Projekt - pierwszy robot. Pomoc w mechanice.

Jeśli jesteś modelarzem lub interesujesz się robotami i chcesz się podzielić swoim doświadczeniem to weź udział w dyskusjach na tym forum.
ODPOWIEDZ
polak27
Użytkownik
Posty: 101
Rejestracja: 05 gru 2011, 0:12
Lokalizacja: Białystok

Projekt - pierwszy robot. Pomoc w mechanice.

Post autor: polak27 » 17 wrz 2013, 19:48

Witam. Chciałbym zasięgnąć drobnych rad. Mianowicie mam do wykonania pracę inżynierską, której efektem ma być jeżdżący pojazd z różnymi czujnikami(to nie gra w tym momencie wielkiej roli). Oprogramowanie nie będzie stanowiło bariery, jednak niezbyt jestem pewien czy dobrze myślę nad wykonaniem mechaniki. Mianowicie pojazd ma mieć 4 koła, ma jeździć do przodu i do tyłu oraz mieć możliwość skrętu. Właśnie ta ostatnia kwestia mnie nurtuje. Czy powinien to być skręt typu "skręcając w prawo po prostu pracują lewe silniki" czy też można zastosować serwomechanizm, które zmienia położenia osi przednich kół(żeby projekt był bardziej zaawansowany skłaniałbym się właśnie ku temu rozwiązaniu). Jeśli to drugie rozwiązanie to jak to miałoby być fizycznie wykonane(zamocowanie serwa do całej osi i silników + wyliczenie jakiej należałoby do tego użyć siły)? Kolejna kwestia to w czym to wszystko ma być "osadzone"? Elektronika, serwo, silniki kół. Taki jakby szkielet goły. Byłbym wdzięczny za każdą pomoc.

Edit:
Może jeszcze jedna kwestia. Chcę nim oczywiście sterować zdalnie. Mam do wyboru podczerwień oraz fale radiowe(np. bluetooth). Który sposób lepiej wybrać? Intuicja podpowiada mi że fale radiowe, jednak podczerwień już znam i miałbym nieco mniej roboty.

leech10
Użytkownik
Posty: 548
Rejestracja: 24 mar 2011, 20:34
Lokalizacja: Katowice

Post autor: leech10 » 18 wrz 2013, 8:07

Hej

Ja mam auto zdalnie sterowane i tam sie koła skręcają. Raczej nie dawałbym 1 wersji. Robot by jeździł że tak powiem sztywno. Bardziej jak pojazd gąsienicowy. Szczerze mówiąc nie wiem czy w takich małych projektach liczy się siłę potrzebną do skrętu kół. Nie lepiej ustawić kąt o jaki koła maja się maksymalnie skręcać? A a cały system kupisz w sklepie modelarskim.

Nie stosuj podczerwieni tylko fale radiowe. Systemy na podczerwieni muszą się widzieć i raczej to jest duży problem


Pozdrawiam
Piotrek

polak27
Użytkownik
Posty: 101
Rejestracja: 05 gru 2011, 0:12
Lokalizacja: Białystok

Post autor: polak27 » 18 wrz 2013, 16:07

Właśnie też się zastanawiałem nad tym problemem z podczerwienią. Urządzenie nadawcze z odbiorczym muszą się dobrze widzieć. Chyba jednak jej nie użyję bo to byłaby straszna mordęga. W takim razie czy ktoś mógłby rzucić jakieś hasło/ układy/gotowe rozwiązania z fal radiowych? Dobrze jakby to miało bliski związek z mikroprockami. Może po prostu moduły bluetooth będą odpowiednie?

Jeśli chodzi o ten skręt to jasne, że trzeba będzie wysterować kąt dla serwa. To nie będzie takie już trudne. Mi bardziej jednak chodzi o jakiś przykład naoczny czegoś podobnego już zmontowanego i to najlepiej w szkielecie jakimś. Jeśli nic nie znajdę poszukam po prostu starych zabawek i je rozkręcę.

Awatar użytkownika
Ertew
Użytkownik
Posty: 1419
Rejestracja: 03 lip 2005, 10:36
Lokalizacja: Leszno
Kontakt:

Post autor: Ertew » 19 wrz 2013, 19:13

Sposób skręcania:
Dla mnie odpowiedź jest prosta, w grę wchodzi tylko sterowanie jak w czołgu. 4 silniki zamocowane na sztywno z przekładniami i 4 koła, może gąsienice.
Powody podjęcia przeze mnie tej decyzji są trzy:
- nie ogarniam tematu, nie umiem wykonać prawidłowo działającego mechanizmu
- mechanizm skrętu przednich kół jest bardziej delikatny od kół mocowanych na sztywno
- masz napęd tylko na jedną oś LUB napęd kół skrętnych jest skomplikowany
Ewentualnie jeśli znajdziesz gotową zabawkę, to możesz wykorzystać jej część mechaniczną. Wstawiasz serwo modelarskie, porządny silnik z przekładnią i pojazd da radę udźwignąć własny akumulator.
Po więcej inspiracji odsyłam tu: http://www.edw.com.pl/index.php?module= ... y&ceid=302



Komunikacja z operatorem, w kolejności od najgorszej do najbardziej zaawansowanej:
- komunikacja w podczerwieni się czasem przydaje, bo jest odporna na zakłócenia radiowe. Jeśli masz dobrze opanowaną podczerwień, to implementuj jako jedna z kilku metod sterowania. W razie problemów zawsze można odłączyć odbiornik.
- jeśli muszą być gotowe moduły, to polecam układy z serii RFM, np. RFM12B (jeśli potrzebujesz dalekiego zasięgu to RFM12BP) lub jego następcy RFM22 i RFM63, wszystkie zapewniają komunikację dwukierunkową
- blutut oznacza że nie budujesz pilota, gdyż do sterowania możesz użyć telefonu, a komunikacja zwrotna oznacza że robot może zrobić zdjęcie i przesłać je na ekran telefonu
- wifi oznacza konieczność użycia miniaturowego komputera przemysłowego lub jakiegoś sprzętu z linuksem (router z portem usb i przejściówka do rs232 by przesłać sygnały sterujące silnikami), w zamian automatycznie dostajesz zasięg zdalnego sterowania ograniczony zasięgiem internetu na uczelni oraz wsparcie dla taniej kamery USB

celtor
-
Posty: 18
Rejestracja: 27 cze 2013, 20:31
Lokalizacja: Toruń
Kontakt:

Post autor: celtor » 22 wrz 2013, 21:47

Witam

Jaki zasięg zdalnego sterowania chcesz mieć?

Filystyn
-
Posty: 1
Rejestracja: 26 wrz 2013, 10:07
Lokalizacja: Wawa

Post autor: Filystyn » 26 wrz 2013, 11:59

W pojeździe gąsienicowym jest tak, że gąsienica od strony w którą chcemy skręcić jest hamowana. Ale jeżeli ma kolega koła to stosowanie takiego rozwiązania jest bez sensu wg mnie.

"skręcając w prawo po prostu pracują lewe silniki"

Pierwsze samochody miały napęd tylko na 1 koło a jednak nie skręcały same z siebie (chyba - bo nigdy nie jeździłem, prawdopodobnie odrobinę uciekały w kierunku koła nienapędzanego). Czyli aby działało zaproponowane przez kolegę rozwiązanie, prawe koło musiałoby być hamowane. Ciężko ocenić efektywność takiego skrętu ale strzelam że byłaby no jakby to rzec wujowa.

Niech już więc lepiej kolega zrobi ten serwo mechanizm.

Przy czym powstaje pytanie. Jaki napęd i które koła mają się skręcać. jako że pojazd ma raczej poruszać się do przodu to skręcać mają przednie.

Jeżeli chce kolega w pełni wykorzystać "możliwości" pojazdu to napędzane powinny być 4 koła. Powstaje tu jednak problem. Najprościej mówiąc.

Siła napędowa pojazdu jest ograniczona przez u*N=T
u- współczynnik tarcia koła/nawierzchnia
N- nacisk - ciężar pojazdu

WIĘKSZEJ siły napędowej pojazd nie może rozwinąć.

w przypadku stosowania napędu na cztery koła należałoby w przybliżeniu ocenić jak rozłoży się ciężar na przednią oś w stosunku do tylnej osi. W przypadku zabawki można nieśmiało pokusić się, że to będzie stosunek 1/2 przednia i 1/2 tylna. Czyli silniki zarówno z przodu jak i z tyłu będą rozwijać tą samą moc. Jeżeli byłby inny rozkład ciężaru (co na pewno nastąpi) to na którejś z osi na kołach będzie większy poślizg co jest negatywne ale w przypadku kolegi projektu nie da się raczej tego uniknąć bo musiałby się kolega zagłębić ostro w temat, a w przypadku zabawki to nie ma najmniejszego sensu i nie jest to też wielki problem - dałoby się to zrobić ale byłoby wiele pracy wg mnie zbędnej (musiałoby być parę czujników, zrobiłby się bałagan). Poślizg wystąpi zawsze na kołach które się obracają i wręcz mały poślizg jest korzystny bo od poślizgu zależy też współczynnik tarcia - jego wielkość.

Jeśliby już wybierać między napędem na przednie czy tylne koła to...
Ja bym dał napęd na przednie koła bo wtedy ciężar się przesunie na przednią oś i będzie lepsze wykorzystanie siły napędowej. Tylko, że znowu jak to ma być zabawka to czy to rzeczywiście jest takie ważne? Jak kolega się uprze i zrobi na tylny to wielkiej straty nie będzie.

Na 1 koło przypada 1 silnik bo przy napędzie osi kół skręcających teoretycznie powinien być mechanizm różnicowy. Więc dając po 1 silniku na koło ten problem się eliminuje ale nie całkowicie.
Problemem jest pojawienie się dużych sił na osi, dawno o tym czytałem, czy to w przypadku zabawki by powodowało poważne problemy ciężko mi stwierdzić. Jeżeli już silnik na oś to na oś sztywną nieskręcaną. Chyba, że kolega chce aby skręcały się obie osi, ma kolega wtedy efektywne skręcanie ale wszystko się jeszcze bardziej komplikuje. Wiadomo, że jak koła przednie w prawo to tylna w lewo.

Przy skręcaniu, koła będą kręcić się z różną prędkością, zatem aby ich poślizg był taki sam (bo jak wspomniałem poślizg występuje zawsze) należałoby zmniejszyć moc (dokładniej prędkość) silnika napędzającego koło od strony w którą skręcamy. I znowu czy w przypadku takiego projektu jest sens to robić, moim zdaniem w przypadku zabawki, można sobie spokojnie pozwolić aby oba silniki pracowały z tą samą mocą i mieć większy poślizg na jednym z kół. W teorii o ile pamiętam jedno koło skręca się mniej, a drugie więcej.

Jak to osadzić.

Przy założeniu że napęd przedni i skręcają się koła przednie:

Koła tylne:

Oś tylna może być nawet częścią całościowego szkieletu, na tą oś wchodzą łożyska kulkowe poprzeczne a na łożyska koła. Koła się kręcą oś pozostaje nieruchoma, wszyscy zadowoleni.


Koła przednie:

serwomechanizm przymocowany do szkieletu, na szkielet wchodzą cztery łożyska kulkowe wzdłużne 2 na 1 stronę. Na te łożyska mocuje i ustalam na każdą stronę coś w rodzaju pręcika w kształcie litery L.
Następnie na drugą końcówkę trafiają po 2 łożyska kulkowe poprzeczne na których oprawie mocujemy silniki z kołami, niby powinno tam być jeszcze sprzęgło między silnikiem a kołem.


Pozdrawiam, nie wszystko co napisałem musi się koniecznie zgadzać ale coś o tym wiem. Na stronę trafiłem przypadkiem, bo na samej elektronice to się specjalnie nie znam ;-)

elbober
Użytkownik
Posty: 194
Rejestracja: 02 lut 2013, 14:39
Lokalizacja: Poznań

Post autor: elbober » 26 wrz 2013, 13:42

Mam natomiast pytanie: jakiej wielkości ma być pojazd. To bowiem może zdominować sposób napędu i skrętu.
Także nadal nie wiemy jaki zasięg (wprawdzie jako pojazd, to kwestia albo kilku metrów albo kilkudziesięciu (lub set) metrów).
Także, jaki jest cel - tzn tylko urządzenie "pokazowe" które poruszać się będzie po płaskim podłożu (posadzka, parkiet, wewnątrz budynku itp) czy ogólnie teren "off-road".

leech10
Użytkownik
Posty: 548
Rejestracja: 24 mar 2011, 20:34
Lokalizacja: Katowice

Post autor: leech10 » 27 wrz 2013, 8:44

Hej

Myślę ze jednak najlepiej dac skretne koła przednie a napęd na tył. Jak chcesz połączyć skrętne koła z napędem? W autach są przeguby homokinetyczne ale w zabawce? Mechanizm różnicowy?

Napęd na tył pewnie bez dyferencjału i zwykłe przednie koła skrętne. Najprościej!

POZDRAWIAM Piotrek

ODPOWIEDZ