Projekt AICAT

[AntekBezak]

4 godziny temu, orb777 napisał:

Ciekawe są koła pasowe samocentrujące z zębami skośnymi, niestety trzeba do nich specjalny pasek.

Interesujące, zapewne działają na podobnej zasadzie co te zębatki skręcone w dwie strony. Jednak, bioroąc pod uwagę że moje doświadczenie z przekładniami pasowymi jest właściwie zerowe, na pierwszy raz zostanę przy bardziej klasycznych rozwiązaniach.

[orb777]

@AntekBezak, spoko, czaję, po prostu przyszło do głowy. Jesteś konstruktor, więc może zrobisz coś takiego, czego jeszcze nie ma.

[AntekBezak]

15 godzin temu, orb777 napisał:

@AntekBezak, spoko, czaję, po prostu przyszło do głowy. Jesteś konstruktor, więc może zrobisz coś takiego, czego jeszcze nie ma.

Jak wszyscy wiemy, desperacja matką wynalazku 

[AntekBezak]

Od czasu ostatniej aktualizacji nie było żadnych testów terenowych, pracowałem przez ten czas nad nowym napędem. Problemem było ścieranie przekładni planetarnej.

Jako pierwsze rozwiązanie postanowiłem wykonać przekładnię pasową, jednak już na wstępnych testach wystąpiły poważne problemy ze ślizganiem się pasków. Rozważałem użycie pasków o większych zębach, lub kilku obok siebie, jednak to pociągałoby za sobą dalsze koszty i powodowało zwiększenie rozmiarów. Porzuciłem zatem przekładnie pasowe.

Rozważałem przez chwilę przekładnię łańcuchową, jednak temat przerósł mnie już na etapie projektowania. Z tymi przekładniami nie mam kompletnie żadnego doświadczenia, a ich budowanie jest dość drogie, tak więc z obawy przed dużymi kosztami nauki zrezygnowałem i z tego rozwiązania.

Kolejnym rozwiązaniem jakie wypróbowałem był pomysł przekładni planetarnej wykonanej z hybrydowych elementów drukowano-frezowanych. Zamierzałem to co się da wydrukować w 3D i uzupełnić metalowymi wstawkami wszędzie tam gdzie występują większe siły. Zębatki miały być w całości wykonane z metalu, z wyjątkiem zębatki słonecznej drugiego poziomu i zębatki pierścieniowej. Byłem bardzo pewnien tego rozwiązania, miałem nawet gotowy szczegółowy projekt, jednak po rozmowie ze znajomym rolnikiem pojawił się nowy pomysł.

Pomysłem było użycie silników wraz z przekładniami wyciągniętymi z wkrętarek. Im dłużej myślałem nad tym pomysłem, tym więcej jego zalet widziałem. Wkrętarki są silne (kilkadziesiąt Nm), tanie, i mają mniejsze silniki, co może pozwoliłoby zmniejszyć zużycie prądu, można do nich bardzo pewnie przymocować osi i co najważniejsze: mają metalowe przekładnie planetarne. Kupiłem dwie wkręrarki Parkside PBSA 12 F5 (te konkretnie mają ponoć 28Nm) i z po wybebeszeniu dorabiam teraz własną obudowę, która pozwoli mi umocować napęd do ramy AICATa. Będę musiał poszerzyć całą ramę żeby wszystko się zmieściło, więc przy okazji tak dużej przebudowy poprawię też kilka mniejszych wad konstrukcyjnych, które od dawna mnie irytowały.

Wydruk został wykonany ze starej szpuli zawilgotniałego PETG, w związku z czym wygląda paskudnie. Zamierzam wydrukować poprawkę z nowej szpuli.

Zapomniałem też wspomnieć, że te przekładnie mają dwa biegi, które normalnie przełącza się na wierzchu wkrętarki. Być może ten mechanizm ma potencjał by uczynić go w przyszłości przydatną funkcją AICATa.

Edytowano 11 czerwca przez AntekBezak

[orb777]

@AntekBezak, dobry pomysł. Czy projekt czeka rebranding nazwy na "PARKCAT"?

Druga sprawa, czy teraz będzie popylać z futrami (?) hehe. Futra mają mocowanie typu "quick", są łatwo demontowalne, ale pewnie wiesz. Pod wpływem wibracji mogą się luzować, jeżeli zamierzasz mocować do nich koła zębate.

Edytowano 11 czerwca przez orb777

[H1M4W4R1]

7 godzin temu, AntekBezak napisał:

Wydruk został wykonany ze starej szpuli zawilgotniałego PETG, w związku z czym wygląda paskudnie. Zamierzam wydrukować poprawkę z nowej szpuli.

1. Ma wyglądać, a nie działać Ma działać, a nie wyglądać
2. Jak na wilgotne PETG nie wygląda tak źle

 

Edytowano 11 czerwca przez H1M4W4R1

[AntekBezak]

6 godzin temu, orb777 napisał:

@AntekBezak, dobry pomysł. Czy projekt czeka rebranding nazwy na "PARKCAT"?

Druga sprawa, czy teraz będzie popylać z futrami (?) hehe. Futra mają mocowanie typu "quick", są łatwo demontowalne, ale pewnie wiesz. Pod wpływem wibracji mogą się luzować, jeżeli zamierzasz mocować do nich koła zębate.

E tam, może jak mi parkside zapłaci za reklamę to się zmieni nazwę, ale raczej taka oferta z ich strony nie grozi.

A te "futra" to chodzi o te urządzenia do polerowania rzeczy? W sumie o nich nie pomyślałem, ale wkrętarki wydają mi się o tyle sprawdzone że mam parę takich w warsztacie i mogę fizycznie zobaczyć jakie silne są. Co innego przeczytać 28Nm, a co innego złapać ręką za końcówkę i poczuć. Co do tych zacisków, nie wiem czy te z wkrętarek nie będą mi się odkręcały, ale spróbować nie zaszkodzi, najwyżej się jakoś zakleji, albo poprosi kogoś żeby zaspawał. I tak jest to upgrade względem obecnego plastikowego mocowania osi.

6 godzin temu, H1M4W4R1 napisał:

• Ma wyglądać, a nie działać
• Jak na wilgotne PETG nie wygląda tak źle

Cóż, ja wolę żeby działało niż wyglądało, ale może chodziło Ci że odwrotnie. Choć jak jest możliwość, to najlepiej żeby i działało i wyglądało, a w tym przypadku możliwość jest. Wczoraj odebrałem paczkę z 8kg PETG Basic, więc mogę drukować do woli. Może gdyby Ender 3 wydrukował mi to w ten sposób z nowego PETG to bym zaakceptował, ale A1 przyzwyczaiła mnie do lepszej jakości.

[H1M4W4R1]

6 minut temu, AntekBezak napisał:

Cóż, ja wolę żeby działało niż wyglądało, ale może chodziło Ci że odwrotnie.

Miało być odwrotnie  Człowiek zamyślony często palnie głupoty.

[orb777]

13 minut temu, AntekBezak napisał:

A te "futra" to chodzi o te urządzenia do polerowania rzeczy?

O uchwyt wiertarski.

[H1M4W4R1]

54 minuty temu, orb777 napisał:

A te "futra" to chodzi o te urządzenia do polerowania rzeczy?

To ja doprecyzuję: uchwyty zaciskane ręcznie (bez kluczyka) zwykle wyrzucam do kosza jak tylko pierwszy raz odstawią jakąś manianę (zwykle to, że się zacinają, albo wiertło się luzuje). Po prostu to się nie nadaje do mocowania przekładni.

Polecam moją sztuczkę z wałem 5mm, sprzęgłem 5/8mm oraz uciętą śrubą M8x? DIN912 (tylko trzeba trafić na dobre, które mają wymiarowy kołnierz). Śrubę wciska się prasą w element plastikowy tak, by wystawała, potem wystającą część do sprzęgła (najlepiej użyć kołnierza, bo gwinty czasem się ślizgają w tych tanich sprzęgłach), a reszta do silnika. Prędzej stopisz plastik niż to coś się rozwali  

[AntekBezak]

Nie zaszkodzi wypróbować najpierw z tym zaciskiem co jest, a jeśli faktycznie zawiedzie, to na szczęście jest odczepiany w tych wkrętarkach, więc wymiana ich na sprzęgła nie będzie problemem.

[AntekBezak]

Zakończyłem wczoraj trwającą 3 dni przebudowę AICATa. Nawet po najgorszej awarii nie był w tak złym stanie do jakiego teraz doprowadziłem go celowo :

 

Po zakończeniu prac najbardziej zauważalną zmianą jest większa szerokość całej konstrukcji:

 

Inne zmiany to oczywiście nowe napędy wkrętarkowe, nie mogę się doczekać ich testu w terenie. Dodatkowo, jak kiedyś sugerował @orb777, dodałem blaszki usztywniające profile na których zamocowane są koła. Wymieniłem też wszystkie druty łączące ze sobą segmenty gąsienic na grubsze oraz wymieniłem część uszkodzonych segmentów na nowe.

 

Niedługo planuję serię testów terenowych, które wykażą czy wszystkie te zmiany zdaję egzamin.

[AntekBezak]

Od czasu przebudowy wykonałem kilka testów. Napędy wkrętarkowe sprawdzają się idealnie, są wystarczająco silne by uciągnąć całego robota z rozsądną prędkością, nawet w bardzo wymagającym terenie. Bardzo też mnie zaskoczyło znacznie mniejsze zużycie energii, prawdopodobnie spowodowane mniejszymi silnikami i większą sprawnością przekładni. Mam w związku z tym przypuszczenie, że zasięg AICATa również się zwiększy. Dodatkowo napędy wkrętarkowe są znacząco cichsze od poprzednich (które słyszałem nawet w pokoju gdzie sterowałem AICATem z komputera).

Nie obyło się bez problemów. Najpierw okazało się, że RPi odpowiedzialne za sterowanie silnikami restartuje się czasem kiedy silniki ruszają. Wbudowany do robota miernik napięcia akumulatora nie pokazywał wtedy spadków napięcia, dlatego upatrywałem przyczyny w zakłóceniach EMI generowanych przez silniki. Dodałem na przewody silników ferryty i dolutowałem kondensatory ceramiczne, jednak to nie rozwiązało problemu. Zrobiłem eksperyment i podłączyłem RPi do powerbanku, wtedy problem zniknął. Nie jestem pewien co było jego przyczyną, ale teraz jeździ z powerbankiem na pokładzie i też działa, powerbank i tak nigdy nie rozładowuje się szbciej niż akumulator do silników, więc to rozwiązanie nie skraca czasu pracy.

Drugim problemem było częste spadanie gąsienic, któremu były winne zaciski z wkrętarek. W tych wkrętarkach są one odczepiane i o ile same zaciski trzymają osie sztywno, to mechanizm mocujący zaciski do przekładni ma spore luzy. Rozwiązałem to, dodając proste, ale solidne konstrukcje podtrzymujące osie również z drugiej strony. Teraz jednak nie mogę nic dodać więcej po bokach AICATa, ponieważ uniemożliwi mi to przenoszenie go przez drzwi mojej pracowni 

Później podczas jednego z testów szło mi bardzo dobrze, więc ośmielony dobrymi osiągami nieco przeforsowałem AICATa, w wyniku czego robot przewrócił się do góry gąsienicami. Uszkodzenia były średnio poważne, naprawa zajęła jeden dzień.

Poza powyższymi, nie ma więcej problemów, w każdym razie nie takich, które uniemożliwiałyby użytkowanie maszyny, co bardzo mnie cieszy.

Nagrania tym razem nagrałem osobiście, co wyjaśnia ich gorszą jakość. Są dość któtkie, za co przepraszam. Na swoje usprawiedliwienie mam to, że był to pierwszy raz kiedy mogłem na własne oczy z bliska zobaczyć moje dzieło w akcji, więc byłem nieco zaaferowany. Nawet obserwowanie wszystkich parametrów wskazujących na poprawną pracę robota oraz sterowanie nim za pośrednictwem ekranu nie dostarczyły mi tyle satysfakcji jak obejrzenie pracy AICATa osobiście.

 

 

Zamierzam wkrótce zrobić nagrania ukazujące jazdę w bardziej wymagającym terenie. Planuję również kolejny test jazdy do całkowitego wyczerpania akumulatora, by zmierzyć zasięg AICATa.

[orb777]

13 godzin temu, AntekBezak napisał:

Nie obyło się bez problemów. Najpierw okazało się, że RPi odpowiedzialne za sterowanie silnikami restartuje się czasem kiedy silniki ruszają. Wbudowany do robota miernik napięcia akumulatora nie pokazywał wtedy spadków napięcia, dlatego upatrywałem przyczyny w zakłóceniach EMI generowanych przez silniki. Dodałem na przewody silników ferryty i dolutowałem kondensatory ceramiczne, jednak to nie rozwiązało problemu. Zrobiłem eksperyment i podłączyłem RPi do powerbanku, wtedy problem zniknął. Nie jestem pewien co było jego przyczyną, ale teraz jeździ z powerbankiem na pokładzie i też działa, powerbank i tak nigdy nie rozładowuje się szbciej niż akumulator do silników, więc to rozwiązanie nie skraca czasu pracy.

Przydałby ci się oscyloskop. Miernik może być za wolny lub uśrednia. Może te silniki mają większy prąd rozruchowy i gdzieś na przewodach nie wyrabia.

Przy okazji, czy sterownik silników ma wbudowane diody flyback?

[AntekBezak]

1 godzinę temu, orb777 napisał:

Przydałby ci się oscyloskop. Miernik może być za wolny lub uśrednia. Może te silniki mają większy prąd rozruchowy i gdzieś na przewodach nie wyrabia.

Przy okazji, czy sterownik silników ma wbudowane diody flyback?

Osycyloskop faktycznie byłby przydatny w tej sytuacji, jednak na ogół nie potrzebuję go na tyle często żeby go kupować. Miernik natomiast jest własnoręcznej konstrukcji (INA226) i niczego nie uśrednia, działa też dosyć szybko na ile się orientuję, choć może i tak za wolno. Sterownik to HAT-MDD10, w specyfikacji jest że ma diody. Nie wiem więc co było przyczyną, ale jak już wspomniałem, powerbank jako rozwiązanie spełnia swoją funkcję.