Jakie silniki DC do platformy mobilnej, obliczenie momentu znamionowego (obrotowego)?

[jaras89]

Witam,
jestem nowy na forum i mam nadzieje, że zamieszczam post w odpowiednim miejscu.

Mam zrobić na projekt kompetencyjny zrobotyzowaną platformę mobilną (zamieszczam fotki obudowy). Jestem na kierunku automatyka i robotyka, lecz dopiero zaczynam zabawy z robotami. Problem pojawił się na samym początku ponieważ mam problem z wyliczeniem momentu znamionowego silnika (silnik z jakim momentem jest mi potrzebny), gdzie mogę znaleźć przykłady takich obliczeń lub czy ktoś mógłby te obliczenia zamieścić. Miałyby to być 4 silniki, po jednym na każde koło. Robot miałby jeździć na "plecach" i na "brzuchu", a także byłoby fajnie gdyby mógł się poderwać i jeździć na dwóch kołach coś ala segway (na kołach przednich i tylnych). Tu jest także problem bo zapewne sporo momentu trzeba, aby poderwać 8kg robota. Wymiary robota: długość-215mm, szerokość-200mm, wysokość-55mm wymiary samej skrzynki bez kół. Ma ktoś jakiś pomysł jak to wyliczyć. Proszę o pomoc.

[Phil]

A może inne rozwiązanie? Może "płetwy" takie jak ma ten bot:

https://www.youtube.com/watch?v=ntSL-PMn3x4

[Mars]

Poruszać jak Segway? Wiesz w ogóle co byś musiał zaimplementować w takim robocie by mieć taką funkcję? Pomijam problem ze środkiem ciężkości. Zbyt duża bezwładność żeby to ogarnąć. Na pewno nie na studiach. Tzn. dałoby radę, ale jak nie umiesz wyliczyć momentu to tym bardziej tego nie ogarniesz. No i to nie ten budżet wtedy. Poza tym co to by miało wnieść do konstrukcji?

Jedynie motyw, że na 2 sekundy potrafiłby się poderwać, ale to nie widzę sensu i tak. Lepiej użyć gąsienic i wdrapać się na schody czy cokolwiek.

[mactro]

Żeby policzyć moment musisz odpowiedzieć sobie na pytania:

- z jakim max. przyspieszeniem ma się poruszać robot?

- o jakim nachyleniu zbocza ma pokonywać?

Co do trybu jazdy a'la Segway - tak jak napisał Mars, obliczenia do tego potrzebne są daleko bardziej skomplikowane niż policzenie momentu silników. Choć twierdzenie, że zrobienie tego dla studenta jest niemożliwe to IMHO sporo przesada. Nie widzę natomiast żadnego praktycznego uzasadnienia dla tego rozwiązania.

[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

[Mars]

Choć twierdzenie, że zrobienie tego dla studenta jest niemożliwe

Tzn. dałoby radę, ale jak nie umiesz wyliczyć momentu to tym bardziej tego nie ogarniesz.

Więc gdzie niby napisałem, że jest niemożliwe? 😉

Nie ma rzeczy niemożliwych, ale spora część z nich wymaga po prostu czasu. Nie wiem na którym kolega jest roku, ale w zasadzie musiałby rzucić wszystko inne, by się wyrobić do końca studiów z ogarnięciem tego (zakładając, że jest maksymalnie na drugim roku). Albo posiadać spore fundusze, dzięki którym zaoszczędzi czas, który poświęciłby zagadnieniom konstruktorskim, i zająłby się teorią, obliczeniami, projektem, zleceniem wykonania elementów mechanicznych, złożeniem, testowaniem, w razie potrzeby poprawą projektu, itd.

[jaras89]

Student może bardzo dużo tylko musi się wdrożyć. Z tym ala segway'em to nie musi być wcale praktyczne, ale będzie extra wyglądało. Ja nie muszę tego jak na razie składać, ma być tylko teoretycznie i tylko na papierze, obudowa jest bo jest, nie miałem co w święta robić i powstała. Jak uda mi się to jakoś sensownie na kartce opisać to może politechnika da pieniążki. Co do nachylenia zbocza to "ma palić gumy w miejscu", gdy dojedzie do przeszkody i jest zablokowany to chciałbym, aby kółka się w miejscu kręciły. Zrobiłem jakieś obliczenia z prędkością, moment na kartce w załączniku, powiedzmy ze na razie bez opcji segway'a. Jeśli możecie to sprawdźcie te obliczenia, ale zdaje mi się, że coś bardzo mały wyszedł ten moment. Czy nie powinno być około 0,31Nm?

Prędkość poruszania przyjmuje góra 1m/s

1/(0,001/60)=60000mm/min

191obr./min

Każdy silnik obsługuje 1z4 części robota:

- Moment obrotowy - Miało być bez skomplikowanych definicji fizycznych. Prostymi słowami można powiedzieć, że im większy moment w robotyce tym lepiej dlatego, że im większy moment obrotowy tym więcej może uciągnąć silnik. Mając moment 1 [kg/cm] wiemy, że gdybyśmy w odległości 1 cm od środka wału zaczepili 1 kg to silnik jeszcze ruszy ale gdy zaczepimy 1,1 kg to już nie. Inną jednostką w której podaje się moment obr. jest [N * m]. Zamiana między jednostkami jest bardzo prosta wystarczy skorzystać z następujących wzorów.

Y [N * m ] = X * 9.81 * 0.01

Gdzie za X należy podstawić moment w [kg / cm] a w wyniku otrzymamy odpowiednik w [N * m].

czy może to zdj., różnią się tylko tym, że pierwszy jest 2,5kg/8cm a drugie 2,5kg*8cm

A z segway'em to myślałem, jakbym nie dał rady obliczyć momentu do postawienia dęba(jak na motocyklu) to np.: gdy dojedzie do ściany i się na nią wdrapie przednimi kołami to później wystarczy, aby utrzymywał kąt, który będzie pozwalał trzymać dwa koła w górze.

[mactro]

Mars, dwóch moich kolegów na inżynierkę zrobiło humanoida, który był później pierwszy w sprincie w Wiedniu w 2011, a temat Segway'a (czy właściwie wahadła odwróconego) jest znacznie lepiej opisany od strony teoretycznej. Ale w sumie nieistotne 😋

Co do nachylenia zbocza to "ma palić gumy w miejscu"

A jak ma się to do nachylenia zbocza? Przecież to zależy wyłącznie od przyczepności opon... Mi chodziło o "robot ma podjeżdżać pod zbocze o nachyleniu max. xx stopni". Co do obliczeń, to co Ty właściwie tam liczyłeś? Jeśli mamy to sprawdzać, to napisz proszę wzory, żebyśmy nie musieli się domyślać co każda magiczna liczba ma znaczyć.

[jaras89]

Może podjeżdżać pod zbocze 60stopni powiedzmy, ale gdy dojedzie do ściany kąt 90stopni to aby umiał się na nią wdrapać i przewrócić z "brzucha" na "plecy". Zaraz postaram się zmienić fotki z obliczeniami. Już są dwa posty wyżej.

[ Dodano: 13-01-2013, 17:15 ]

Czy takie 4 silniki dałyby rade ruszyć 8-10kg robota

http://botland.com.pl/silniki/723-silnik-pololu-hp-150-1.html

lub

http://www.trobot.pl/Silniki/Z-przekladnia/Silnik-20Dx42-731

[Bobby]

Drugie powinny dać radę, ale IMO lepiej kupić te:

http://www.trobot.pl/Silniki/Z-przekladnia/Silnik-25Dx52L-341-HP

Moment ten sam, ale większa prędkość. Lub te:

http://www.trobot.pl/Silniki/Z-przekladnia/Silnik-25Dx54-751-HP

I będziesz miał zapas momentu - według mnie lepsza opcja, tym bardziej, że wszystkie tye silniki są w podobnym przedziale cenowym, a nawet nieco tańsze od twojej propozycji. Przekładnia z tego silniczka z mikroprzekładnią bardzo szybko by się u ciebie rozsypała.

Przyszła mi do głowy jeszcze jedna propozycja - silniki z wkrętarek. Są dużo tańsze, a moment i prędkość w zapasie. Niestety są bardzo łakome na prąd - proponowałbym do ich sterowania VNH2SP30.

[jaras89]

Mam jeszcze dwa pytania:

Jakie dwa akumulatory polecałbyś do kupienia pod 4 te silniki (pojemność?):

http://www.trobot.pl/Silniki/Z-przekladnia/Silnik-25Dx54-751-HP

A także 2x12V czy 2x6V

[Bobby]

http://www.trobot.pl/Zasilanie/Akumulatory/Akumulator-ZIPPY-Flightmax-2200mAh-74V-2S1P-20C

Może coś takiego? Na pewno lipol, bo te silniki jak widać lubią sobie pociągnąć prądzicha. Nie rozumiem tego czy 2x12V czy 2x6V.

[Phil]

Co do pojemności, to zależy jak długo chcesz, by to jeździło.

[jaras89]

Np: tutaj http://www.wobit.com.pl/produkty/robotyka/mobot-explorer-A1.html

sa w takiej platformie dwa akumulatory żelowe i myślałem zastosować takie duże. Dwa silniki korzystają z jednego 6V lub dwa z jednej 12V. A taki aku jak napisałeś jest do jednego silnika?

[Bobby]

Ten aku podpinasz do sterownika silników, jest wspólny dla wszystkiego - od silników, przez czujniki po układy scalone. Aby odseparować zasilanie elektroniki od "brudnego" zasilania silników możesz skorzystać z dwóch akumulatorów, jednego mniejszego dla elektroniki i jednego bydlaka dla silników. Myślę, że nie ma sensu stosować akumulatora żelowego, bo są strasznie ciężkie, a przy większym obciążeniu napięcie na nim będzie siadać.

[mactro]

Jeśli chodzi o lipo, to radziłbym coś przynajmniej 5000mAh, albo przynajmniej 2x 2200mAh połączone równolegle. Te silniczki faktycznie potrafią pociągnąć sporo prądu (choć w praktyce 6A jest mocno przesadzone, mi sześciokołowy robot z tymi silniczkami, w czasie jazdy brał łącznie maks. 16A czyli ok. 3A na silnik). Na małym akumulatorku o małym C, tak jak Zippy, miałbyś spore spadki napięcia w czasie maksymalnego poboru prądu.