Στην εκπαιδευτική ρομποτική, οι κινητήρες χωρίζονται σε διάφορες κατηγορίες, ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας και τη χρήση τους. Οι κυριότερες κατηγορίες είναι:
1. Κινητήρες DC (Συνεχούς Ρεύματος)
- Λειτουργούν με συνεχή τάση και περιστρέφονται όσο υπάρχει τάση στα άκρα τους.
- Η ταχύτητα ελέγχεται μέσω PWM (Pulse Width Modulation) ενώ η κατεύθυνσή τους αλλάζει αντιστρέφοντας την πολικότητα της τροφοδοσίας.
- Μπορούν να διαθέτουν και ενσωματωμένο αισθητήρα περιστροφής, ο οποίος επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο της κίνησης στις ρομποτικές κατασκευές.
- Συνήθως χρησιμοποιούνται για την κίνηση των ρομπότ σε απλές κατασκευές όπως για την κίνηση τροχών σε ρομποτικά οχήματα και κινούμενους μηχανισμούς.
2. Σερβοκινητήρες (Servo Motors)
- Έχουν ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου θέσης.
- Χρησιμοποιούνται για ακριβή ελέγχο γωνίας (π.χ. βραχίονες ρομπότ) και θέσης, καθώς διαθέτουν ένα ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου που ρυθμίζει τη γωνία περιστροφής με βάση ένα σήμα PWM.
- Συνήθως λειτουργούν σε γωνίες από 0° έως 180° αλλά μπορούν να είναι και συνεχούς περιστροφής, που επιτρέπουν αδιάκοπη κίνηση όπως ένας DC κινητήρας.
- Στην εκπαιδευτική ρομποτική, οι σερβοκινητήρες χρησιμοποιούνται συχνά σε ρομποτικούς βραχίονες, αρθρωτές κατασκευές και μηχανισμούς ελέγχου κατεύθυνσης, όπως το τιμόνι σε ένα ρομποτικό όχημα.
3. Βηματικοί κινητήρες (Stepper Motors)
- Κινούνται σε βήματα (σταδιακές περιστροφές).
- Χρησιμοποιούνται όταν απαιτείται ακριβής έλεγχος θέσης και ταχύτητας.
- Συχνά συναντώνται σε 3D εκτυπωτές και CNC μηχανές.
4. Κινητήρες BLDC (Brushless DC Motors)
- Χωρίς ψήκτρες, προσφέρουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και αποδοτικότητα.
- Χρησιμοποιούνται σε drones και προηγμένα ρομποτικά συστήματα.
Στην εκπαιδευτική ρομποτική, οι πιο συνηθισμένοι κινητήρες είναι οι DC, σερβοκινητήρες και βηματικοί κινητήρες, καθώς είναι εύκολοι στη χρήση και στον προγραμματισμό.
Τι είναι το PWM (Pulse Width Modulation) ή Διαμόρφωση Εύρους Παλμού
Το PWM (Pulse Width Modulation) ή Διαμόρφωση Εύρους Παλμού, είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της μέσης ισχύος που παρέχεται σε ηλεκτρικές συσκευές, όπως κινητήρες, LED και άλλες ηλεκτρονικές εφαρμογές. Αυτό επιτυγχάνεται με τη γρήγορη εναλλαγή του σήματος μεταξύ των καταστάσεων “ενεργό” (on) και “ανενεργό” (off) σε υψηλή συχνότητα. Η αναλογία του χρόνου που το σήμα είναι ενεργό σε σχέση με τον συνολικό χρόνο κύκλου ονομάζεται κύκλος λειτουργίας (duty cycle) και εκφράζεται ως ποσοστό. Για παράδειγμα, ένας κύκλος λειτουργίας 50% σημαίνει ότι το σήμα είναι ενεργό για το μισό του συνολικού χρόνου. Με την προσαρμογή του κύκλου λειτουργίας, μπορούμε να ελέγξουμε την ταχύτητα ενός κινητήρα ή τη φωτεινότητα ενός LED, χωρίς να αλλάζουμε την τάση τροφοδοσίας. Αυτή η μέθοδος προσφέρει υψηλή απόδοση και ακρίβεια στον έλεγχο ηλεκτρονικών συσκευών.
υλικό από etwinning seminars (https://seminars.etwinning.gr/mod/page/view.php?id=59048&forceview=1)