Robotyka i prototypowanie
Dział robotyki i prototypowania to bardzo rozległa i dość nietypowa dziedzina katalogu, która skupia asortyment skierowany przede wszystkim do indywidualnych klientów, głównie pasjonatów, chociaż korzystają z niego również profesjonaliści, studenci, startupy i wytwórcy ściśle wyspecjalizowanych obwodów (zazwyczaj realizowanych na indywidualne zamówienie).
W tej gałęzi asortymentu znalazły się moduły, których nadrzędnymi cechami są prostota użycia i możliwie najszersza tolerancja w zakresie parametrów elektrycznych, dzięki czemu szybko mogą zostać połączone między sobą, z zestawem uruchomieniowym czy komputerem jednopłytkowym. Sprawia to, że idealnie odpowiadają potrzebom twórców prototypów czy domowych projektów; sprawdzają się także w edukacji, gdzie ułatwiają budowę obwodów ilustrujących podstawowe zagadnienia związane z elektroniką cyfrową.
Elementy do budowy prototypów
Pośród rozwiązań do prototypowania próżno szukać pojedynczych komponentów elektronicznych – po te należy zajrzeć do takich działów, jak: elementy pasywne czy półprzewodniki. Dla twórców projektów liczy się możliwość szybkiego dołączenia modułu do rozwijanego obwodu. Dlatego też wiele z oferowanych produktów posiada na płytkach PCB własne regulatory i stabilizatory napięcia, umożliwiając stosowanie ich z szerokim zakresem napięć (najczęściej typowymi dla mikrokontrolerów 3,3V i 5V DC). Podobnym uproszczeniem jest powszechne stosowanie wyprowadzeń w formie złączy kołkowych (goldpin) lub przynajmniej wyjść rozmieszczonych w rastrze 2,54mm, co pozwala budować obwody z użyciem płytek stykowych. Czasem stosowane jest dodatkowo ustandaryzowane wyjście, identyczne dla całego portfolio produktów, zazwyczaj oparte na szeregowych interfejsach (SPI I2C itp.) ułatwiających integrację z najpopularniejszymi markami i seriami mikrokontrolerów (PIC, AVR), platform uruchomieniowych (Arduino) i komputerów jednopłytkowych (Raspberry Pi).
Moduły prototypowe
Trudno znaleźć rodzaj podzespołu elektronicznego, który nie jest dostępny w formie modułowej.
Najliczniej reprezentowana grupa to moduły czujników służące monitorowaniu i zbieraniu danych o najróżniejszych zmiennych. Mogą to być np. informacje o środowisku: temperaturze, wilgotności, jakości powietrza. Wiele z produktów posiada cechy charakterystyczne dla potrzeb automatyki, pozwalając określać obecność obiektów, odległość do nich, ich barwę itp. W przypadku modułów wyposażonych w LiDaR (Light Detection and Ranging) możliwe jest nawet przestrzenne mapowanie przedmiotów. Podobną funkcję pełnią czujniki położenia oraz akcelerometry – niezbędne elementy nowoczesnych, „inteligentnych” sterowników robotyki. W tym miejscu warto podkreślić, że w kategorii prototypowanie znalazły się też kamery oraz przetworniki dźwięku (zarówno mikrofony, jak i wzmacniacze audio).
Istotną część oferty modułów stanowią przetwornice napięcia i kontrolery ładowania. Ich zastosowanie pozwala przystosowanie projektu do użycia z uniwersalnymi źródłami prądu (np. zasilaczem desktopowym, ładowarką USB) albo w znacznym stopniu upraszcza konstrukcję urządzeń mobilnych, które docelowo mają zostać oparte na energii czerpanej z ogniw litowo-jonowych czy litowo-polimerowych. Do tej grupy zaliczają się też popularne, kompaktowe przetwornice impulsowe typu step-up i step-down, których miniaturyzacja pozwoliła uzyskać rozmiary identyczne do stabilizatorów liniowych (w niektórych przypadkach posiadają też zbliżony układ wyprowadzeń).
Rozbudowaną grupę stanowią też obwody wykonawcze, dzięki którym mikrokontroler lub mikroprocesor może sterować pracą znacznych obciążeń. Do najprostszych rozwiązań tego typu zaliczają się moduły przekaźników, niemal zawsze oferujące dodatkową separację obwodów (przez transoptory). W tej gałęzi na wyróżnienie zasługuje też bogaty wybór driverów obejmujący klasyczne mostki H (realizowane z użyciem wyspecjalizowanych układów scalonych) dla silników DC i krokowych, a także multipleksery obsługi serwomechanizmów kontrolowane za pośrednictwem protokołów szeregowych (dzięki czemu dwie linie wystarczą do manipulowania np. 8 odbiornikami). Rozwiązania te pozwolą skonstruować złożone, innowacyjne roboty – projekty dyplomowe czy konkursowe.
Należy tu jeszcze raz zaznaczyć, że przedstawione artykuły należy potraktować jako ofertę komplementarną względem zestawów uruchomieniowych, takich jak choćby Arduino oraz szerokiego asortymentu modułów komunikacyjnych, oraz optoelektronicznych (np. wyświetlaczy inteligentnych) – grup produktowych dostępnych w dziale półprzewodników naszego katalogu.
Elementy elektromechaniczne i mechaniczne
Oczywiście, oprócz samych sterowników, TME posiada w ofercie mikrosilniki: zarówno modele DC, bezszczotkowe (BLDC), jak i krokowe, a także serwomechanizmy. Są dostępne w wersjach miniaturowych oraz wykonanych z myślą o większej wytrzymałości (metalowe mechanizmy i wały), w różnych wariantach przekładni, co pozwala nabywcy uzyskać optymalną prędkość i moment obrotowy. Są przystosowane do montażu za pomocą standardowych śrub (np. M3), a ich producenci za pośrednictwem TME oferują akcesoria do mocowania, dzięki czemu budowa podwozia, ramienia czy tzw. gimbala (stabilizatora kamery).
Obok samych silników w dziale robotyki znalazły się też koła, opony, gąsienice, chwytaki, kulki podporowe, adaptery, śmigła i pokrewne elementy mechaniczne. Na szczególną uwagę zasługują uniwersalne podwozia znacznie przyspieszające pracę nad projektami – zwłaszcza edukacyjnymi, ponieważ eliminują potrzebę obróbki tworzyw czy metali i pozwalają wykonawcy skupić się na zagadnieniach elektrycznych i elektronicznych.
Podobnie jak układy modułowe stanowią uzupełnienie oferty półprzewodników, tak samo warto zwrócić uwagę, że w wykonywaniu prototypów gotowe akcesoria dla robotyki dopełniają nasz rozbudowany (obejmujący kilkadziesiąt tysięcy pozycji) asortyment uniwersalnych elementów mechanicznych, mocujących, obudów, materiałów konstrukcyjnych itp.
Druk 3D
Artykuły służące drukowi 3D to stale rozwijająca się podkategoria działu prototypowania – zarówno w katalogu TME, jak i realiach laboratoriów czy warsztatów entuzjastów. Możliwość wykonywania precyzyjnych części bez żmudnej i kłopotliwej obróbki materiałów nieodwracalnie zmieniła procesy projektowania mechanizmów i całych maszyn.
W zakresie druku trójwymiarowego TME skupia się przede wszystkim na dostarczaniu szerokiego spektrum filamentów, czyli surowców wykorzystywanych do formowania modeli. Są dostarczane w formie nawiniętego na szpulę drutu o ustandaryzowanej średnicy 1,75mm. Na tym polu dokonuje się olbrzymi postęp technologiczny pozwalający stosować wydruki 3D w coraz większej liczbie aplikacji. Przykładem mogą tu być materiały odporne na promieniowanie UV oraz czynniki środowiskowe, pozwalając wykonywać obudowy czy elementy mechaniczne do urządzeń pracujących na zewnątrz budynków, jak choćby zdalne czujniki typu IoT (Internet of Things). Specyficzne właściwości mają filamenty zachowujące elastyczność po uformowaniu. Pozwala to wytwarzać m.in. uszczelki, opony modeli i elementy amortyzujące, co do tej pory wymagało użycia metod wtryskowych.
Olbrzymie zróżnicowanie filamentów najłatwiej dostrzec w ich kolorystyce. Klienci coraz częściej oczekują, że materiał będzie odpowiadał ich wymaganiom również pod względem estetycznym i ze zrozumiałych względów chcą uniknąć procesu malowania/lakierowania. Dlatego do asortymentu TME włączyliśmy bogatą, barwną paletę surowców, które pozwalają wytwarzać części: w różnych kolorach, imitujące inne rodzaje materiałów (drewno, metal), o nietypowej strukturze (tęczowe, perliste), a nawet częściowo przezroczyste.
Istotne różnice i parametry
Chociaż produkty z działu robotyki i prototypowania odznaczają się zazwyczaj szeroką tolerancją w zakresie parametrów elektrycznych, nadal należy mieć je na uwadze. Oprócz oczywistych, jak wartość napięcia czy polaryzacja, zawsze trzeba się upewnić, czy pobór prądu, układ wyprowadzeń, obsługiwane protokoły komunikacji cyfrowej (w tym ich prędkości) itp. będą odpowiadały charakterystyce danego projektu.
Tym niemniej trzeba tu jeszcze raz podkreślić: produkty oferowane w dziale prototypowania oferują najprostszy sposób realizacji zamysłów konstruktora, maksymalnie skracając drogę od koncepcji do wstępnego projektu. Jeżeli gdzieś zaczynać swoją przygodę z elektroniką – to właśnie tutaj!