Skocz do zawartości
mathmed

Mechaniczne sprzęgnięcie serwomechanizmu i elementu wykonawczego.

Pomocna odpowiedź

Napisano (edytowany)

Cześć,

To mój pierwszy post. Chciałbym wykonać robota kroczącego i nie wiem jak optymalnie sprzęgnąć serwomechanizm z elementem wykonawczym kończyny. Brałem pod uwagę:

1. Bezpośrednie połączenie z osią w stawie zawiasowym.

Problemem jest obwodowe położenie serwomechanizmu (masa) oraz trudniejsza implementacja elementów sprężystych.

Atutem jest prostota konstrukcji.

2. Sprzęgnięcie przez wiązary https://pl.wikipedia.org/wiki/Wiązar_(mechanika)

Problemem jest istnienie martwych punktów, gdzie ruch jest nieefektywny. Zakres kątów jakie można realnie osiągnąć tym sposobem to od - 60 do 60*. Dalej mechanizm zaczyna się blokować.

Atut większa sprężystość konstrukcji. Mniejsze ryzyko uszkodzenia zębatek serwomechanizmu przy założeniu odpowiedniego podparcia jego osi.

3. Połączenie paskiem GT2

Nie eksperymentowałem z tym sposobem, ale boję się, że docięty i sklejony pasek się zerwie. Poza tym może spadać lub ślizgać się po zębach - wymaga zaprojektowania napinacza.

Być może jest jeszcze jakiś inny sposób, który byłby bardziej optymalny. Nie wiem czy ktoś jeszcze czyta to forum, bo tematy pojawiają się rzadko. Proszę o pomoc. Załączam rysunek CAD.

 

screenshot.png

Edytowano przez mathmed

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@mathmed witam na forum. Możesz podać orientacyjnie jakieś docelowe rozmiary i ciężar całej konstrukcji? Na pewno inne rozwiązania sprawdzą się przy małych robotach, a inne przy trochę większych 🙂

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Chciałbym aby robot był zmontowany na serwach typu standard do 55g/szt. Planuję kupić albo tanie TowerPro 996 albo coś droższego, o momencie siły około 12 do 20kg/cm. Wymiary kończyn robota to około 10-12cm na każdy element (ramię, przedramię) oraz 5cm na oś obręczy barkowej i miednicy. 

Wzajemne położenie elementów jak w robocie Spot Mini od Boston Dynamics. 

Masa całości konstrukcji powinna się zamknąć w 2kg. Rozważam wspomaganie serwomechanizmów sprężynami. 

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Z bardziej oczywistych sposobów są jeszcze tryby — podobno daje się je wydrukować, ale nawet jeśli nie, to można użyć gotowych, do zdobycia w sklepach modelarskich. Przy okazji można trochę zwiększyć udźwig wprowadzając jakieś niewielkie przełożenie.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Treker @deshipu Zdecydowałem się na wiązary w opisanej wyżej lokalizacji. W obrębie połączeń obręczy barkowej/miednicy gdzie jest więcej miejsca zaprojektowałem seryjny element elastyczny w formie drukowanej w 3D osiowej sprężyny. Parametry jej chciałbym dobrać tak, żeby podczas działania w odciążeniu była w pozycji neutralnej i nie fałszowała położenia punktu końcowego, natomiast uruchamiała się przy większych obciążeniach celem poprawy sprężystości w ruchu dynamicznie stabilnym oraz przypadkowych upadkach lub kolizjach. Po prostu musi być odpowiednio sztywna. 

Sześciokątny żółty element będzie wpuszczany na wcisk osiowo w element robota, element niebieski jest blokowany 'na kwadrat', natomiast orczyk serwa będzie dokręcany od płaskiej strony - widoczne na obrazku miejsce na wkręty.

Póki co nie drukowałem i nie sprawdzałem - to jedynie projekt i koncept. Co myślicie?

1.png

2.png

3.png

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@mathmed wygląda bardzo ciekawie. Z jakiego materiału chcesz to wykonać docelowo?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Treker Powinien to być PETG, ale w drukarce mam obecnie PLA i z tego materialu będzie prototyp.

Parametry można płynnie regulować zmieniając ilość zwojów i przekrój poprzeczny elementu sprężystego. A także materiał z którego jest wykonany.

Elementy w całości drukowane w 3D mają olbrzymią przewagę nad łączeniem 'kupnych' z drukiem 3D - można je dowolnie dostosować do aplikacji. Nie zawsze jednak obejdzie się bez metalu - miejmy nadzieję, że tym razem pomysł się sprawdzi. Napiszę tu jeszcze (mam nadzieję).

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@mathmed wygląda to bardzo fajnie, chętnie poczytam o efektach 😉

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Treker Było kilka iteracji, obecnie mechanizm działa świetnie. Pozostaje znalezienie w nim miejsca na sensor Halla i mały magnes - będzie nie tylko szeregowym elementem sprężystym, ale także pomoże wykryć kontakt z podłożem.

IMG_20191111_181311.jpg

IMG_20191111_181320.jpg

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Gość
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...