roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросборки, чип компоненты ...
Вопросы согласования управляющих модулей с периферией.

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение ibliz » 30 авг 2016, 20:05

Medtech писал(а): ibliz спасибо за оценку, глупо терять время на чтение вашей умной чепухи.
Просто побольше читайте и смотрите forum10/topic16779.html

Отличная ветка, благодарю за ссылку!

Добавлено спустя 22 минуты 54 секунды:
Angel71 писал(а):по датчикам немного рано думать - сначала бы немного теме сменить вектор с ненужного отвлечения на "аналог дифференциала" на "раздельное управление электромоторами".

Согласен почти со всем тем, что написали: в реальной работу по создания ровера необходимо начинать с постановки задачи и определении условий эксплуатации. А реализацию начинать, возможно, с более простых вещей. При этом двигаться поступательно, добавляя нужные датчики и усложняя поведение при необходимости этого. Но это ведь это не отменяет того, что можно интересоваться вопросами на перспективу? Вероятно, от возможности их реализации будет зависеть и размер ровера и его способности, да и его конечный образ, который представляю себе.

Что же касается "аналог дифференциала" или "раздельное управление электромоторами" - второе название более точное, согласен. Однако, смысл моих вопросов в этой ветке остаётся прежним.

Добавлено спустя 55 минут 38 секунд:
Myp писал(а):если ты будешь уравнивать момент на электромоторах, то заехав в песочек одним колесом, оно начнёт проскальзывать, на нём момент упадёт, твой электронный диф на всех остальных колёсах так же уменьшит момент, колесо в песке будет копать песок а остальные колёса встанут.
нужно контролировать именно скорость, если все 4 будут крутиться с одной скоростью то оставшиеся 3 колеса будут грести с повышенным моментом, а оставшееся колесо, которое в песочке, будет крутиться с уменьшенным моментом, почти вхолостую

Согласен - для данной ситуации простой дифференциал не поможет, в том числе его электронная версия. Однако, речь идёт как раз о том, что в случае электронной реализации дифференциала, его можно сделать более "умным": он может вести себя так, чтобы преодолевать подобные бездорожные ситуации.

Myp писал(а):кстати это только благодаря нам ты осознал что синхронизировать надо именно скорость вращения

Не совсем так :)
Во-первых, под синхронизацией скорости вращения колёс я не имею ввиду обязательно их уравнивание между собой: синхронизация - это когда скорость вращения каждого колёса подбирается с учётом скорости вращения других колёс, и итоговые их скорости могут отличаться. Потом, синхронизация по скорости вовсе не отменяет в моём понимании синхронизацию по крутящему моменту. И то и другое может быть необходимо в зависимости от ситуации.

Myp писал(а):ты приписываешь дифференциалу какие-то магические свойства

Именно дифференциалу не приписываю, а всего лишь озвучиваю функции, которые он выполняет, и хочу и расширить за счёт реализации электронной версии (можно это назвать "раздельное управление электромоторами", как предложил Angel71).

Myp писал(а):то что тебе надо это просто контроллер скорости вращения колёс с энкодерами, имитировать дифференциал и контролировать момент на колёса не надо.

Вот не уверен - зависит от задачи. Мне кажется, что дополнительный контроль момента на колёсах может быть полезным в дополнение к энкодерам (в зависимости от задачи, конечно).

Хочу привести ситуацию, когда датчик момента на колёсах может быть полезен (если ошибаюсь в своих рассуждениях - поправьте). Возьмём для начала 2-колёсного робота в двумя движками. Для простоты представим, что он движется по ровной поверхности и имеет с ней неразрывное сцепление колёс, а цель - движение прямо. Мы подаём одинаковое напряжение на каждый движок и ровер может двигаться как прямо, так и не очень - в зависимости от совпадения характеристик каждого движка, от диаметра колёс, от распределения веса. Если мы ставим энкодер на валу каждого движка, то мы таким действием можем компенсировать несовпадение характеристик движков, увеличив и уменьшив напряжение на одном из них, чтобы вращение стало одинаковым (но это не компенсирует разный диаметр колёс). Если стоит цель движения прямо - то правильней всего, наверное, ориентироваться на датчик с акселерометром/гироскопом/магнитометром. Но ладно, рассмотрим теперь вариант 4-колёсного ровера. Ситуация несколько усложняется, даже если мы по-прежнему имеем ровную дорогу с неразрывным сцеплением колёс и желание двигаться прямо. Допустим, мы опять же подали одинаковое напряжение на каждый из 4-х движков и ровер вдруг поехал прямо (что далеко не факт, так?). Но - ok - он едет прямо. Означает ли это, что тяга на каждом движке одинаковая? Что каждое колесо с одинаковым усилием тянет ровер вперёд? На мой взгляд - вовсе нет. Суммарная тяга двух правых колёс одинаковая, и суммарная тяга двух левых колёс - тоже. Поэтому он едет прямо. Получается, что одно из двух колёс на одной стороне выполняет больше работы, чем второе колесо на этой же стороне. Будет ли дополнительная нагрузка на редуктор движка, который делает часть работы за своего соседа на той же стороне? Да, будет. Будет ли этот движок больше греться и расходовать больше энергии? Тоже да. Сможем ли мы решить эту проблему, поставив энкодеры на каждый движок? Нет не сможем! Колёса-то не проскальзывают, и скорость вращения каждого движка будет одинаковая, поскольку ровер движется прямо. Просто некоторые делают больше работы, на некоторые "филонят" (можно представить многовёсельную лодку для аналогии, где некоторые гребцы работаю в пол-силы). И в данной ситуации как раз помог бы датчик момента, о котором я писал. Он смог бы помочь уравновесить нагрузку на каждый движок, таким образом продлевая срок работы каждого из них и оптимизируя расход энергии.

Кстати, датчики крутящего момента существуют. Вот, например
http://www.kwt.ru/catalog/datchiki/datc ... a-t4wa-s3/
На практике в роверах их кто-то использовал их, интересно?
Последний раз редактировалось ibliz 30 авг 2016, 22:27, всего редактировалось 1 раз.
ibliz
 
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 09 мар 2016, 11:31

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение Виктор Казаринов » 30 авг 2016, 20:29

Поставив датчик тока можно косвенно определить крутящий момент, получая дополнительную информацию о скорости вращения от энкодера.
Аватара пользователя
Виктор Казаринов
 
Сообщения: 1197
Зарегистрирован: 21 июн 2006, 11:22
Откуда: г. Омск
Skype: victorkazarinov
прог. языки: почти все понемногу
ФИО: Казаринов Виктор Геннадьевич

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение Zusul86 » 30 авг 2016, 20:51

ibliz писал(а):На практике в роверах их кто-то использовал их, интересно?
У них что габариты, что конструктив, что ценник не располагают к экспериментам на коленке.
Хочешь поиграться с моментом... монтируй привод колеса на упругое крепление, измеряй его деформацию любым доступным способом... или измеряй всякими датчиками усилия то как привод воздействует на крепление.
Zusul86
 
Сообщения: 545
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение Medtech » 31 авг 2016, 00:26

ibliz писал(а):PS. Angel71, небольшая просьба к Вам. Очень сложно читать текст, написанный сплошняком без заглавных букв в начале предложений, новых абзацев и пропущенных знаков препинаний. Был бы безмерно благодарен, если смогли оформить текст более аккуратно. Спасибо! :)

Особенно приятно видеть что пословица про бревно в чужом глазу жива и свежа как никогда : post360765.html#p360765
Аватара пользователя
Medtech
 
Сообщения: 185
Зарегистрирован: 20 апр 2015, 22:02
Откуда: Москва
Skype: sergelola

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение ibliz » 31 авг 2016, 01:26

Виктор Казаринов писал(а):Поставив датчик тока можно косвенно определить крутящий момент, получая дополнительную информацию о скорости вращения от энкодера.

Да, такая идея была, но потребляемый ток (как я понимаю) может не дать точную инфу: он зависит и от внутреннего сопротивления движка, а оно может быть разным у разных экземпляров в силу разнообразных причин.

Добавлено спустя 1 минуту 25 секунд:
Zusul86 писал(а):Хочешь поиграться с моментом... монтируй привод колеса на упругое крепление, измеряй его деформацию любым доступным способом... или измеряй всякими датчиками усилия то как привод воздействует на крепление.

Тоже думал об этом, идея интересная! Подобным, как я понимаю, никто не заморачивался?

Добавлено спустя 1 минуту 27 секунд:
Medtech писал(а):
ibliz писал(а):PS. Angel71, небольшая просьба к Вам. Очень сложно читать текст, написанный сплошняком без заглавных букв в начале предложений, новых абзацев и пропущенных знаков препинаний. Был бы безмерно благодарен, если смогли оформить текст более аккуратно. Спасибо! :)

Особенно приятно видеть что пословица про бревно в чужом глазу жива и свежа как никогда : post360765.html#p360765

Во-первых, пословица про бревно в своём глазу, и соринку в чужом. И не совсем понял, что именно имеете ввиду? Поясните, пж.
ibliz
 
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 09 мар 2016, 11:31

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение Виктор Казаринов » 31 авг 2016, 01:31

ibliz писал(а):...но потребляемый ток (как я понимаю) может не дать точную инфу: он зависит и от внутреннего сопротивления движка, а оно может быть разным у разных экземпляров в силу разнообразных причин.

Тут уж вы начинаете "блох ловить". Можно один раз это измерить и внести в поправочные коэффициенты управляющего процессора, если так уж необходимо. Это актуально для тяговых двигателей электровозов. Кстати, там и посмотрите, как они решают эту проблему. Я слишком давно заглядывал в их электросхемы.
Аватара пользователя
Виктор Казаринов
 
Сообщения: 1197
Зарегистрирован: 21 июн 2006, 11:22
Откуда: г. Омск
Skype: victorkazarinov
прог. языки: почти все понемногу
ФИО: Казаринов Виктор Геннадьевич

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение ibliz » 03 сен 2016, 11:01

Виктор Казаринов писал(а):Тут уж вы начинаете "блох ловить". Можно один раз это измерить и внести в поправочные коэффициенты управляющего процессора, если так уж необходимо.

Ловить блох или искать грамотное решение, не желая делать в стиле "лишь бы работало" - большой вопрос!

Что же касается поправочных коэффициентов, то мне не очень нравится это решение по следующим причинам:
1. Как их измерять? Если без нагрузки, то под нагрузкой в реальных условиях они будут скорее всего не актуальны.
2. Измерять необходимо их было бы на всём диапазоне рабочих напряжений, что усложняет измерения.
3. Если даже эти коэффициенты измерить и жёстко внести в систему, то это не значит, что они будут актуальны через некоторое время: характеристики движков могут меняться хотя бы даже из-за попадания в них пыли/грязи.

Поэтому мне ближе идея с датчиком момента. Но как его реализовать? Предлагалась идея с упруго деформируемым элементом и измерением степени этой деформации, но это идея. Как же можно реализовать её в железе?
ibliz
 
Сообщения: 15
Зарегистрирован: 09 мар 2016, 11:31

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение linvinus » 04 сен 2016, 16:06

вам сначала нужно получше понять как работает электрический мотор, и какие у него характеристики и от чего они зависят.
тогда блох будет заметно меньше, вам подсказали как правильно сделать.

а вообще такой дифференциал не нужен с точки зрения робота, у него есть датчики обратной связи - гироскопы , оптическая одометрия, карта и прочие ориентиры, поэтому управление ведётся не от того какой момент на валу колеса а от того куда перемещается робот. вот если вы делаете? радиоуправляемый самомсвал тогда другое дело.
R3 forum87/topic15337.html
R2 roboforum.ru/forum102/topic13980.html
R4 roboforum.ru/post336339.html#p336339
Делать надо хорошо - плохо получится само!
Аватара пользователя
linvinus
 
Сообщения: 1581
Зарегистрирован: 29 апр 2011, 12:37
Откуда: Москва
прог. языки: С

Re: электронный аналог дифференциала для колёсного робота

Сообщение Zusul86 » 04 сен 2016, 21:33

ibliz писал(а):Поэтому мне ближе идея с датчиком момента. Но как его реализовать? Предлагалась идея с упруго деформируемым элементом и измерением степени этой деформации, но это идея. Как же можно реализовать её в железе?

Даже с датчиками момента, без адаптивности, система выйдет в стиле "лишь бы работало", вы будите также подгонять всякие коэффициенты смысл которых теряется, как только на колесо намотает грязь или еще что то меняющее его диаметр.
В датчиках момента единый вал протачивают, формируя участок упругий деформации. Дальше точными энкодерами определять положение обоих половинок и получать разницу. Или клеят туда тензорезистор с платой измерения и через вращающийся трансформатор питают и снимают данные.
У вас нет необходимости измерять момент на чем то вращающемся, поэтому все можно сильно упростить. Примеров реализаций полно, разве что их нужно адаптировать под вашу задачу...
Вот пример наколенщины http://rlan.rocketworkshop.net/page24.htm
Если не хочется сильно выдумывать, ковыряйте тензобалки из китайских весов. Это и упругий элемент и датчик его деформации... Если сильно извернуться, то получится с одной тензобалки не только крутящий момент измерить, но и вес приходящийся на колесо.
Zusul86
 
Сообщения: 545
Зарегистрирован: 10 авг 2014, 15:02
Откуда: Саров

Пред.

Вернуться в Электроника, электротехника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter