Exemples d'Arduino en robotique : calcul pour le couple moteur et la vitesse

Les microcontrôleurs Arduino sont largement utilisés en robotique pour contrôler les moteurs et les capteurs. Comprendre comment calculer le couple et la vitesse du moteur est essentiel pour concevoir des systèmes robotiques efficaces. Cet article fournit des exemples du monde réel de la façon dont Arduino est utilisé pour ces calculs.

Calcul de la vitesse du moteur

La vitesse du moteur est souvent mesurée en tours par minute (RPM). Pour déterminer la vitesse, Arduino lit les signaux d'encodeur fixés à l'arbre du moteur. Le nombre d'impulsions par révolution (PPR) est utilisé dans les calculs.

Par exemple, si un encodeur produit 100 impulsions par révolution et que Arduino compte 500 impulsions en une seconde, la vitesse du moteur est calculée comme suit:

Speed (RPM) = (Pulses comptées / PPR) * 60 / Temps en secondes

Appliquer les nombres: (500 / 100) * 60 / 1 = 300 RPM.

Moteur de calcul

Le couple moteur est lié au courant fourni au moteur. Arduino contrôle le conducteur moteur, qui règle le débit de courant. La mesure du courant permet d'estimer le couple.

Arduino lit le courant moteur à l'aide d'un capteur de courant. Le couple peut être approximatif avec la formule:

Torque (Nm) = Kt * Courant (A)

Lorsque Kt est la constante de couple spécifique au moteur, par exemple, si Kt est 0,1 Nm/A et que le capteur de courant lit 2 A, alors le couple est 0,2 Nm.

Application pratique

Dans un bras robotique, Arduino utilise des données d'encodeur pour ajuster la vitesse du moteur pour un mouvement précis. Simultanément, les capteurs de courant surveillent le couple pour éviter la surcharge motrice.