Clever Geek Handbook

تصميم مناور مجسم ب 7 درجات



تحية للجميع! ولمدة عام تقريبًا ، لم يتم نشر أي شيء جديد حول مصير روبوت خدمة Tod Bot. ومع ذلك ، طوال هذا الوقت لم نكن خاملين ، واليوم يمكننا التحدث عن النجاحات التي تحققت. لا تدعي هذه المشاركة أنها وصفة تصميم ، ولكنها تصف مسارنا فقط.

متابعة لمشروعنا ، وصلنا إلى مهمة التقاط الأشياء باستخدام مناور. في ذلك الوقت ، كنا قد حللنا بالفعل مهام مثل التعرف على الأشياء والتحكم في المناور. تم تصنيع المعالج من المصمم واستخدم أجهزة تقليدية ، وقدرته الاستيعابية والقدرة على التحكم في السرعة تركت الكثير مما هو مرغوب فيه (وحدة التحكم التي استخدمناها لم تدعم التحكم الديناميكي في السرعة المؤازرة). ثم كان لدينا خيار: طلب وحدة تحكم جديدة واستخدام ما هو موجود بالفعل أو حل المشكلة بشكل جذري والحصول على مناور يناسبنا من جميع النواحي.

حتى أنه لا يُعتقد أن الحصول على مناور يلبي جميع المتطلبات - يكلف الكثير من المال. لذلك ، قررنا الذهاب إلى أكثر الطرق شائكة ، ولكن أيضًا الطريقة الأكثر إثارة للاهتمام - لبناء طريقتك الخاصة.
بادئ ذي بدء ، تم تشكيل قائمة بالخصائص الرئيسية:
  • عدد الدرجات: 7
  • الحمولة / وزن العمل: 2-3 كجم
  • طول المعالج: 90 سم
  • وزن المعالج: 6-8 كجم

لماذا هذه الخصائص؟ حسنًا ، لنبدأ بالوزن ... نظرًا لأنه من المقرر وضع المعالج على منصة متنقلة ، فإن كتلته هي معيار أساسي وكلما كان المناور أسهل ، كان ذلك أفضل.

مع اختيار طول المناور ، استرشدنا بحجم أيدي شخص بهامش صغير ، لأن جميع الأدوات المنزلية تقريبًا على طول الذراع.

تم تحديد وزن العمل بناءً على بعض الإحصائيات. في البيئة المنزلية ، تكون الأشياء المصممة لرفعها بيد واحدة ، من خلال وزنها ، في حدود ما يصل إلى 1 كجم. أثقلها غلاية ، يمكن أن تصل كتلتها إلى 2 كجم أو نحو ذلك.

الأكثر إثارة للاهتمام هو تحديد عدد الدرجات. لالتقاط ناجح لجسم في الفضاء ، يكفي 4 درجات على الأقل من الحرية. ولكن نظرًا لأننا أتقننا بالفعل برنامج التحكم في مناور بدرجة 6 - 7 وأردنا حقًا تجربته عمليًا ، فقد قررنا تجميع قطعة من الحديد له. يسمح لك هذا العدد من الدرجات بأداء حركات أكثر تعقيدًا ووظيفية. كما يقولون ، أكثر - وليس أقل.



بعد ذلك ، بدأنا في تشويه الإنترنت ، وبطبيعة الحال ، بدأنا بمشاريع مفتوحة ، لكنها ... بشكل عام ، يمكن حسابها على أصابع اليدين. كل ما يمكن أن نجده من الخصائص لا يناسبنا ، بما في ذلك حتى المشاريع الطموحة مثل Inmoov. ما دفع القرار النهائي لتطوير المناور الخاص بك.

مخطط الرسم البياني


يعتمد مبدأ تشغيل المعالج بشكل كبير على جهاز محرك الأقراص المستخدم. أثناء البحث ، تم تحديد الخيارات التالية (في البداية لم يأخذوا في الاعتبار التقنيات المبتكرة ، مثل خط الصيد للتدفئة ، وما إلى ذلك):
  1. محركات كهربائية
  2. المحركات الهوائية / المحركات الهيدروليكية

لم أكن أرغب حقًا في الانخراط في المكونات الهيدروليكية والهوائية ، وهي مكلفة نسبيًا (الأسطوانات ، الضواغط ، إلخ). في طريق استخدام المحرك الكهربائي ، هناك أيضًا خيارات ، وهي أنواع المحركات الكهربائية:
  1. الماكينات
  2. محركات السائر
  3. محركات DC

استخدام الماكينات يتحول على الفور ، كما تلك الأقل تكلفة ليست مناسبة لخصائص الأداء المعلنة ، والصناعية باهظة الثمن. مع محركات السائر ، ليس كل شيء سلسًا جدًا - فهي ضخمة جدًا مقارنة بـ DPT. ونتيجة لذلك ، تقرر الحديث عن هذا الأخير.
في الخطوة التالية ، قمنا بفحص تصميمات مختلفة باستخدام محركات DC ، وحددنا الخيارات التالية:
  1. يتم تثبيت محركات الأقراص مباشرة في عُقد المعالج (أماكن الانحناء أو دوران المفاصل)
  2. انتقلت محركات الأقراص خارج العقدة

في الحالة الأخيرة ، يمكن نقل عزم الدوران من المحرك بعدة طرق:
  • سيور
  • عبر الكابلات
  • من خلال مهاوي

عند تصميم الخيار الأول ، تم النظر في موقع محركات الأقراص في العقد. بعد بدء التصميم ، عندما تم تصميم الدرجات الأربع الأولى ، أصبح من الواضح أن المعالج لن يمتلك خصائص الرفع المطلوبة. يتم توزيع كتلة المناور على طولها بالكامل ، وكما هو معروف من الفيزياء وفقًا لقانون الرافعة المالية: كلما زاد الحمل عن نقطة تطبيق القوة ، كلما زادت الحاجة إلى تطبيق هذه القوة.



ثم تقرر تحريك الأقراص أقرب إلى القاعدة باستخدام الكابلات ، على الرغم من وجود إغراء لوضعها على الإطلاق في القاعدة. وهذه المرة ، تم استخدام نظام التروس المائلة لأزواج الدرجات. سمحت كتلة التروس هذه بتوزيع عزم الدوران بين درجتين من الحرية في وقت واحد.



بدأ العمل في الغليان: الحسابات والرسومات والأفكار ... بعد تصميم المتلاعب بأكمله ، تسلل الشك في ... هل سيكون من الممكن تسوية الخطأ في شد الكابلات وتوفير صلابة كافية لنقل عزم الدوران؟



وقد بدأنا التكرار التالي ، والذي كان يهدف إلى تحسين وتصحيح أوجه القصور ، لأن التصميم الناتج يناسبنا بشكل عام. في الأساس ، خضعت طريقة نقل عزم الدوران لتغيير ، وفي النهاية ، استقرنا على نسخة مجمعة: مهاوي صلبة ومحرك الحزام.



وبطبيعة الحال ، الرأي العام للمناور.



في المقالة التالية ، سيتم لمس التعبئة الإلكترونية ومفهوم أفكارنا.

More articles:


All Articles