Skocz do zawartości

Tablica liderów


Popularna zawartość

Pokazuje zawartość z najwyższą reputacją 17.06.2012 we wszystkich miejscach

  1. 4 punkty
    Trochę namieszaliście Wzór Ft = f * Fn można wykorzystać co najwyżej do policzenia przy jakim momencie stracimy przyczepność i koła zaczną buksować. Teoretycznie każde ciało można poruszyć każdą siłą. Występuje to w przypadku zerowych oporów, np. w próżni w stanie nieważkości. Na ziemi takiej sytuacji nie ma, dlatego owe opory trzeba uwzględnić, co już słusznie zauważyliście. Jednak należy ich szukać w nieco innych miejscach. Tarcie, o którym wspominaliście jest dla nas pożądane, ponieważ bez niego koła kręciły by się w miejscu, a nasz pojazd pozostałby w spoczynku. Jednak występuje również tarcie toczne, które w pewnym stopniu przeszkadza w samym ruszeniu. Raczej nie jest to główne źródło oporów, jednak czasem może mieć znaczenie. Istotniejsze są opory na łożyskach kół oraz w samych silnikach i przekładniach. Jednak istnieje problem z ich zmierzeniem, nie mówiąc o obliczeniu. Jeśli faktycznie chcemy się tego podjąć, jest kilka sposobów uzyskania orientacyjnych wartości. Właściwie dla każdego z nich będziemy potrzebować siłomierza, który można zaimprowizować ze sprężyny wraz z odpowiednią skalą (bodajże sprawdzają się również gumki recepturki) lub np. wagi kuchennej. Pierwszą metodą, jaka przychodzi mi do głowy, jest stopniowe zwiększanie siły aż do momentu ruszenia się robota. Ważnym jest jednak, aby koła się nie ślizgały. Wtedy, odczytując graniczną wartość siły a następnie mnożąc ją przez promień koła, uzyskamy moment potrzebny do rozruchu robota. Jeśli koła zaczynają się ślizgać, możemy siłę przykładać do ramienia o znanym promieniu przymocowanego do osi koła. Najlepiej, jeśli robot stałby nadal na własnych kołach, inaczej przekłamujemy pomiar przez to, że nie uwzględniamy zwiększenia się tarcia na łożyskach przy większym nacisku. Oba sposoby powinny być bardziej miarodajne, jeśli silniki i przekładnie będą odłączone od kół (warto jednak aby nadal znajdowały się na pojeździe, aby nie zmieniać masy). Zakładam, że podawany przez producenta moment jest uzyskiwaniu na wyjściu przekładni, a zatem z uwzględnieniem wewnętrznych oporów Co do ostatniego pytania Gragera, moment określa kilka istotnych cech minisumo (sumo, etc.). Od niego zależy bowiem przyspieszenie, jakie osiąga, a także z jaką siłą będzie mógł napierać na przeciwnika. Jednak zazwyczaj moment uzyskuje się kosztem prędkości maksymalnej, a czasem ona decyduje o wygranym pojedynku. Warto jeszcze zwrócić uwagę na to, co pisał piotreks-98 - współczynnik tarcia kinetycznego jest mniejszy od statycznego. Zatem w przypadku kiedy koła zaczynają buksować, tracimy część maksymalnego momentu silników. Należy tak dobrać zestaw opony - silniki aby temu przeciwdziałać. Ważny jest też owy kompromis między prędkością a momentem. Jednak z tego co się orientuję, to obecne MS w większości jeżdżą na pololu 50:1 lub 30:1
  2. 2 punkty
    W artykule tym zajmę się turbinkami jakie w ostatnich miesiącach stały się popularnym wyposażeniem robotów typu linefollower. Osoby początkujące, które wzorują się na konstrukcjach z takimi małymi „odkurzaczami” nie zawsze wiedzą tak naprawdę po co się je stosuje oraz, co ważne – jak je stosować. W poradniku tym, zebrałem moje doświadczenie poparte wyłącznie praktyką – nie pojawi się tutaj żadna teoria. Po pierwsze warto zwrócić uwagę czym tak naprawdę są „turbinki”. Nazwa pod jaką można odnaleźć je w sklepach modelarskich to napędy tunelowe (EDF - Electric Ducted Fan). Stosowane one są przed modelarzy do napędu modeli zdalnie sterowanych (samoloty, poduszkowce itd.). W modelarstwie napędy te są popularne ponieważ pozwalają na budowę szybkich i stosunkowo lekkich modeli. EDF-y używane są raczej przez doświadczonych modelarzy. Tak naprawdę oryginalne zastosowanie napędów tunelowych ma niewiele wspólnego z tym, do czego wykorzystywane są w linefollowerach. Stosując taki napęd w robocie można łatwo stworzyć wydajny i dobrze uszczelniony system tworzący podciśnienie między robotem, a podłożem. Przykłady moich robotów wykorzystujące wspomniane napędy: Silver, Feniks3. 1. Kilka mitów Po pierwsze, co wymaga zaznaczenia turbina zamontowana w linefollowerze służy do tworzenia podciśnienia pod robotem. Sporo osób widząc pierwszy raz takie ustrojstwo w robocie pyta czy przypadkiem EDF nie jest używany do „dmuchania w podłoże”, co miałoby skutkować „lżejszą konstrukcją”. Jeszcze raz powtarzam (reszta chyba potwierdzi…), że tak nie jest. Drugie najczęściej pojawiające się pytanie: „Czy ta turbina coś daje?”. Daje i to dużo, gdyby nie dawała to nikt by jej przecież do ozdoby nie używał. Pozwala na zwiększenie docisku, dzięki czemu robot może pokonywać zakręty z dużo większą prędkością. Po trzecie, turbina nie służy do chłodzenia silników/mostków/mikrokontrolera – bo i tak teorie już się pojawiały. 2. Budowa turbiny Napęd tunelowy to bardzo prosta konstrukcja składająca się wyłącznie z trzech rzeczy: 1. Silnika z przewodami 2. Tunelu 3. Wirnika Kompletny napęd EDF 27mm 2.1. Silnik Zacznijmy od omówienia silnika. Na początku konstruktorzy robotów testowali rozwiązania oparte na dużych szczotkowych silnikach. Później nastała era turbinek napędzanych silnikami bezszczotkowymi – i tak już zostało. Co sprawia, że silniki bezszczotkowe są tutaj tak popularne? Na pewno głównymi czynnikami jest wydajność, niska masa napędu oraz łatwość sterowania. Jedna z najbardziej popularnych turbinek, EDF 27mm, posiada silnik, którego obroty osiągają 11000kv. Jednostka ta opisuje jak szybko silnik wiruje przy zasilaniu z każdego Volta. Przykładowo dla pakietu 8V, turbina ta powinna osiągnąć 88000RPM. Dla zobrazowania jak wielka jest to prędkość, wystarczy porównać to z łopatami śmigłowca – przykładowo w helikopterze Apache, główny wirnik obraca się z prędkością 292,2RPM (tak… 300 razy wolniej). Śmigłowiec szturmowy Apache, fot. www.etan.org Przy 8V zasilania turbinka taka pobiera około 5,7A, a generowany ciąg ma wartość około 72g (na podstawie danych ze strony dystrybutora), co przy wadze samej turbiny (8g) jest znakomitym wynikiem. Mam nadzieję, że nie trzeba nikogo już przekonywać, że silniki bezszczotkowe są idealnym rozwiązaniem w lekkich i zwrotnych linefollowerach. Nie jest to artykuł poświęcony silnikom bezszczotkowym (BLDC - BrushLess Direct-Current motor) dlatego ograniczę się do zwrócenia uwagi, na to, co wyróżnia ten silnik. W przeciwieństwie do silników szczotkowych tutaj obracają się magnesy, a nie cewki. Pozwala to na rezygnację ze szczotek, co prowadzi do niższej awaryjności, cichszej pracy oraz większej wydajności. Po więcej informacji odsyłam do Wikipedii. 2.2. Tunel Tunel, w którym montowany jest silnik to po prostu „rura”, w której, na środku osadzony jest silnik. Ważne, aby był on wycentrowany – inaczej łopaty turbiny będą o niego zahaczać. To właśnie dzięki tej części na wyjściu napędu formuje się silny strumień powietrza. Tunel od EDF 27mm 2.3. Wirnik Najważniejsza część napędu, która generuje ciąg. Większość sprzedawanych małych napędów jest już zmontowana, więc kwestią bezpiecznego i mocnego montażu plastikowego wirnika nie musimy się zajmować. Jednak należy pamiętać, aby pod żadnym pozorem nie korzystać z uszkodzonych wirników. Nie należy również kleić połamanych łopat. Na wirnik działają olbrzymie siły. Nierówno rozłożona masa lub drobne pęknięcia mogą okazać się katastrofalne w swoich skutkach. Nie chodzi tutaj już o zniszczenie turbiny, ale o własne zdrowie! Z tego samego powodu nie warto nachylać się nad pracującą turbiną. Nigdy nie wiadomo czy akurat nie odłamie się jakaś łopata. 3. Sterowanie silnikiem Tutaj pojawia się pewien problem. Sporo osób, które nie miały nigdy styczności z silnikami bezszczotkowymi zapomina o tym, że wymagają one innego sterowania niż zwykłe, szczotkowe silniki. Na pewno nie można wykorzystać do tego popularnych mostków typu H, lub co gorsza samych pinów mikrokontrolera. Z silnika wychodzą 3 przewody – w omawianej turbince ED27 są one bardzo cienkie i radzę postępować z nimi ostrożnie. Tak właściwie to nie są to przewody, tylko wyprowadzono wprost drut nawojowy. Nie radzę bawić się w skracanie przewodów, bo może okazać się to bardzo trudne. Aby uruchomić taki silnik potrzebny jest regulator modelarski. Aktualnie nie opłaca się raczej tworzyć własnych regulatorów, są tanie i ogólnodostępne sprawdzone rozwiązania. Ich koszt jest stosunkowo mały, a zdecydowanie ułatwiają pracę. Kupując regulator należy kierować się głównie dwoma parametrami – dopuszczalnym prądem oraz napięciem. Ja do swoich konstrukcji z powodzeniem używam TURNIGY Plush 6A: Regulator TURNIGY Plush 6A (przód, tył) W dalszym opisie zajmę się mniejszym regulatorem TURNIGY Plush 6A, dostępnym za 7.58$. Przystosowany jest on do pracy z aparaturą modelarską. Chcąc użyć go w robocie, dla własnej wygody, należy go odrobinę przerobić. Przewody wychodzą z dwóch stron: z jednej 3, z drugiej 5. Warto zajrzeć w tym momencie do instrukcji jaka dołączona jest do każdego regulatora, aby niczego nie pomylić. W moim przypadku strona z trzema przewodami jak łatwo się domyśleć służy do podłączenia silnika. Druga strona zawiera 2 grubsze przewody (wejście zasilania dla turbiny) oraz 3 mniejsze, które służą do sterowania regulatora. Po usunięciu osłony z folii termokurczliwej od razu można odciąć wtyczkę od 3 przewodów oraz odlutować cienki czerwony przewód. Kabel ten jest wyjściem stabilizatora 5V, który znajduje się w regulatorze. Jest on potrzebny do pracy regulatora oraz do zasilania aparatury zdalnego sterowania. Nasze roboty mają własne stabilizatory, więc nie będziemy korzystać z tego wyjścia. Oczywiście jeśli ktoś chce to może zasilić z niego robota i tym samym zaoszczędzić miejsce na własny stabilizator. Ja jednak wolałem nigdy nie mieszać układu zajmującego się zasilaniem prądożernej turbiny z wrażliwym na zmiany napięcia procesorem. Po pozbyciu się tego przewodu, należy zająć się cienkim czarnym kablem. Jest to masa wyprowadzona od wewnętrznego stabilizatora. Aby wszystko poprawnie działało, należy połączyć obie masy. Ja robię to poprzez usunięcie całego przewodu, oraz zwarcie odpowiedniego pola lutowniczego z grubym przewodem, który zasila cały regulator. Układ po przeróbkach prezentuję na poniższej fotografii. Przerobiony regulator Biały przewód, z którym nic nie robiliśmy służy do podawania sygnału sterującego prędkością turbiny. Regulatory te są bardzo proste w użyciu. Wystarczy na przewód sterujący podawać sygnał PWM o częstotliwości 50Hz i wypełnieniu regulowanym od 1 do 2ms. Brzmi znajomo? Dokładnie, jest to identyczny system jak przy sterowaniu serwomechanizmami. Kłopot może sprawić pierwsze uruchomienie, ponieważ często początkujący zapominają o zachowaniu odpowiedniego, wymaganego czasu na inicjalizację regulatora. 4. Uruchomienie napędu Skoro już wiem mniej więcej jak działa EDF oraz regulator możemy połączyć i uruchomić całość. Przewody z silnika łączymy w dowolnej kolejności z 3 grubszymi przewodami wychodzącymi z regulatora. Do grubszych przewodów z drugiej strony możemy podłączyć zasilanie – przykładowo 8V. następnie należy wygenerować odpowiednie sygnały, które uruchomią turbinę. Algorytm jest prosty. Uruchamiamy sygnał PWM 50Hz i ustawiamy wypełnienie równe 1ms – usłyszymy melodyjkę, która dzięki regulatorowi zostanie zagrana na cewkach silnika. Sygnał ten oznacza, że wszystko jest poprawnie podłączone. Następnie należy odczekać kilka sekund – zależnie od regulatora, jednak ~4s powinny być wystarczające dla każdego. Dopiero po tym czasie możemy zwiększyć wypełnienie, wraz ze jego zmianą silnik zacznie się obracać. Oczywiście maksymalna prędkość zostanie osiągnięta przy wypełnieniu 2ms. Podsumowanie części 1. Podsumowując napędy EDF to bardzo użyteczne elementy przy budowie robotów. Nie są one trudne w obsłudze jednak należy wiedzieć jak się z nim obchodzić. Jeśli macie jakieś pytania lub własne uwagi to czekam na komentarze. W drugiej część artykułu zajmę się stworzeniem programów do obsługi turbinek na przykładzie ATmegi128 oraz STM32F103RB. Omówię podstawowe usterki i sposoby ich naprawy oraz podam kilka moich, prywatnych uwag. Druga część artykułu o napędach tunelowych!
  3. 1 punkt
    Malutki robocik kroczący "Gramek" to konstrukcja którą zbudowałem "for fun" w ciągu jednego dnia, z rzeczy które miałem pod ręką. Robot zbudowany jest z trzech 9-gramowych mikroserw Turnigy TG9e, baterii Li-ion Nokia BL-5C (bardzo popularna) o pojemności 1020mAh która robi jednoczesnie za podstawę robota, oraz płytki "teensy 2.0" na której znajduje się atmega32u4. 6 nóg robota zrobionych jest z odpowiednio wygiętych 3 spinaczy biurowych, na które nałożyłem rurkę termokurczliwą (kilka warstw rurek różnej grubości znajduje się na "stopach"). Nogi są przyklejone do orczyków na HotGlue. Serwa połączone są ze sobą grubą, gąbkowatą, dwustronną taśmą klejącą, a całość jest przyklejona do baterii taśmą izolacyjną. Jednym słowem wszystko na klej/taśmę, bez żadnej ramy czy śrubek. Zastosowałem płytkę Teensy ponieważ po pierwsze miałem ją w domu do testów, po drugie ma malutkie wymiary (30x18mm) i idealnie pasowała do tego projektu, a po trzecie dzięki użyciu "teensyduino" mogłem używać środowiska Arduino w którym bardzo szybko napisałem kod. Żeby Gramek był robotem, a nie jedynie zdalnie sterowaną platformą, musiał mieć czujniki - w domu miałem tylko 2 fotorezystory (w dodatku o innych charakterystykach...), więc w ten sposób powstał kroczący światłolub:) Na początku chciałem zastosować czujnik odległości zrobiony z diody IR i fototranzystora, ale "na pająka" ciężko to było zrobić, więc pozostałem przy fotorezystorach, które są bezpośrednio przylutowane (na długich nogach) do padów w Teensy, dzięki temu, poza Teensy, nie musiałem robić żadnej dodatkowej płytki. Teensy nie ma regulatora, dlatego zarówno serwa jak i płytka zasilana jest bezpośrednio z baterii. Programowanie odbywa się poprzez gniazdo miniUSB znajdujące się na płytce, przy użyciu bootloadera w atmedze32u4. Parę fotek: Oraz kilka filmików: Niestety gdy jest jasno, to są kłopoty z odpowiednim sterowaniem (mam na myśli światło), tym bardziej że na filmiku używałem słabej diodowej latarki. W ciemności działa zdecydowanie lepiej, ale za to na filmiku nic nie widać, więc nie wrzucałem. Inspiracją do budowy tego robota był "Pololu Micro Maestro Hexapod" który został zbudowany przez tą firmę w celu prezentacji możliwości sterownika serw MicroMaestro. Filmik prezentujący oryginalnego hexapoda Pololu: Jest kilka zasadniczych różnic pomiędzy moim robotem, a pololu: Gramek nie używa sterownika Maestro, zamiast tego używa Teensy. Gramek używa fotorezystorów (jest światłolubem), zamiast cyfrowych sharpów. Bateria również jest zupełnie inna, zresztą samo umiejscowienie elementów jest różne. Mój robot ma mniejsze nogi, przez co mieści się w dłoni i zgrabniej wygląda, ale niestety jest wolniejszy. W zasadzie mógłby być szybszy - ograniczenie wynika po pierwsze z zasilania serw bezpośrednio z 3,7V zamiast 6V, a po drugie napisałem "chód" w ten sposób, że w danym momencie czasu w ruchu są maksymalnie 2 serwa jednocześnie, a nie wszystkie 3, przez co, cała "ramka" chodu trwa dłużej. Nie chciałem ruszać 3 serwami jednocześnie by nie przeciążać baterii, która jest bardzo kiepska - nie mierzyłem co prawda prądów, ale bałem się, że 3 serwa naraz to będzie za dużo dla bateryjki z telefonu komórkowego. Dodatkowo, pomiędzy poszczególnymi ruchami serw, w kodzie zdefiniowane są opóźnienia, bo bez nich, robot śmiesznie skakał, jak ten hexapod pololu co widać na filmiku - trochę nie naturalnie to wygląda. Koszt: - bateria: free (ze starego telefonu) - serwa: 3x12zł - teensy: free (nie liczę tej płytki jako koszta, bo miałem ją dużo wcześniej do testów, zresztą po rozebraniu robota nadal mogę ją wykorzystać, ale kosztuje $16) - spinacze biurowe: free:) - 2 fotorezystory, 2 oporniki, mikro-włącznik: <2zł - rurki termokurczliwe: 2zł Wymiary robota: - z nogami: 7 x 9 x 5 cm (dług x szer x wys) - bez nóg: 6 x 4x 4 cm (dług x szer x wys) Waga: - 64g (z akumulatorem) Podsumowując, jestem bardzo zadowolony z tej konstrukcji, pomimo tego, że powstała w jeden dzień. Zbudowałem chyba najprostrzego możliwego robota kroczącego bardzo tanim kosztem, ucząc się przy tym programowania chodu dla tego typu konstrukcji, co nie jest takie trywialne jak się mogło wydawać, nawet dla tak prostego robota, zbudowanego z 3 serwomechanizmów.
  4. 1 punkt
    Tutaj się nie zgodzę - turbina może służyć do chłodzenia - Hurricane w dniach swej świetności używał turbiny do chłodzenia mostka L298 oraz mosfetów sterujących silnikiem turbiny
  5. 1 punkt
    klonyyy miejmy nadzieję że nie ... trzymam kciuki za rozwój konstrukcji w końcu ma ona być z wałbrzycha! I nie bateria tylko akumulator
  6. 1 punkt
    Jeśli ktoś ne ma siłomierza zawsze można skorzystać z równi pochyłej, np. stolnica i z jednej strony podnosimy aż robot zacznie sam jechać. mierząc kąt i rozkładając wektory grawitacji uzyskamy jaka siła nas poruszyła, zmniejszając kąt będziemy mogli uzyskać siłę potrzebną do podtrzymania ruchu. Będą to wartości szacunkowe, ale pogląd na całość dadzą. Ewentualnie przy pomocy wagi z funkcja tarowania. Kładziemy wagę na ziemi a na wadze kładziemy jakąś masę np. 3kg tarujemy i wtedy pomiary będą z minusem, przynajmniej na mojej chińskiej wadze tak jest. Do masy przywiązujemy sznurek i prowadzimy go pionowo do góry przez bloczek i przywiązujemy do bieżni na której będziemy testować naszego robota. Bieżna załóżmy, że będzie na stole, podkładamy pod nią ołówki żeby mogła swobodnie przesuwać się po blacie stołu. teraz kładziemy na bieżnie robota i ciągniemy go, na wadze będzie można obserwować jak zmienia się pomiar,jak pomnożymy przez g to uzyskamy oczekiwaną siłę. Oczywiście wszystko będzie pomniejszone o sprawność, ale szacunkowo uzyskamy jakiś pogląd chociaż na rząd siły. Mam nadzieje że nie za motałem.
  7. 1 punkt
    Z tego co się orientuję to suma sił z jakimi działają koła na podłoże powinna wynosić około 12N teraz tyko kwestia dobrania silników przekładni no i wielkości koła. Oczywiście że są lepsze silniki ale często są dużo droższe większe no i nie zawsze mają przekładnię.
Tablica liderów jest ustawiona na Warszawa/GMT+01:00
×
×
  • Utwórz nowe...