Roboty kroczący typu quadruped - dobór silników nóg

[mechmichal]

Dzień dobry,

Od pewnego czasu zabieram się za budowę 4 nożnego robota kroczącego. Posiadam już pewne założenia projektowe oraz modele, jednak mam problem z doborem odpowiednich silników do napędu robota. W założeniu robot będzie posiadał 12 stopni swobody (po 3 na każdą z nóg), prędkość poruszania 2-3km/h, a konstrukcją będzie przypominał robota SpotMini od Boston Dynamics. Chciałbym wyjaśnić kilka kwestii jeśli chodzi o mój sposób obliczania momentów w stawach.
Swoje obliczenia rozpocząłem od kinematyki prostej,odwrotnej i macierzy Jacobiego dla nogi o 2 stopniach swobody (3 stopień póki co pomijam w rozważaniach). Następnie dla wyznaczonej trajektorii podczas podpierania obliczyłem momenty w stawach stosując wzór:

Jednak nie za bardzo wiem jak wyznaczyć reakcje podłoża. Mam wrażenie, że sama masa robota rozłożona na podpierające nogi to za mało - co w przypadku odpychania?
Ponadto powyższe równanie nie uwzględnia równań dynamiki - czy dla doboru silników takiego robota będą aż tak istotne?
 

z góry dziękuje za pomoc.

Pozdrawiam

[deshipu]

19 minut temu, mechmichal napisał:

Mam wrażenie, że sama masa robota rozłożona na podpierające nogi to za mało - co w przypadku odpychania?
Ponadto powyższe równanie nie uwzględnia równań dynamiki - czy dla doboru silników takiego robota będą aż tak istotne?

Tak. Znaczący wpływ na wymagania napędów będzie mieć inercja zarówno całego ciała robota, jak i poszczególnych nóg.

Trochę to zależy od skali, w której chcesz pracować. Jak wiadomo, masa rośnie do sześcianu wielkości, a inercja jest proporcjonalna do masy, więc jeśli robisz robota "biurkowego" wielkości 10cm i o wadze 200g, to w zasadzie możesz inercję pominąć. Natomiast jak robisz 50kg potwora do przechodzenia przez ściany, to niestety inercja będzie bardzo znaczącym czynnikiem.

Polecam obejrzeć filmy Jamesa Brutona, który zabrał się za budowanie dużego robota bez przygotowania i bardzo potem cierpiał: 

 

Natomiast jak się zabrać za dynamikę robota, to już trochę temat-rzeka. Polecam doskonałą serię wykładów na MIT na temat dynamicznych robotów: http://underactuated.mit.edu/index.html

 

 

[BananWszyscy]

Ja tylko tak powiem jako ciekawostkę, że bezwładność to bardzo wredna sprawa i naprawdę nawet projektanta maszyny, która w cadzie działa wyśmienicie, zaskakuje swoim zachowaniem po zbudowaniu i oprogramowaniu (ba, cały sztab serwisowy może nie umieć sobie z nią poradzić, a maszyna jest sprzedana i coś trzeba wymyślić 😛 )

[Gieneq]

@mechmichal

 

[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