve mikro işletmedir.
Münih Şangay Sergisinde, yerinde hareket kontrolünde küçük bir deney gördük ve daha sonra bu videoyu İnternet'ten indirdik:
Bu bağlamda, Trianamic'in satış müdürü bir cümle ile açıkladı: Almanlar için her damla bira değerlidir.
Almanların mantığı ve titizliği dünyanın en ünlüsüdür Hareket kontrolü ile ilgili bu küçük videoyu izledikten sonra, küçük, küçük ve mikro bir işletme olsa bile bu şirkete hayran kaldım.
Yabancı web sitelerinden videolarından birini seçtik:
Bu yüzden ürünlerini öğrenmeye devam ediyoruz.
Yerleşik hareket kontrolü ile yeniliği hızlandırın
Trinamic'in gömülü hareket kontrol teknolojisi, 3B yazıcıları ve yeni nesil "akıllı" protezleri faydalananlar haline getirir. Bu sistemler, uygulamaya özel hareket kontrol yongalarını açık donanım ve yazılım platformlarıyla birleştirir ve dördüncü sanayi devriminin bir parçasıdır. Bu eğilim robotik, endüstriyel otomasyon ve hatta mekatronik teknolojisi kullanan tüketici ürünlerinde inovasyonun hızını artırıyor.
Bu yeni cihaz, temel kontrol işlevlerinin çoğunu donanım mantığına veya kanıtlanmış yazılım yapı taşlarına "paketler". Gömülü geliştiriciler, mekatronik ürünlerinin entegrasyonunu basitleştirmek için geleneksel uygulamalarla aynı zengin araç setini ve kod kitaplığını kullanabilir. Geliştirme. Geliştirme döngüsünü büyük ölçüde kısaltmanın yanı sıra, gömülü hareket kontrolörleri mevcut ürünlere yeni işlevler ekleyebilir ve birçok yeni ürün kategorisinin ortaya çıkmasını destekleyebilir.
Akıllı Motor Akıllı Dünya
Gömülü hareket kontrolörleri, hemen hemen tüm motorları "akıllı motorlara" dönüştürebilir, tasarımcıların daha yüksek performans ve verimli ürünleri kolayca ve ekonomik bir şekilde oluşturmasını sağlar ve bazı durumlarda yeni işlevler de yaratabilirler. Bunlar şunları içerir:
Gelişmiş eğim hareketi ("S" şekilli eğim hareketi olarak da bilinir): Yukarıdaki videoda gösterilen "bira taşıyıcı", iki nokta arasında hızlanma şekillerinin nasıl kullanılacağını gösteren özel bir "bira taşıyıcı" dır. Bir bardak birayı bir damla bira dökmeden hızla taşıyın. Aynı prensip, tıbbi araştırmalarda veya diğer sıvı işleme uygulamalarında kullanılan pipetleme robotları için de geçerlidir. Benzer şekilde, robotik kolun hızlanma ve yavaşlama oranını sürekli olarak ayarlayarak daha yüksek hızlara ulaşmasını ve yine de yüküne minimum müdahale ile bir sonraki konumuna doğru bir şekilde ulaşmasını sağlayın. Bu algoritmalar, endüstriyel malzeme taşıyıcılarının ağır yükleri hızlı ve verimli bir şekilde taşımasına da yardımcı olabilir.
Alan odaklı motor kontrolü ("vektör kontrolü" olarak da adlandırılır): Statora gerçek zamanlı olarak iletilen sürücü akımının fazını ve genliğini hesaplayarak motoru en yüksek verimlilikle çalıştıran bir teknoloji. Bu algoritma, büyük elektrik motorları için iyi bilinmekte ve yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak daha uzun pil ömrü, daha soğuk çalışma ve elektrikli bisikletlerde, elektrikli aletlerde ve diğer tüketici uygulamalarında başka faydalar sağlayabilir.
Daha akıllı kademeli motorlar: kademeli motorlar ucuzdur ve kullanımı kolaydır, ancak doğruluk sınırlamaları vardır ve gürültülü çalışırlar. Bu problemler, daha pahalı bir servo motor gibi davranmasını sağlamak için mikro adımlama uygulayabilen ve daha yumuşak ve daha sessiz adımlar üretmek için sürücü darbelerini şekillendiren akıllı kontrol algoritmalarıyla aşılabilir.
Yakın zamana kadar, bu tür işlevler pek çok ticari ve tüketici ürününde uygulanamayacak kadar karmaşıktı. Bununla birlikte, bu durum değişiyor çünkü hareket kontrolü, bilgisayarların 1960'ların ilk ana bilgisayarlarından günümüzün güçlü ve uygun fiyatlı bilgisayarlarına dönüşmesine yardımcı olan aynı "silikon devriminden" yararlanıyor.
Ana bilgisayardan kitle pazarına
Başlangıçta üst düzey iş istasyonları ve özel elektronik ekipman rafları tarafından yönlendirilen erken hareket kontrol sistemleri hantal ve pahalıydı. Bu ilk sistemler, güçlü fiyat etiketlerini, üretim ve diğer endüstriyel otomasyon uygulamalarına yeni hassasiyet, esneklik ve üretkenlik düzeyleri getiren değişken hızlanma ve yük algılama gibi benzersiz özelliklerle hızlı bir şekilde gösterdiler.
Önümüzdeki on yıl içinde, gittikçe güçlenen dijital sinyal işlemcileri (DSP) ve daha büyük düşük maliyetli alan programlanabilir kapı dizileri (FPGAS), karmaşık algoritmalar çalıştıran denetleyicilerin maliyetini büyük ölçüde düşürdü. Hassas bir şekilde hareket etmesi gereken kinematik modelleme ve motor kontrol sinyalleri gereklidir. Bununla birlikte, bu teknolojinin benimsenmesi, uygulama yazılımını oluşturmak için gereken zaman ve uzmanlıkla sınırlıdır. Hareket kontrolü için yeniden kullanılabilir DSP ve FPGA kodu kütüphaneleri olmasına rağmen, bunlar genellikle ekipman üreticisi tarafından sıkı bir şekilde kontrol edilir. Ek olarak, çoğu kod yeniden kullanılabilirlik için modern yönergelere uymaz, bu nedenle bu kodları her uygulama için uygulamak, deneyimli geliştiriciler için bile aylar alır.
Trinamic'in yerleşik hareket denetleyicisi, yazılım engellerinin üstesinden gelir ve denetleyici, motorlarda zengin pratik deneyime sahiptir. Tek çipli cihazları, hareket kontrol algoritmalarını hızlandırmak ve işlemciyi gerçek zamanlı kritik görevlerden uzaklaştırmak için güçlü hareket kontrol algoritmalarını ve özel olarak tasarlanmış donanım mantığını entegre eder. Gömülü geliştiricilerin çoğu kinematik veya hareket fiziği konusunda uzman olmadığından, bu cihazlar, standart bir uygulama programlama arayüzü (API) aracılığıyla erişilebilen bir motor kontrolü ve hareket kontrolü işlevleri kitaplığıyla birlikte gelir. Bu yöntem, tasarımcıların 3B yazıcıları, vakumlu temizleme robotları veya biyoanalizörleri için hızlandırılmış kalıplama, mikro adımlama ve adım gürültüsü bastırma gibi motor fiziği konusunda uzman olmadan gelişmiş özellikler sağlamasına olanak tanır.
Cesur geliştirme döngüsü
Gömülü hareket denetleyicileri geliştirme döngüsünü daha da basitleştirir çünkü geliştirme platformları genellikle gömülü sistemlerde yaygın olarak kullanılan birçok yazılım aracı ve destekledikleri büyük açık kaynak referans kodu kitaplıkları ile uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu nedenle Trinamic, onlarca yıllık uzmanlığını üreterek, karmaşık hareket kontrol teknolojilerini ve bileşenlerinin kullanımını ve uygulanmasını kolaylaştırdı. Bu nedenle, geliştiriciler hareket kontrol uygulamalarının temelini mevcut Java, C / C ++ / C # ve Linux kod tabanlarından oluşturabilir ve enerjilerinin çoğunu kodun% 5 ila% 10'una odaklayabilir. Kod, tasarımlarına özgüdür. Trinamicin yerleşik hareket denetleyicisi, temel işlevlerini önceden doğrulanmış yongalarda ve yazılımda kapsadığından, geliştirme döngüsünün bu bölümü, algoritma geliştirme, uygulama ve test etme döngülerinden bazı parametreleri ayarlamaya ve kodu size aktarmaya kadar indirgenmiştir. Kendi aygıt yazılımı. Bu nedenle, biyometrik pipetleme robotlarının veya yüksek hızlı kantitatif gıda dağıtıcılarının geliştirme iş akışı, mekatronik olmayan gömülü uygulamalardan çok farklı değildir.
Captain Hook'tan Iron Man'e: Gerçek bir başarı hikayesi
Yakın zamanda geliştirilen gelişmiş protez, gömülü hareket kontrol cihazlarının yenilikçi elektromekanik ürünlerin geliştirilmesini nasıl hızlandırabileceğine dair gerçek bir durum sağlar. Aktif protez teknolojisinde pazar lideri İzlandalı üretici Össur, seri üretim için elektrikli diz ve ayak bileği eklemli ilk protezi geliştirdi. ETH Zürih tarafından düzenlenen uluslararası bir yarışma olan Cybathlon'da 2016 yılında ilk kez sahneye çıktı. Bu yarışmada, engelli oyuncular günlük görevleri tamamlamak için robotik protezler, beyin-bilgisayar arayüzleri ve elektrikli dış iskeletler gibi en gelişmiş yardımcı teknolojileri kullanıyor.
Bu projenin amacı, gerçekçi bir şekilde hareket eden, kullanıcılara rahatlık, sağlamlık ve hareket verimliliği sağlayan yeni bir protez türü yaratmaktır. Uzuvların iki dinamik eklemi, karmaşık hareketler oluşturmak ve uzuvların sınırlı pil kapasitesinden en etkili şekilde yararlanmak için TRINAMIC Hareket Kontrolü tarafından geliştirilen yerleşik hareket kontrol cihazına güvenir.
Denetleyicinin zengin donanım hareket kontrol işlevleri ve geliştirme platformunun kanıtlanmış uygulama yazılımına eki, denetleyici aygıt yazılımı geliştirmeyle ilişkili birçok riski ortadan kaldırır ve genellikle doğrulama ve test için gereken süreyi kısaltır. Kontrol parametreleri, motor ve ekipman uygulamasının benzersiz gereksinimlerine uyarlanmalıdır.
Tasarım ekibi, normalde hareket kontrolü geliştirmeyle ilişkili birçok adımı ortadan kaldırarak, sadece beş ay içinde ekstremite özel motor kontrolör sisteminin işlevselliğini oluşturabildi, hata ayıklayabildi ve doğrulayabildi. Bu, iddialı geliştirme planını sürdürmeye ve Zürih'te 2016 Cybathlon'u zamanında kazanmaya yardımcı olur (Power Knee'nin gerçekte nasıl çalıştığını görmek için Referans 5'teki YouTube videosunu izleyin). Power Knee'nin hızlı bir şekilde listelenmesi, Össur'un daha yüksek karlar elde edebileceği anlamına gelse de, bu yeni teknolojinin gerçek zenginliği, kullanıcılara sağladığı özgürlük ve performanstır.
Yüksek güçlü BLDC / PMSM geçit sürücüsü
TMC6200, çevrimiçi motor akımı algılama işlevine sahip yeni bir yüksek voltajlı kapı sürücüsü türüdür ve 100A BLDC motor ve PMSM servo motor elde etmek için harici MOSFET kullanabilir.
Bu, TRINAMIC tarafından 1 Nisan 2019'da piyasaya sürüldü. Çip, motora mükemmel şekilde uyan yüksek akım eğrisine sahip güçlü ve esnek bir tasarıma sahiptir.
Mühendisler tasarım sürecinde en önemli sınırlama olan bazı sınırlamalarla uğraştılar. TMC6200, TMC4671 donanımına dayalı servo denetleyici yapı taşlarını tamamlar ve kısa algılama ve aşırı sıcaklık eşikleri gibi programlanabilir güvenlik işlevleri sağlar ve sağlam ve güvenilir bir tasarım elde etmek için kullanıma hazır yapı taşlarını kullanır.
Üç çevrimiçi algılama direnci, akım ölçümünü PWM gürültüsüne dayanıklı olarak gerçekleştirebilir. Bu, TMC6200'ü TMC4671'de uygulanan delta-sigma akımı ölçümü için çok uygun kılar. Bu tür ölçümler, anahtarlama olaylarında ortadan kaldırılması gereken ve yalnızca SAR ADC'lerle kullanılabilen dip akım ölçümünden daha etkilidir.
Kapı sürücüsü, altı harici MOSFET ve iki veya üç algılama direnci kullanır ve 12V, 24V veya 48V için uygun olan PMSM sürücü sisteminin tam yüksek voltaj bölümünü entegre eder. Programlanabilir amplifikasyona sahip çevrimiçi akım algılama amplifikatörü dahil. Bu nedenle, endüstriyel sürücüler, fabrika veya laboratuvar otomasyonu, robotlar, CNC takım tezgahları, tekstil makineleri, pompalar veya PMSM FOC sürücüleri ve BLDC motorları kullanan diğer uygulamalar için çok uygun olan Watt'tan Kilowatt'a kadar çeşitli motorları çalıştırabilir.
Sürücü IC, bağımsız çalışma ve SPI kontrol operasyonu (teşhis dahil) sağlar, esnek bir şekilde uygulanabilir ve yeni kullanım durumlarına ve gereksinimlerine hızla adapte olabilir. TMC6200, 9x9mm2 TQFP48 paketini benimser.
Özellikler ve faydalar
100A bobin akımına kadar üç fazlı motor (harici MOSFET)
8 ... 60V DC gerilim aralığı
Programlanabilir kapı sürücüsü (0.5A / 1A / 1.5A)
SPI arayüzü aracılığıyla kapsamlı koruma ve teşhis sağlayın
SPI ve bağımsız çalışma
% 100 görev döngüsü ile çalışan şarj pompası
Tek telli kontrol için mantık oluşturmadan önce isteğe bağlı BBM kırılması
Programlanabilir kısa devre ve aşırı yük akımı eşikleri ve yeniden deneme
3 telli veya 6 telli sürücülü programlanabilir kontrol arayüzü
Kompakt 9x9mm2 TQFP48 paketi
İki pimli mesafe, yüksek basınç altında güvenli çalışma
Son olarak, pazardan Trinamic'in 3D yazıcı çiplerinin pazar payının% 40'ını oluşturduğunu öğrendik. Her yıl yaklaşık 1 milyon adet sevkiyat yapılmaktadır. Düzenli bir durgunluk döngüsünden sonra, tüketici pazarının yükselişiyle birlikte 3D yazıcı pazarının 2025 yılına kadar önemli ölçüde büyüyeceğini tahmin ediyorlar.
Uzun vadeli teknoloji araştırma ve geliştirmeleriyle bizi ve pazarı fetheden, 30 kişilik bir Alman küçük ve mikro işletmesi olan Trinamic bu öğrenmemiz gereken bir şey.
-
- 108.800'den itibaren 5 yıl veya 200.000 kilometre ücretsiz garanti Yeni Focus satın almaya değer mi?
