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Los sistemas del movimiento conducen el delfín robótico

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Estudio de caso: Software del sistema especial desarrollado control de control del movimiento del mercurio para controlar un delfín robótico; 14 actuadores fueron conducidos por un regulador a circuito cerrado del Paso-Motor.

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¿Qué industrias encontrarían esto la más relevante?

Productos electrónicos de consumo o aplicaciones

Servicios de la integración de la ingeniería o de sistema

Servicios científicos o de investigación

¿Cuáles de sus especialidades de la ingeniería este mejor del proyecto ilustra?

Motores, impulsiones, y control de movimiento (CA incluyendo, C.C., e impulsiones variables de la frecuencia)

Reguladores programables de la lógica (instalación incluyendo y programación)

Robótica

Describa la naturaleza y el alcance del proyecto minuciosamente

Los controles del mercurio de Covina, California, desarrollaron software del sistema especial de control del movimiento para controlar el movimiento en un delfín robótico usado en la película recientemente lanzada sobre invierno, un delfín con una cola prostética. El delfín robótico fue utilizado en las secuencias de la película que serían demasiado peligrosas, agotando, o desperdiciadoras de tiempo con el delfín verdadero.

¿Catorce de los actuadores especiales fue conducido por QuickSilver? regulador del movimiento de s QCI-D2-MG-01, 2.0 adentro. (53 milímetros) x 2.5 adentro. (63 milímetros) regulador a circuito cerrado del paso-motor. Proporciona la C.C. de 12 a 48 V y los amperios continuos y 4.5 de hasta 3.5 amperios enarbolan.

El regulador fue empaquetado en un envase agua-sellado de encargo llenado del aceite vegetal ambientalmente seguro para la operación en el tanque del delfín. Los motores de paso del tamaño 23 fueron conectados con un número de actuadores lineares que doblaron el cuerpo y la cola hacia arriba o hacia abajo y el lado del delfín para echar a un lado.

Los controles del mercurio desarrollaron un algoritmo del software de encargo necesario para controlar los varios actuadores en control coordinado liso del RC-tipo múltiple reguladores usados típicamente por los titiriteros. Los tiempos de reacción rápida ayudados resuelven el horario apretado del proyecto diseñado por Eric Fiedler de Designers renegados Inc. y del grupo de los efectos de K&B.

Detalles del uso:

Don Labriola, el PE, QuickSilver Controls Inc., con tal que información adicional sobre el uso, abajo.

¿QuickSilver Controls Inc. fue entrado en contacto con por el grupo de KNB EFX para la ayuda del control de movimiento con un proyecto rápido de la vuelta? un delfín robótico para una película sobre invierno, un delfín dañado en las redes del cangrejo que perdieron su cola y cabido con una cola prostética que le ayudó a sobrevivir.

KNB necesitó mímico el tamaño, la coloración, y la retención del agua del delfín verdadero además de mímico sus movimientos del líquido. Como la película los tiros necesarios en el agua y en la superficie del agua, una robusteza completa del delfín con electrónica interna y los actuadores fueron utilizados. Esto eliminaría las secuencias de uso frecuente con las marionetas, que serían más duras procesar hacia fuera debido a su efecto sobre la superficie del agua.

El delfín necesitó funcionar en agua salada hasta una profundidad de aproximadamente 10 metros. Necesitó evitar los productos químicos que podrían contaminar el tanque del acuario, o lastimó el delfín verdadero o a los agentes en el agua. Los actuadores coordinados múltiples eran necesarios manejar los muchos elementos necesarios para modelar los movimientos de un delfín real. Los movimientos necesitaron ser vivos ajustado, en marcha, obrar recíprocamente con los agentes durante el lanzamiento. ¿El método preferido de la industria cinematográfica está para? ¿amos de la marioneta? para controlar los movimientos vía el control de radio sofisticado múltiple (R/C) cabezas de control multiaxiales. Los movimientos preprogramados se evitan para prevenir el tiempo muerto para programar entre los tiros, que perderían tiempo costoso con los agentes y esperar del equipo de película. Mientras que el delfín necesitó funcionar debajo del agua salada, el enlace por radio normal fue substituido con el pequeño alambre que llevaba las mismas señales multiplexadas.

La espina dorsal y los músculos mecánicos del delfín fueron ejecutados usando varios discos de aluminio ligados juntos usando sistemas de pivotes a lo largo de la línea de centro a pares de actuadores lineares impermeables que proporcionaban la capacidad de doblar hacia arriba y hacia abajo (las hachas que trabajan junto) y el lado a echar a un lado (los actuadores que trabajan diferenciado). Los actuadores lineares eran los productos de la especialidad ultra del LLC del movimiento, que fueron conducidos por los motores de pasos de baja tensión por razones de la seguridad en un ambiente conductor del agua salada. La regeneración absoluta de la posición fue proporcionada por los potenciómetros internos, sellados. La electrónica fue hecha impermeable montando las tarjetas de circuitos en los casos sellados de encargo que fueron llenados del aceite vegetal, con una pequeña cantidad de arroz secado agregado como desecativo. Los productos de categoría alimenticia fueron utilizados en vez del aceite mineral y del gel de silicona normales para prevenir cualquier ocasión de contaminar el tanque del acuario con los productos químicos dañosos en el caso de un escape.

Los reguladores del movimiento de los controles QCI-D2-MG-01 del mercurio eran cerrar el lazo alrededor de estos steppers de anillo abierto usando el potenciómetro. El método preferido habría sido incluir la regeneración del eje del motor para permitir que el motor sea conmutado para un rendimiento más alto, pero el plazo de ejecución de los actuadores subacuáticos de la especialidad previno ese nivel de arreglo para requisitos particulares. En lugar, la velocidad del motor fue ordenada usando un lazo de control simple que comparaba la regeneración del potenciómetro a la señal ordenada. Los aumentos fueron templados abajo para allanar los movimientos del regulador de R/C, que pone al día solamente cerca de 30 veces por segundo. Un segundo que procesaba el hilo de rosca en el regulador fue utilizado para supervisar para y para recuperarse de los atascos en el paso-motor de anillo abierto.

El interfaz inicial entre las señales de control de RC (véase abajo) y el regulador había sido hecho usando los pequeños potenciómetros lineares conectados mecánicamente con los actuadores estándar del servo de RC. Esta complejidad y fragilidad agregadas a un sistema que necesitó funcionar bajo el agua. Para resolver el horario para la película, el mercurio agregó la capacidad de utilizar R/C los pulsos del control de 1-2 milisegundos como opción estándar. Esta capacidad fue agregada en menos de un día para guardar el proyecto sobre horario, permitiendo la señal de la anchura de pulso del receptor de controlar el movimiento.

Control de radio (R/C) señales:

Los planos y los coches del control de radio utilizan un esquema multiplexado de la señal de la anchura de pulso para controlar muchas hachas del control sobre un enlace por radio. Las varios palancas de mando, ajustes, potenciómetros e interruptores son medidos por el procesador en el módulo de control de RC, y pueden ser mezclados, procesado, la ciénaga limitado, y se extienden limitado, produciendo señales de control juntadas múltiples de la posición. Las señales individuales se codifican usando la modulación de anchura de pulso. Los reguladores estándar y los motores de R/C utilizan nominal un 1 - a la anchura de pulso de 2 milisegundos, 0 V a 3.3 V, para indicar la posición deseada, aunque algunos puedan utilizar 0.7 la sincronización de los milisegundos extendido a de 2.3 milisegundos. Para la sincronización nominal, un pulso de 1 milisegundo indica la posición extrema del movimiento en una dirección, un pulso de 1.5 milisegundos representa centrado, y un pulso de 2 milisegundos indica la posición extrema opuesta. Cada uno de las hachas múltiples controladas por el RC se proporciona sus la propia la señal de control pulso-con-modulada (PWM), que es enviada en orden por el regulador y demultiplexada por el receptor. Las señales múltiples de la multiplexación bajan la tarifa de la actualización para cualquier canal particular a unos 20 milisegundos a 30 milisegundos.

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