Moc silników do hexapod'a

[Wine]

Hej,

Zastanawiam się jak poprawnie wybrać silniki do hexapoda. Jeden z użytkowników - xls - podał nijako kryterium swojej oceny:

1. Ustal wagę Twojego przyszłego robota ( korpus + elektronika + akumulatory + serwa itp.).

2. Następnie podziel wagę na 3 - bo zakładamy że minimalnie robot będzie stał na 3 nogach.

3. Pomnóż to co ci pozostanie * 1,2 - aby zrobić sobie 20 % zapas na każdej z nóg do przeniesienia - to takie zabezpieczenie co by się nie okazało, że serwo nie wytrzyma, a ponadto pozwoli to na to że serwa nie będą pracowały na pełnej mocy, bo waga robota nie będzie równomierna. I różne będzie obciążenie poszczególnych nóg robota it.

4. Następnie ustal trzeba ustalić odległość ( w poziomie ) od korpusu do miejsca gdzie stopa będzie się stykała z terenem.

5. Następnie należy obliczyć maksymalny moment działający na nogę - tj. moc serwa przez odległość. - wg moich szacunków wielkości robota powinno to być ok. 1,6 / 5 cm = 0,32 kg maksymalnego obciążenia na nogę.

6. Porównaj wagę jaką otrzymałeś z pkt. 3 z tym co Ci wyjdzie w pkt. 5 jeśli wartość z pkt. 5 będzie większa od tej z pkt 3. to jest ok, jeśli jest mniejsza to należy zmniejszyć nogi aby się udało.

Poniżej zamieszczam moje wyliczenia dot. jego robota:

3. Jego robot będzie ważył ~2,5 kg. Daje to: (2,5/3)*1,2=1 kg.

5. W jego Mańku użyłeś serw TowerPro SG-5010 które mają mają moment (przy napięciu 6V) 6,5kg. Po zdjęciach przyjąłem (na oko) że odległość wymagana do obliczeń wynosić będzie ~25 cm. Do wzoru: 6,5/25 ~= 0,26 kg.

6. 1kg > 0,26kg. Więc: Pkt 3 > 5, więc jego robot nie spełnia wymagań.

Dlatego zdziwiłem się że jego robot w ogóle się porusza. Pytanie: jak określić moc wymaganych serw potrzebnych do budowy robota? I jeszcze, w których elementach (jeżeli można) można użyć słabszych serw a w których silniejszych?

Pozdrawiam,

[Luko]

Po zdjęciach przyjąłem (na oko) że odległość wymagana do obliczeń wynosić będzie ~25 cm

... jak to mój ojciec mawia, na oko to chłop w szpitalu umarł ... to samo odnośnie wagi. Skoro chodzi to znaczy że się da ...

W jego Mańku użyłeś serw TowerPro SG-5010 które mają mają moment (przy napięciu 6V) 6,5kg

http://pl.wikipedia.org/wiki/Moment_si%C5%82y polecam lekturę, bo moment się podaje innych jednostkach więc ciężko wyczuć czy Ty dobrze co kol wiek podstawiłeś ...

[Wine]

Po zdjęciach przyjąłem (na oko) że odległość wymagana do obliczeń wynosić będzie ~25 cm

... jak to mój ojciec mawia, na oko to chłop w szpitalu umarł ... to samo odnośnie wagi. Skoro chodzi to znaczy że się da ...

Waga jest podana na stronie jego projektu. Jego robot nie poruszał się z obciążeniem 2,5 kg lecz 1,5 kg - docelowa waga to 2,5 kg -- zakładam, że on założył, że te serwa wystarczą. Co do odległości: 5 cm w tą czy w drugą daje podobny wynik (nie w sensie liczby, lecz w sensie ostatecznego werdyktu).

W jego Mańku użyłeś serw TowerPro SG-5010 które mają mają moment (przy napięciu 6V) 6,5kg

http://pl.wikipedia.org/wiki/Moment_si%C5%82y polecam lekturę, bo moment się podaje innych jednostkach więc ciężko wyczuć czy Ty dobrze co kol wiek podstawiłeś ...

Z tego źródła:

moc: 5.2kg/4.8V lub 6.5kg/6V

Czyli moje wyliczenia są poprawne (najprawdopodobniej). Oczywiście mogę się mylić.

-- Update:

M - moment siły

P - moc

w - prędkość kątowa

M = P / w

M = P / (rad / s)

M = 6,5 kg / ( ( (60* * Π) / 180*) / 0,16 )

M ~ 6,5 kg / ( 1,04 / 0,16 )

M ~ 6,5 kg / 6,5 = 1 kg

A więc gdzieś popełniam błąd...

[Luko]

Jednostką momentu siły jest Nm (niutonometr). Jednostka ta jest zdefiniowana analogicznie jak dżul, czyli jednostka energii. Aby nie tworzyć nieporozumień, nie nazywa się niutonometra dżulem.

Skoro moment (siły) Ci wychodzi w KG, no to przykro mi ...

Moc urządzeń elektrycznych wyraża się iloczynem natężenia przepływającego przez nie prądu I i napięcia elektrycznego U, do którego urządzenie jest włączone

Polecam lekturę co to jest moment, siła, moc ... itp, bo jak widzę MOMENT w KG to mi się nuż w kieszeni sam otwiera ... piszesz głupoty i podstawiasz głupoty. Bo ja nie znam jednostki mocy w kg/V bo tak podaje ta strona ...

Co do odległości: 5 cm w tą czy w drugą daje podobny wynik (nie w sensie liczby, lecz w sensie ostatecznego werdyktu).

Przez te 5cm, to się walą wiadukty, samoloty spadają i ludzie umierają na świecie, a nie wspomnę o innych konsekwencjach niedokładności pomiarów w projektowaniu/produkcji ... taka jest prawda. Kup sobie buty 5cm za małe, albo 5cm za duże, to zrozumiesz o co chodzi ...

[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

[GruX]

Po pierwsze to nie jest moc[w sklepie się nie znają], a moment obrotowy-jednostka kg/cm;) Czyli, że na ramieniu o długości 1cm damy rade podnieść 1kg.

[Wine]

Nie wiem czy idę w dobrą stronę:

(M - moment
m - masa
L - długość)

M = P/w

// Jednostki:
(kg*cm^2)/(s^2) = ((kg*cm^2)/(cm^3))/(rad/s)

P = W/t
P = (F*t*cos(A))/t
P = (((m*L)/t^2)*t*cos(A))/t
P = ((m*L)/t^2)*cos(A)

w = rad/s

M = ((m*L)/t^2)*cos(A)/(rad/s)

Czy to jest dobry wzór na moment? Czy może da się jeszcze skrócić?

[Mihau]

Najprościej po prostu N*m.

stąd jednostka niutonometr.

EDIT:

Musisz znać długość ramienia® i masę(m).

Wtedy

r × m × g(przyśpieszenie grawitacyjne.

Wychodzi Ci wtedy moment działający na oś serwa kiedy noga jest równolegle do ziemi, ale siła działa na koniec nogi.

Trzeba jednak wziąć trochę silniejsze serwa na zapas.

[Wine]

Załóżmy że mam robota ważącego 1,5 kg i mającego ramiona długości 20cm.

0,2m * 1,5kg * 9,81(m/s^2) = 2,98 (kg*m^2)/(s^2)

Czyli w przykładzie potrzebuję serwa o momencie około 3,2 [(kg*m^2)/(s^2)]? Czyli na przykład to?

BTW. Masę robota maksymalną na jedną nogę? (W maksymalnym przypadku robot stojący na 3 nogach). Jeżeli tak to:

0,2m * (1,5kg/3) * 9,81(m/s^2) = 0,981(kg*m^2)/(s^2

[GruX]

Przepraszam, to jest moment w jednostce Kg*cm, a nie kg/cm. czyli jak serwo ma moment 3kg*cm to na 1cm ramieniu podniesie 3kg, a na ramieniu o dlugości 10cm 0,3kg.

[Mihau]

Jeśli metoda chodzenia hexapoda jest dość prymitywna - 3 nogi stoją, 3 nogi się przemieszczają, to masa robota rozłoży się na 3.

Wtedy:

0.2m * 1,5kg / 3 * ~10N/kg = 0.2m * 5N = 1Nm

[Wine]

Czyli (dla upewnienia) potrzebuję serwa o sile około 1kg?

[xls]

NIE NIE NIE - nie wystarczą serwa 1 kg.

Jeśli robisz hexapoda o moich wymiarach to uważam że 5,5 kg to minimum ale lepiej ok 10-12 kg.

Wielkie wywody i analizy. a błąd jest jeden podstawowy - do wszystkich obliczeń ramię siły i wielkość momentu dla hexapoda ( to kilka centymetrów a nie 25 cm )

Już wyjaśniam:

noga robota można powiedzieć składa się z 2 ramion.

Zakładam, że w robocie ostatnie ramię stoi pionowo lub prawie pionowo.

Na fotografii masz pokazany wymiar (rzut na poziom odległości końca nogi i osi drugiego serwa) , który należy brać do obliczeń.

U mnie to jest około 7,5 cm - piszę około bo zależy od wychyleń nóg robota.

W kwestii mocy serw powiem tak - na moich robot chodzi spokojnie i nawet wytrzymał prawie cały dzień zawodów we Wrocławiu.

Ale jeśli masz możliwość zakupu serw 10 kg (np: Tower Pro MG-946) zamiast 5.5 kg to polecam - większe będziesz miał pole do popisu pod względem obciążenia robota oraz będziesz miał serwa metalowe.

Pozdrawiam

ps. Sorki, że nie odpowiadałem wcześniej, ale byłem poza siecią.

[Wine]

Do obliczeń wiązłem 25 cm ponieważ wziąłem wymiar z innego zdjęcia gdzie jak zakładam robot miał maksymalne wychylenie, nie pomyślałem w ogóle o tym wymiarze. A dokładniej z tego.

Na razie wolałbym zrobić coś mniejszego, tak aby po prostu przećwiczyć konstrukcję tego typu robotów - na większy przyjdzie jeszcze pora. Chodzi mi o to abym poczuł się pewniej w tym temacie, gdyż mój większy robot będzie miał ciekawą modyfikację nóg, umożliwiającą rożne niemożliwe teraz manewry (o co dokładnie chodzi nie powiem, bo mnie jeszcze ktoś tutaj wyprzedzi 😉). Poza tym koszta: prawdę mówiąc wątpię by było mnie w ogóle stać na zakup 18 serw po 25 zł a co dopiero 2 razy droższych.

Przejrzałem kilka stron googli, zauważyłem kilka ciekawych rozwiązań. Może ma ktoś jeszcze jakieś ciekawe linki z których korzystał?

Po podstawieniu do twojego pierwotnego wzoru wychodzi liczba już ciekawsza:

Pkt3 = (2,5/3)*1,2 = 1 
Pkt5 = 6,5/7,5 ~ 0,866

Wychodzi więc na to że nawet serwa których użyłeś są troszkę za słabe - skoro jednak działa to wychodzi na to że jednak są dobre 😉.

[Bobby]

Chcesz małego heksapoda tak? No to może zamów sobie na hobbycity 10 jakichś tanich mikroserw i połącz je bezpośrednio 'serwo na serwo'. W sensie obudowa do orczyka/obudowy. Wbrew pozorom to też bedzie całkiem poważna konstrukcja, będzie miała kilka dof/noga, moment z pewnością wystarczający. Do tego jakaś atmega (tudzież dwie - jedna serwokontroler, druga mózg) i lipolki : >

[Wine]

BoBBy: Ciekawy pomysł. Jednakże atemegi bezpośrednio nie wykorzystam (już pocztą do mnie "leci" Arudino). Wystarczyło by 12 serw - po 2 na nogę: jedno przy korpusie do sterowania kątem (?) pod jakim jest ułożona noga względem korpusu, drugie do sterowania kątem tego elementu który styka się z podłożem. W załączniku jest to o co mi chodzi (przepraszam, wykonane w Paincie 😉)

Dzięki takiej budowie chyba będzie można nim śmiało poruszać (serwo przy nodze po to ażeby móc je unieść podczas przesuwania. Na równym terenie się zapewne sprawdzi. Co wy na to?

EDIT: Zastosował bym te serwa (ze względu na cenę - 12 kosztuje ~200). Będą dobre? I czy można łączyć orczyki?

EDIT2: Czy jakiś tani sonar byłby dobry aby móc w jakikolwiek sposób reagować z otoczeniem?