Skocz do zawartości
Zaloguj się, aby obserwować  
mavros

Jaki napęd i jakie czujniki do robota zamiatającego własnej konstrukcji?

Pomocna odpowiedź

Witam,
jestem w trakcie budowy robota mobilnego autonomicznego odkurzającego. Jako bazę (podwozie) ze szczotką wykorzystam odkurzacz: MPM PRODUCT FD-SDJ01 Marysia --> linki poniżej:

IMG_51e7bb66874b76209.jpg

IMG_51e7bbc58c9a64835.jpg

Oczywiście obudowa będzie przerabiana, aby znalazł się w niej napęd dzięki, któremu robot poruszałby się.

Wybrałem MOBOT-MBv2-AVR - sterownik robota mobilnego z procesorem 8-bit:

http://www.mobot.pl/index.php?site=products&type=853&details=8049,

chciałbym również kupić czujniki i silniki. Prośiłbym, abyście mi doradzili jakich czujników potrzebuję (w jakiej ilości poszczególne z nich) oraz silników.

Zakładam, że ostatecznie robot będzie ważył podobnie jak komercyjne roboty tego typu, tzn. ok 3,5 kg.

Tutaj moja propozycja silnika:

http://www.trobot.pl/Silniki/Z-przekladnia/Silnik-25Dx54L-751-HP-z-enkoderem [silnik 25Dx54L 75:1 HP z enkoderem]

Koła jakie wybrałem to:

1) http://botland.com.pl/kola-pololu/22-kola-pololu-60x8mm-czarne-para.html [Koła Pololu 60x8mm - czarne]

lub

2) http://botland.com.pl/pozostale/39-kola-sportowe-tamiya-70111-dwie-sztuki.html [Koła sportowe Tamiya 70111].

Prędkość poruszania miałaby być taka jak komercyjnych robotów tego typu albo delikatnie wolniejsza.

Jeśli chodzi o czujniki to wiem, że mogę wybierać spośród takich:

a) http://www.mobot.pl/index.php?site=products&type=854&details=7766 [MOBOT-USv2 -sonarowy czujnik odległości [5 - 350cm]];

b) http://www.mobot.pl/index.php?site=products&type=854&details=7759 [GP2D12 -czujnik małych odległości [10 - 80cm]].

Z dokumentacji sterownika MOBOT-MBv2-AVR oraz sonaru MOBOT-USv2 wynika, że maksymalnie można podłączyć 2 czujniki wykorzystujące sygnały w paśmie podczerwieni oraz do 8 czujników działających w niesłyszalnym paśmie akustycznym w oparciu o przetworniki piezoelektryczne (sonar).

Szczegóły mojej obudowy i wnętrze:

IMG_51e7ba0626b054628.jpg

IMG_51e7bb0193d241200.jpg

IMG_51e7bb0e6418f2445.jpg

IMG_51e7bb12985b83213.jpg

IMG_51e7bb2a230c93420.jpg

IMG_51e7bb309a0961746.jpg

IMG_51e7bb2c633dd5995.jpg

IMG_51e7bb4e141d71592.jpg

Obudowę chcę uciąć w ten sposób (zostawiając ściankę od zbiornika na kurz):

IMG_51e7c18de5d933420.jpg

Do tej ścianki przykręciłbym blachę, na której znalazłyby się silniki, sterownik oraz akumulator(/-y). Silnik od napędu szczotki zamocowałbym nieco wyżej z zachowaniem odpowiedniego naciągu paska.

Na tym zdjęciu możecie zaznaczyć proponowane umiejscowienie czujników i ich kierunki:

IMG_51e7bb0193d241200.jpg

Ja proponuję czujniki podczerwieni usadowić na przodzie jak kierunkowskazy w samochodzie, dbające o to, aby przedni róg lewy oraz prawy od boku nie uderzył w przeszkodzę. Kilka sonarów patrzących do przodu. Pisząć "kilka" mam na myśli to, aby pokryć szerokość robota (29 cm), czy coś więcej potrzebne to nie wiem.

Dokładne wymiary obudowy przed ucięciem:

(29 [szerokość] x 21 [długość]) cm.

Oś napędowa robota nie będzie znajdowała się w centrum obudowy (wysunięty przód ze szczotką) dlatego mam tyle wątpliwości.

Jeśli popełniłem jakieś błędy w swoich rozważaniach to proszę o wyrozumiałość, ponieważ dopiero zaczynam swoją przygodę z amatorską robotyką.

__________

Komentarz dodany przez: Treker

Część podpisu niespełniająca wymogów regulaminu została usunięta.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Witam.

Myślę że o wiele lepszym rozwiązaniem były by dwie szczotki obracające się przeciw bieżnie i napęd gąsienicowy z powodu łatwości przekazania napędu do szczotek.

Pozdrawiam.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

kuba_snk, szczotka ma działać niezależnie od napędu, najlepsze by były jakieś koła o stosunkowo wysokiej przyczepności z bieżnikiem (żeby kurz nie dawał się zbyt mocno we znaki). Może jakieś gumowe koła z samolotów? Np. to: http://www.emodel.pl/kolo-polipropylen-38mm-p-1953 , tylko musiałbyś dobrać sobie średnicę, by prędkość Ci odpowiadała. Silniki są ok, ale mostek na płytce jest do nich za słaby. Najlepiej byłoby złożyć coś samemu na jakiejś atmedze + VNH3SP30 na przykład. Chociaż atmega może mieć lekki problem z wyrobieniem się z enkoderami. Zdecydowanie lepszy byłby stm32 ze sprzętowym wsparciem enko.

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Myślę że zastosowanie kół skomplikuje cała konstrukcje, robot będzie dość szeroki i przy skręcie będą występowały duże różnice prędkości na poszczególnych kołach. Wymagało by to zastosowania dyferencjału i skrętnych kół albo dość skomplikowanego programu.

Nie rozumiem dlaczego napęd szczotek nie może być przekazywany przez gąsienice są paski zębate posiadające zęby z obu stron, elektrosprzęgła i przekładnie. Nauka Radziecka zna odkurzacze z napędem na siłę mięśni gdzie z kuł przekazywany był napęd na szczotki. Ponadto gąsienica zawsze będzie mieć większą przyczepność niż koła z powodu powierzchni styku z podłożem. Zrezygnował bym też z enkoderów wydają mi się zupełnie zbędne, za to zastosował bym silniki krokowe co ułatwiło by jazdę po ściśle określonej trasie jak również uprościło program sterujący.

__________

Komentarz dodany przez: Sabre

Proszę poprawić błędy.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

kuba_snk, 2 napędzane koła będą najprostszym rozwiązaniem, zarówno mechanicznie, jak i programowo. Silniki krokowe są ciężkie i prądożerne, lepiej skorzystać z DC nawet bez enkoderów (chociaż lepiej je mieć, niż nie mieć). Skrętne koła i dyferencjał dopiero sprawiłby, że program byłby skomplikowany.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@kuba_snk:

Powołam się na fragment artykułu, który rozjaśni umysł, nawet tym zatwardziałym konserwatystą 😉:

"(...) Do napędzania konstrukcji gąsienicowych potrzeba silników o większej mocy niż w przypadku konstrukcji kołowych. Pojazdy gąsienicowe są znacznie wolniejsze od pojazdów kołowych i bardziej skomplikowane w budowie. Ich konstrukcja zawiera zazwyczaj wiele części ruchomych. Minusem jest również ich znacznie większa waga. Jest to spowodowane ciężarem elementów systemu zawieszenia, który może dochodzić do 30% całkowitej masy pojazdu. ... " [https://www.forbot.pl/forum/topics20/mechanika-zawieszenie-kolowe-i-gasienicowe-przeglad-dla-laikow-vt4024.htm]

Jeśli chodzi o skrętne koła i dyferencjał to niepotrzebne komplikowanie sobie życia.

No więc do rzeczy:

Wybrałem inne silniki ze względu na ograniczenie mostków na płycie sterownika:

http://www.kamami.pl/index.php?ukey=product&productID=195709 [Pololu 1444 - 50:1 Metal Gearmotor 37Dx54L mm with 64 CPR Encoder] - te pobierają 5 Amperów, ale niezbędne będzie dodanie radiatorów na mostki z uwagi na pracę na granicy parametrów.

Koła:

http://www.emodel.pl/kolo-polipropylen-50mm-p-1955 [Koło polipropylen 50mm] - tylko nie wiem jakie są szerokie, ale pewnie minimum z 2,5 cm.

Obliczenia szybkości dla różnych silników z tej serii przy zastosowaniu koła o średnicy 5 cm:

IMG_51f7bc84480a03182.jpg

Potrafi ktoś powiedzieć o ile spadną obroty silnika przy obciążeniu?

Czy zaproponowany przeze mnie silnik jest wystarczający?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
Potrafi ktoś powiedzieć o ile spadną obroty silnika przy obciążeniu?

Przy jakim obciążeniu? Uwzględnij jeszcze parametr zwany momentem obrotowym - to on pozwala określić, z jaką siłą silnik jest w stanie obracać np. kołem. Na ogół im niższe przełożenie (większe obroty) przy takim samym silniku, tym mniejszy moment obrotowy - i na odwrót. Czyli prędkość obrotowa z i bez obciążenia będzie najbardziej zbliżona dla najwolniejszych obrotów (największe przełożenia przekładni).

Ogółem poczytaj o tarciu tocznym, poszukaj momentu obrotowego wybranego silnika, określ całkowitą masę robota i sam będziesz w stanie oszacować jaki będzie stosunek momentu obr. silnika względem oporów ruchu. Im większy, tym mniej zmieni się prędkość. Aby poznać dokładną wartość, trzeba uwzględnić odpowiednie charakterystyki z dokumentacji technicznej silnika + uwzględnić straty na przekładni + uwzględnić spadki napięcia na źródle zasilania podczas pracy i jeszcze kilka parametrów... Zależy do czego potrzebujesz te dane.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Nie wspominałem o momencie obrotowym, ponieważ link z silnikiem zawiera tabelę z modelami silników i ich momentami. Sugerowałem się (przeczytałem) też tym, że gdzieś ktoś na tym forum doradzał komuś kto planuje zbudowanie 5-kilogramowego robota - silnik:

http://www.trobot.pl/vmchk/Silniki/Z-przekladnia/Silnik-25Dx54L-751-HP-z-enkoderem

[25Dx54L 75:1 HP z enkoderem] - MOMENT OBROTOWY: 9,4 kg*cm.

A takie dane do niczego innego nie są mi potrzbne jak do podjęcia decyzji o zakupie silników. Dlatego proszę Was o pomoc w moim wyborze. Wolę kupić z przewymiarowanym momentem obrotowym niż za niskim. Domyślam się też, że jeśli moment będzie przewymiarowany to pobór prądu przez silniki powinien być mniejszy.

Ja szacuję wagę swego robota na ok. 3 kilogramy. Chcę wybrać spośród tych dwóch silników, ponieważ prędkość uzyskana przy kole o średnicy 5 cm mi odpowiada (teoretycznie):

1) http://www.kamami.pl/index.php?ukey=product&productID=196003 [Pololu 1445 - 67:1 Metal Gearmotor 37Dx54L mm with 64 CPR Encoder] - MOMENT OBROTOWY: 14 kg*cm

lub

2) http://www.kamami.pl/index.php?ukey=product&productID=195709 [Pololu 1444 - 50:1 Metal Gearmotor 37Dx54L mm with 64 CPR Encoder] - MOMENT OBROTOWY: 12 kg*cm

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Z momentem 12kg*cm wciągniesz prawie dwa takie roboty po ścianie pionowo w górę 😉 Więc w zupełności wystarczy. Zauważ, że jak masz dwa silniki, to ciężar się rozkłada po połowie (przy jeździe prosto).

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Nawyk:

Dzięki Kolego za pomoc 🙂

Wybrałem następujące części do swojego robota (podsumowanie):

1) http://www.mobot.pl/index.php?site=products&type=853&details=8049 [MOBOT-MBv2-AVR - sterownik robota mobilnego z procesorem 8-bit],
2) [MOBOT-Charge v2 - Moduł ładowarki do robota mobilnego],
3) http://allegro.pl/show_item.php?item=3432207436 [Dwa akumulatory żelowe 6V 3.2 Ah (połączę je szeregowo, aby uzyskać napięcie 12 V],
4) http://www.kamami.pl/index.php?ukey=product&productID=195709 [Dwa silniki Pololu 1444 - 50:1 Metal Gearmotor 37Dx54L mm with 64 CPR Encoder wraz z hub'ami i mocowaniami],
5) http://www.emodel.pl/kolo-polipropylen-50mm-p-1955 [Dwa Koła polipropylenowe 50 mm],
6) http://botland.com.pl/cyfrowe-czujniki-odleglosci/1622-sharp-gp2y0d805z0f-cyfrowy-czujnik-odleglosci-5cm-z-podstawka-pcb.html [Czujniki Sharp GP2Y0D805Z0F - Cyfrowy czujnik odległ. 5cm z podstawką PCB] - tylko nie wiem ile ich... 7 sztuk? Skoro robot ma szerokość ok 30 cm (29 cm) to umiejscowić je co 5 cm?

Czujnik ma informację w nocie katalogowej, że jest to typowy czujnik do robota sprzątającego 🙂

"■Applications

1. Touch-less switch

(Sanitary equipment, Control of illumination, etc.)

2. Robot cleaner"

Tutaj konstrukcja analigiczna do tego co ja chcę wykonać (niedawno znalazłem):

Źródło:

http://basicrobot.blogspot.com/2012/01/homemade-vacuum-cleaner-robot.html

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

Zaloguj się, aby obserwować  

×
×
  • Utwórz nowe...