Ich versuche gerade, eine bionische Handprothese zu entwerfen, die einer mechanischen Open-Source-Thingiverse-Hand Kontrolle und Bewegung hinzufügt.
Die Hauptsache ist, zwei MG995 zu bewegen, wenn eine Muskelkontraktion durchgeführt wird (Lesen mit dem Myoware-Adafruit-Sensor). Die vorgeschlagene Schaltung hat zwei 18650-Batterien mit jeweils 2200 mAh, zwei geladene Module TP4056 (eines davon für jede Batterie), eine Spannung step-up MT3608, ein Bluetooth-Modul und ein Arduino Nano zur Steuerung.
Die Entwicklung wurde unter Verwendung von zwei PCB-Schaltungen vorgeschlagen: eine für die Steuerung (Arduino, Myoware und Bluetooth) und die andere für die Stromversorgung (2-TP4056 und der MT3608). Zwei 18650-Batterien sind parallel geschaltet.
Der Ausgang der beiden Batterien (3,7 V) ist nach dem Durchgang durch den TP4056 direkt mit der Stromversorgung der beiden Servomotoren und mit dem MT3608 verbunden (der die Spannung auf 10 V erhöht und das Arduino-Board über Vin speist, Arduino regelt die Spannungen und schaltet die ein Myoware und das Bluetooth-Board über den 5-V-Pin.)
Zwischen den beiden positiven Ausgängen des TP4056 befindet sich ein Schalter, der ausgeschaltet werden sollte, wenn die Batterien geladen werden (die Batterien hören auf, im Parallelmodus zu sein, und jeder TP4056 lädt jede Batterie, aber der Eingang des TP4056 ist immer parallel. )
Es gibt einen weiteren Schalter, der alle Schaltkreise nach den TP4056-Modulen ein- und ausschaltet.
Ich füge die Schaltpläne der Schaltungen bei.
Um 1 Servo mit Strom zu versorgen, funktioniert alles perfekt, die Spannung sinkt um 1 Volt, wenn es sich bewegt. Das Problem ist, dass, wenn ich die beiden Servos angeschlossen habe (verbunden, nicht einmal bewegt), beide anfangen zu zittern und sich nicht bewegen.
Beim Messen der Spannung am Servoeingang, wenn zwei Servos angeschlossen sind, stelle ich fest, dass die Spannung von 3,7 V auf 2 Volt abfällt, wenn sie zittern.
Ich entschied mich dann, einen weiteren MT3608 zwischen den beiden TP4056 hinzuzufügen und die Servos erhöhen die Spannung von 3,7 Volt auf 7 Volt. Das Problem bestand weiterhin, bewegte sich perfekt mit 1 Servo, aber zitterte, wenn beide Servos angeschlossen waren.
Ich beschloss, die Spannung von 3,7 auf 12 Volt zu erhöhen und mit einem Spannungsregler wieder auf 7 Volt zu senken. Es war schlimmer, sogar nicht 1 Servo hat genug Kraft, um sich zu bewegen.
Ich dachte, dass das Problem mit dem TP4056-Modul zusammenhängt, also habe ich den Ausgang der beiden Batterien direkt nach dem TP4056 angeschlossen und überbrückt, und das Problem besteht weiterhin.
Hoffe ihr helft mir Jungs, hab keine Ideen mehr.
Wenn Sie eine andere Empfehlung haben, werden alle Korrekturen empfangen.
UPDATE: Ich habe 4 18650er Akkus parallel direkt in den Power Input Servos angeschlossen. Die 4 Batterien speisen direkt die Servos (mit 4,2 V beim Laden) und versorgen den MT3608 mit Strom (der die Spannung für Arduino auf 5 V erhöht, anstatt auf 12 V wie beim ersten). Es bewegt sich nichts, auch wenn nur 1 Servo angeschlossen ist!!
Das Problem ist einfach, dass Sie zu viel Last für Ihre Batterien haben.
Die Batteriespannung fällt ab, wenn Sie zu viel Strom ziehen (wenn die Last zu schwer ist).
Das Erhöhen der Spannung zieht mehr Strom aus der Batterie, wodurch die Batteriespannung noch mehr abfällt.
Jeder Spannungsverstärker, den Sie hinzufügen, verschlimmert das Problem nur.
Sie brauchen eine Batterie, die mehr Strom liefern kann. Mehr 18650 Zellen parallel oder einfach nur ein größerer Akku.
Die Spannung zum Arduino kann auch niedriger sein. Sie erhöhen 3,7 V auf 10 V, nur um Strom zu verschwenden, indem Sie die 10 V auf dem Arduino wieder auf 5 V reduzieren.
Erhöhen Sie die Batteriespannung auf 5 V und versorgen Sie den Arduino über den 5-V-Pin.
Die Stromqualität ist ein Problem und Servomotoren sind sehr anspruchsvoll, wenn es zu Positionsfehlern kommt. Sie müssen einen sehr niedrigen ESR in Ihrer Stromquelle haben.
Spannungsverstärker sind eine schlechte Lösung für Servomotoren aus Batterien, da die Ausgangsimpedanz von Natur aus erhöht ist und sowohl Spannungsverstärker als auch Motoren beim Anlaufen enorme Stoßströme erfordern.
Sie benötigen Batterien mit niedriger ESR-Spannungsquelle, um Servomotoren zu betreiben, da der Versorgungslastregelungsfehler (1 V ist ein sehr schlechter Load Reg%-Fehler) das Positionsfehlerrauschen (schlechtes PSRR) beeinflusst und es instabil macht.
In der Biometrie sind alle unsere Muskeln Push-Pull mit Burst-Frequenz und Amplitude, die das Drehmoment steuern, das in Gleichstrommotoren Strom ist. Bei Servomotoren ist der Strom jedoch bis zu einer gewissen Grenze proportional zum Positionsfehler.
Ich würde eine Batterie und einen Motor aus Ihren Designspezifikationen auswählen: z. B. 10% Lastregelungsfehler im schlimmsten Fall durch Design der Stromsteuerung oder Überlastung der Batterien.
Beginnen Sie JEDES Design immer mit besseren Spezifikationen für V, I, R (& Zo, ESR, DCR), Pd, Ah und schließen Sie Toleranzen ein.
Wählen Sie dann Teile einer Topologie aus, von der Sie wissen, dass sie funktionieren wird.
Wählen Sie dann die Teile aus und überprüfen Sie die Annahmen.
Wenn Sie mehr Leistung wollten. Ziehen Sie eher einen BLDC-Getriebemotor als den billigen Servomotor in Betracht. Aber Sie müssen den Strom erfassen und steuern, damit die Beschleunigungsrampe und die Position stabil sind.
Ideen https://openbionicslabs.com/tutorials (verstorben)
rdtsc
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Francisco López Caracheo