Projekt AICAT

[AntekBezak]

Hej wszystkim! Z dumą ogłaszam rozpoczęcie projektu będącego spełnieniem moich marzeń z czasów kiedy dopiero zaczynałem z inżynierią hobbystyczną i brakowało mi doświadczenia by go zrealizować. Robocza nazwa to AICAT, a ta konkretna maszyna nosi oznaczenie B1 (A1 i A2 składały się głównie z kartonu).

Celem projektu jest zbudowanie terenowego robota, sterowanego zdalnie z komputera z podglądem z kamer i innych czujników, mogącego przemierzać duże odległości w terenie (kilka-kilkanaście km). Docelowo na pokładzie ma się znaleźć sprzęt umożliwiający noktowizję, stereowizję, lokalizowanie za pomocą GPS, i uruchamianie algorytmów autopilota AI. Może coś do tego jeszcze dodam, np. termowizja byłaby ciekawą opcją. Pracę nad projektem podzieliłem na kilka etapów:

• Etap 1 - Zbudowanie gąsienicowej platformy ze zwykłą kamerą mogącej się przemieszczać na terenie podwórka w zasięgu domowego WiFi lub z telefonem jako hotspotem.
• Etap 2 - Dodanie modułu GSM, GPS i kompasu, zwiększenie zasięgu.
• Etap 3 - Dodanie dwóch kamer i reflektora podczerwonego (stereowizja i noktowizja)
• Etap 4 - Dodanie pozostałych czujników
• Etap 5 - Próba stworzenia algorytmu autopilota (jeśli się nie uda, to trudno)

Aktualnie pracuję nad etapem 1. Mam projekt w Fusion360 (prawdopodobnie przejdzie on jeszcze wiele zmian) oraz zakupione wszystkie części, teraz wszystko się drukuje. Gotowe są już oba silniki z przekładniami 1:4 wykonanymi z PETG-HF od bambu i porządnie nasmarowanymi. Liczę się z tym że mogą się ścierać, wtedy trzeba je będzie wymieniać lub zamówić metalowe, jednak dotychczasowe testy są obiecujące. Przekładnie pracują cicho i gładko. Galeria:

Teraz zamierzam wydrukować wszystkie łączniki i zbudować ramę z v-slotów, wtedy zaktualizuję post. Tyle na dziś, cześć!

[Christophorus]

No właśnie patrząc na zdjęcie jednej z przekładni widzę zdeformowane zęby kół zębatych i mam obawy co do trwałości tej przekładni.

[AntekBezak]

12 minut temu, Christophorus napisał:

No właśnie patrząc na zdjęcie jednej z przekładni widzę zdeformowane zęby kół zębatych i mam obawy co do trwałości tej przekładni.

A nie, to są te takie świderkowate tryby i oświetlenie tak się układa na warstwach druku że to tak wygląda, ale wszystko z nimi w porządku. Może na renderze lepiej będzie widać o co mi chodzi:

Po prostu kiepska kamera i kiepskie oświetlenie dają taki efekt. Ale wszystko się ładnie kręci, jeśli nie będzie się ścierać to raczej problemów nie będzie.

[farmaceuta]

@AntekBezak teraz to już za późno ale nie myślałeś o zastosowaniu silnikow bez szczotkowych z tak zwanych "hoverboard" (te deskorolki co mają koła po bokach...ma to dużo siły i na pakiecie 10s2p śmiga dosyć długo nawet z obciążeniem którym jest człowiek, a tu wiadomo że masa dużo mniejsza...oczywiście jak te DC zaczną szwankować to pewnie i tak finalnie wymienisz na bezszczotkowe modelarskie których jest w brud po 30-40zeta za sztukę...tylko że tu trzeba specjalne ESC dwukierunkowe 

[AntekBezak]

@farmaceuta Szczerze mówiąc dobór silników polegał na dokupieniu drugiego takiego samego do jednego co już miałem. Może faktycznie takie jak mówisz byłyby lepsze, ale już mam takie i wszystko mam poobliczane pod takie. Ale wezmę to pod uwagę przy ewentualnych następnych wersjach.

[Christophorus]

12 godzin temu, AntekBezak napisał:

A nie, to są te takie świderkowate tryby

To są koła zębate z zębami łukowymi. Tego rodzaju koła zębate cechuje większa wytrzymałość mechaniczna, ponieważ ich zęby są dłuższe niż zęby proste. Przekładnie z zębami łukowymi pracują płynniej ciszej, ponieważ ich zęby zazębiają się stopniowo po linii łuku.

Jestem ciekawy trwałości takiej drukowanej przekładni. Jak wytrzymały jest filament na ścieranie i jak przenosi on obciążenia mechaniczne. 

 

[orb777]

@AntekBezak, ty jesteś "stary drukarz 3d", na obudowie przekładni widać sporo dziurek. Kwestia filamentu, drukarki, ustawień?

[AntekBezak]

10 minut temu, Christophorus napisał:

To są koła zębate z zębami łukowymi.

O właśnie. Znałem angielską nazwę, ale nie polską. No to już znam. Właśnie ze względu na wytrzymałość i ciszę je wybrałem. Moje poprzednie przekładnie z normalnymi zębatkami były głośne jak diabli, a te są cichsze od wkrętarki. Aż zaskoczony jestem.

 

2 minuty temu, orb777 napisał:

@AntekBezak, ty jesteś "stary drukarz 3d", na obudowie przekładni widać sporo dziurek. Kwestia filamentu, drukarki, ustawień?

Normalnie tego tak nie widać, na zdjęciu tak wyszło. To też nie są takie dziurki na wylot, tylko ta ostatnia warstwa taka wychodzi jak drukuję na tym pancernym profilu z bambu studio. Ale mocne jest, więc nie narzekam. To ma działać, a nie wyglądać.

[AntekBezak]

Rama skończona, silniki zamontowane, tak się prezentuje:

Przyznaję, napis mi nie wyszedł . Za to całość jest sztywna i mam już pojęcie o docelowym rozmiarze maszyny. Następnym krokiem będzie dodanie podstawowej elektroniki do sterowania silnikami i praca nad gąsienicami . Czeka mnie dużo drukowania...

Tak, użyłem śruby trapezowej jako jednej ośki. Problem ze szlifierką kątową i muszę wszystko ciąć ręczną piłą. Aluminium jeszcze jakoś idzie, ale stali hartowanej nie mogę nawet zarysować. A taki kawałek śruby akurat miałem, więc jest jak jest.

Edytowano Grudzień 4, 2025 przez AntekBezak

[AntekBezak]

Ta śruba trapezowa to jednak był zły pomysł. Wydrukowałem koło, przymocowałem, dla testu uruchomiłem i silnik ruszył z kopyta, śruba się wykręciła. Koło, którego obwód według moich obliczeń przekroczył 32km/h, wyleciało w eter, zderzyło się z krawędzią stołu i teraz odłamki mam w całym warsztacie... Cóż, od teraz do testów będę zakładał okulary ochronne, a z dalszą pracą muszę poczekać aż będę miał sprawną szlifierkę, albo pożyczyć od kogoś.

[AntekBezak]

Po problemach z mocowaniem osi i związanym z tym przeprojektowaniem końcówki przekładni wracam z kolejnymi postępami. Jestem w trakcie drukowania kół zębatych do gąsienic, zostało mi jeszcze jedno do wydrukowania. Znajomy pociął mi ośki i są one już zamonowane. Oprócz przeprojektwania przekładni, poprawiłem też mocowanie silników i dodałem kawałek obudowy (zielony kawałek). Będzie chroniła przed deszczem i dodaje sztywności. Zrobiłem też wstępne okablowanie, co pozwoliło mi na napisanie testowego kodu i test silników. Nagranie:

https://drive.google.com/file/d/1UFCMW2bMeSUtPlClSUUjqfRqoWZkrMPC/view?usp=sharing

Następne kroki to dodrukowanie ostatniego koła i rozpoczęcie pracy nad gąsienicami. Pewnie zajmie to trochę czasu, zwłaszcza że dostawa filamentu się spóźnia .

[AntekBezak]

Ukończyłem drukowanie i składanie prawej gąsienicy. Udało się ją zamontować i przeprowadzić kilka testów. Cieszę się że wszystko zazębia się jak należy, ale widzę konieczność dodania w przyszłości (może i niedalekiej) mechanizmu napinającego. Zdjęcia:

Wykonałem testy uruchomienia gąsienicy w powietrzu, który wykazał ryzyko spadnięcia gąsienicy z kół przy szybkim ruszaniu/zatrzymywaniu. Przynajmniej przy płynnym operowaniu wszystko działa. Później postawiłem robota na ziemi. Bardzo się ucieszyłem, że silnik jest w stanie uciągnąć masę robota i to z imponującą prędkością (mimo że całość waży już 8kg). Nagrania z testów:

 

 

Oprócz tego pracuję nad oprogramowaniem do zdalnej kontroli robota, jednak na ten moment nie ma się jeszcze czym chwalić. Teraz będę drukował drugą gąsienicę.

[orb777]

Całkiem sporawe bydlątko. Czy zęby w kołach nie będą za słabe?

[AntekBezak]

9 godzin temu, orb777 napisał:

Całkiem sporawe bydlątko. Czy zęby w kołach nie będą za słabe?

Wziąłem to pod uwagę i wydrukowałem te dwa koła przyczepione do silników na najmocniejszych możliwych ustawieniach. Testowałem je wieszając na nich butle z wodą i utrzymało w ten sposób 15kg, nawet przy podnoszeniu butli na pewną niedużą wysokość i upuszczaniu. Zatem mam nadzieję że wytrzymają, robot waży 8kg, a docelowo będzie pewnie ważył 9-10kg. Poza tym siła rozkłada się na kilka zębów jednocześnie.

[orb777]

Czaję, spoko. Chociaż koło napędowe zrobiłbym ciut masywniejsze, ale to tylko mój punkt widzenia, pewnie niesłuszny. Gąsienice kojarzą się z bardziej wymagającymi warunkami jazdy.