Napęd robota balansującego

[Kappiszon]

Cześć

Przymierzam się pod budowę prostego robota balansującego (i jest to moje pierwsze podejście do budowy jakichkolwiek robotów). Ze względu na ograniczone fundusze chcę go wykonać jak najtaniej. Mikroprocesor już mam (wykorzystam wemos d1 mini, który kiedyś zakupiłem do innego projektu). Chciałbym dobrać jak tanią parę silników z kołami, które poradziły by sobie z utrzymaniem 
- elektroniki,
- konstrukcji,
- zasilania.

Natrafiłem na ofertę:
http://electropark.pl/kola-gasienice/8674-kolo-do-robota-65x26mm-z-silnikiem-5v.html
(Przekładnia 48:1, ok 90 obrotów/min, Pobór prądu: 80 mA)
1. Czy dwa takie silniczki dadzą sobie radę? 

2. Jakie zasilanie do nich polecacie? Planuję wykorzystywać baterie 9V (i układ stabilizatora napięcia lm7085 lub coś z rodziny).

3. Jeżeli wybrałbym inny silnik, na przykład jakiś z gładkim wałem - jak spasować (zamocować) na nim koło? czytałem o kupnie dopasowanych zębatek, następnie rozgrzaniu ich i nałożeniu na wał - skurczenie się takiej zębatki daje trwałe połączenie.

Edytowano Kwiecień 7, 2019 przez Kappiszon

[Treker (Damian Szymański)]

@Kappiszon, witam na forum 😉 Widzę, że to Twoje pierwsze kroki na Forbocie, oto najważniejsze informacje na start:

• Chcesz przywitać się z innymi członkami naszej społeczności? Skorzystaj z tematu powitania użytkowników.
• Opis najciekawszych funkcji, które ułatwiają korzystanie z forum znajdziesz w temacie instrukcja korzystania z forum - co warto wiedzieć?
• Poszczególne posty możesz oceniać (pozytywnie i negatywnie) za pomocą reakcji - ikona serca w prawym dolnym rogu każdej wiadomości.

14 minut temu, Kappiszon napisał:

1. Czy dwa takie silniczki dadzą sobie radę? 

2. Jakie zasilanie do nich polecacie? Planuję wykorzystywać baterie 9V (i układ stabilizatora napięcia lm7085 lub coś z rodziny).

Nie podałeś żadnych informacji na temat wielkości i masy robota, więc ciężko oceniać. "Na oko" jednak te silniki nie nadadzą się (według mnie) do tego zastosowania. Zasilanie robotów z baterii 9V to najgorszy możliwy wybór (chyba, że chcesz wymieniać baterie co 5 minut). Musisz zastosować baterie AA lub (najlepiej) zainwestuj w akumulator LiPo.

16 minut temu, Kappiszon napisał:

3. Jeżeli wybrałbym inny silnik, na przykład jakiś z gładkim wałem - jak spasować (zamocować) na nim koło? czytałem o kupnie dopasowanych zębatek, następnie rozgrzaniu ich i nałożeniu na wał - skurczenie się takiej zębatki daje trwałe połączenie.

To dość zawiłe rozwiązanie, są prostsze metody. Podaj może jednak najpierw Twój realny budżet na ten projekt to będzie można coś sensownie doradzić. Ile możesz wydać na napęd i zasilanie?

[Kappiszon]

masa robota? Elektronika + 2 silniki (ewentualnie jeden z długim wałem) + akumulator

budżet? im taniej tym lepiej, dam radę sam napęd z kołami (bez elektroniki i aku) zamknąć poniżej 60-100 pln?

Edytowano Kwiecień 7, 2019 przez Kappiszon

[Gieneq]

Robot balansujący to poważny temat, którego nie robi się najtańszym kosztem, bo nic z tego nie wyjdzie.

10 sekund w google grafiki, hasło balaning robot i masz swoje piękne silniki w akcji. Jeżeli zadowala cię efekt jak na filmiku to możesz zbudować coś podobnego. Robot ten ma jedyne sprzężenie zwrotne w postaci czujnika MPU6050 - tyle wystarczy ale jak chcesz to kontynuować to tanie, chińskie silniczki nie dadzą rady. Nie wspominając, że dobranie 2 sztuk o podobnych parametrach graniczy z cudem, a bez sprzężenia (enkoder) sterowanie czymś takim w ciemno nie ma sensu.

Kolejny próg cenowy to silniki z przekładnią i enkoderem za jakieś 100zł/szt. Do tego koła z adapterem i już zbiera się 300zł.

Jeżeli chcesz wiedzieć jaki ma być silnik to policz co ma osiągnąć. Robot balansujący nie może mieć za wolnych silników (bo tak zwana stała czasowa jak jest za duża spowoduje że nie będzie się stabilizował). Więc jeżeli wyliczysz prędkość liniową czyli jaki kawałek przejedzie twój robot i wyjdzie coś ponad 1,5m to już jest coś wartego uwagi.

Potem patrzysz na moment obrotowy. Często liczy się to w N*m lub kg*cm, oznacza to że jak do osi przymocujesz 1cm patyczek to możesz na nim powiesić 1kg i silnik to utrzyma. Więc znowu sprawdzasz gdzie będzie największa masa w robocie, liczysz odległość i sprawdzasz czy silnik to udźwignie. Możesz zasugerować się gabarytami silników w google grafiki.

Robotyka to nie tania sprawa 😉

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Treker (Damian Szymański)]

Alternatywnie możesz jeszcze zdecydować się na silniki krokowe, poniższe dwa projekty mogą być pomocne:

 

[Kappiszon]

6 godzin temu, Gieneq napisał:

Robot balansujący to poważny temat, którego nie robi się najtańszym kosztem, bo nic z tego nie wyjdzie.

Robotyka to nie tania sprawa 😉

Zdaję sobie z tego sprawę, jednakże moim celem nie jest stworzenie fajnej maszynki do chwalenia się innym - chcę się uczyć. Niestety, nie pochodzę z zamożnej rodziny więc będę ciął po kosztach ile wlezie, wiem że powstanie w ten sposób robot o słabych parametrach, ale co się przy tym nauczę to moje 🙂 .
 

5 godzin temu, Treker napisał:

Alternatywnie możesz jeszcze zdecydować się na silniki krokowe, poniższe dwa projekty mogą być pomocne:

Myślałem że silniki krokowe są za wolne - dlatego zdecydowałem się na DC. Niewiele wiem o silnikach i sterowaniu nimi, dlatego chcę się zabrać za budowę - najlepiej uczyć się na własnych błędach.
Załóżmy więc że zdecydowałbym się na:
2x 42HS40-1206 (Moment trzymający: 2,6kg*cm (0,26Nm), NEMA 17, Liczba kroków: 200)
wraz z odpowiednimi sterownikami (tzn jakim? Moduł wyposażony w układ A4988 nada się? (pozwala na 1A / cewkę, silniki pobierają 0.4A / cewkę według specyfikacji) ).
Dalej pozostaje pytanie doboru kół oraz jak umieścić je na wale. Mogę prosić o jakieś podpowiedzi?

[Gieneq]

Opis tego mostka jest trochę ubogi, tu zaznaczono co dokładnie oznaczają napięcia. Minimalnie 8V zasilania części z silnikiem, więc napęd który podałeś nie nadaje się. Przejrzałem ofertę i chyba nie mają sterownika na niskie napięcia - jedynie jest jeden na układzie ULN2003 ale w nim samemu programujesz sygnał sterujący. Tu jest jakiś sterownik z Low-Voltage w nazwie i tam się łapie na zakres twojego silnika.

Możesz albo zmienić silnik (co implikuje potrzebę lepszego zasilania minimum 8V), albo zmienić mostek na taki który nada się na mniejsze napięcie.

[FlyingDutch]

Cześć,

w chińskim sklepie są gotowe napędy do robota samo-balansującego:

https://www.banggood.com/DIY-JGA25-360-12V-1_25W-Two-Wheel-Self-Balancing-Smart-Robot-Car-Metal-Frame-Chassis-Kit-p-1085317.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN

https://www.banggood.com/Self-balancing-Frame-Smart-Car-Balance-Car-Chassis-p-1020680.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN

Podejrzewam jednak, że cena będzie za wysoka (mówiłeś o ograniczonym budżecie). Nie wiem też, czy mają one odpowiednie parametry - dużo zależy od masy robota i rozmiarów.

Pozdrawiam