roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Обсуждаем рождающиеся мысли и результаты экспериментов.

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение PavelZ » 03 июл 2020, 22:52

Да, как то не так написал, что даже самому не понятно))

Вообщем скоростной моторчик меньше весит при той же мощности. И простой редуктор менее металоёмок, чем планетарный, хотя и планетарный меньше по габаритам.

Я как-то энергоустановку стал новую изобретать, перечитал много литературы по авиационным двигателям, в том числе и про вертолётные почитал маленько и турбовинтовые с высоким коэффициентом двухконтурности. В авиации не применяют планетарные редукторы из-за высокой металлоёмкости. В танках применяют, так как там увеличение веса не так критично. Наилучшим вариантом оказывается использование вместо планетарки двух и более поточного редуктора.
Не ищу лёгких путей.
Аватара пользователя
PavelZ
 
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 12:36
Откуда: Алексеевка
Skype: zachesapav
ФИО: Павел Зачеса

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение Виктор Казаринов » 04 июл 2020, 12:50

Применение бесколлекторников в робототехнике, насколько я вижу, идет в направлении увеличения диаметра двигателя и его уплощении. Они становятся похожими на мотор-колесо. Тут все просто. Нужно еще на выходном валу двигателя получить как можно более низкие обороты и максимальный момент. Двигатели большим диаметром ротора как длинным рычагом создают больший момент, чем те, что с малым диаметром. Положительным тут является то, что уменьшается потребное передаточное отношение. Например, в MIT Cheetah, насколько мне известно, соотношение 6:1. такое соотношение можно достичь любым не очень сложным редуктором, даже зубчатыми шкивами с ременной передачей. Вопрос только в габаритах такого редуктора.
Обратной стороной большого диаметра ротора двигателя является большая инерция, особенно в случае реверса. Такой режим в роботах встречается повсеместно. Маленький высокооборотистый двигатель тоже довольно инерционен ввиду высоких оборотов. Еще одним отрицательным свойством мелких двигателей является большой люфт из-за многоступенчатости редуктор, который имеет большое передаточное число.
Хорошим подтверждением моих слов является деятельность Джеймса Брейтона, который начинал с шуруповертов, затем перешел на обычные бесколлекторники, а позже - на плоские бесколлекторники большго диаметра. Думаю, к следующей, третьей версии его OpenDog, он дозреет и сделает, наконец, компактного и легкого робота, удобного в применении.
Аватара пользователя
Виктор Казаринов
 
Сообщения: 1349
Зарегистрирован: 21 июн 2006, 11:22
Откуда: г. Омск
Skype: victorkazarinov
прог. языки: почти все понемногу
ФИО: Казаринов Виктор Геннадьевич

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение PavelZ » 04 июл 2020, 22:32

То, что на виду, это работы энтузиастов и разного рода стартапов из-за бугра. Многое мы не видим... Из твоих же слов, Виктор, надо снижать вес приводов на самих конечностях, манипуляторах, либо выносить всё тяжёлое ближе к основанию, корпусу. В итоге пневмо или гидро привод как раз-то более предпочтителен (ещё бы научится делать микроклапаны прям в цилиндрах), чем электрический с размещением приводов на суставах манипуляторов. А использование разного рода тяг это всё тот же люфт и инерция, что и в обычных редукторах.

Добавлено спустя 6 минут 11 секунд:
Как раз думал о золотниковом клапане управляемом микросервой, есть ли такие, наверняка есть и стоят наверное тоже немало...

Добавлено спустя 14 минут 42 секунды:
Интересно, а есть ли шаровые клапана меньших размеров?
https://aliexpress.ru/item/32950154317.html
Не ищу лёгких путей.
Аватара пользователя
PavelZ
 
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 12:36
Откуда: Алексеевка
Skype: zachesapav
ФИО: Павел Зачеса

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение Виктор Казаринов » 04 июл 2020, 22:34

Однозначно, пневмопривод не стоит даже и пробовать. Я много лет назад даже притащил с завода настоящего пневморобота. Роборуку. И документация была. Вот уж я поигрался, изучая, разбирая и наблюдая, как его конструировали. Классно был сделан. Но... Сам тяжеленный, а груз мог поднять только один килограмм. Да еще огромную станцию подготовки воздуха и шкаф управления требовал. Короче, я его не смог запустить в своей тогашней квартире. Хотя купил компрессор. Нет, пневматика - это не вариант. Кроме того, в воздухе внутри цилиндров, а особенно внутри эластичных пневмомускулов (которые я тоже пробовал делать и даже на фирму Festo заходил) возникают колебания. В общем, это как батут, на котором дети играют. Почти невозможно управлять. Да, есть демо видео, как лихо пневмомускулы работают на конвейере. Но даже Festo, производитель пневматики, так и не выпустило толкового робота, хотя показывала на выставках роборуки и робоскелеты. Блажь это все. С гидравликой все еще хуже. Робота Федора сделали еще и на гидравлике. Даже без станции подотовки он оказался тяжеленным. Сами можете глянуть на ютубе.

У меня уже несколько лет зреет крамольная мысль, замутить опенсурсный проект робопривода на вентильных двигателях с системой управления. Вентильные двигатели - это тоже бесколлекторники, только без дорогих магнитов. Технология очень недорограя и грозит довольно низкой себестоимостью. Конечно, еще схема управления и софт. Но вот я все собираюсь к этому проекту приступить, хотя силенок и времени маловато.
Аватара пользователя
Виктор Казаринов
 
Сообщения: 1349
Зарегистрирован: 21 июн 2006, 11:22
Откуда: г. Омск
Skype: victorkazarinov
прог. языки: почти все понемногу
ФИО: Казаринов Виктор Геннадьевич

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение PavelZ » 04 июл 2020, 23:57

Какие двигатели использовать это уже тонкости реализации, думаю, что для опенсорсного проекта должна быть возможность выбора, обычный асинхронный, синхронный с катушкой или магнитами использовать, или вообще дешёвый щеточный, как в обычных модельных сервах. Наверное всё упрётся опять же в программирование с одной стороны, а с другой в ограничения бюджета на механику и всю конструкцию целиком.

Воздух, на самом деле, не такое уж и зло, но наверное его стоит использовать в комбинации с другими технологиями. Гидравлику тем более не стоит списывать со счетов... У меня просто обширный опыт ремонтов и налаживания самой разнообразной техники. К примеру тормозные системы транспортных средств и амортизаторы, там воздух правит бал, вытесняя гидравлику местами полностью. Гидравлике нет альтарнативы, где нужно большое усилие и отсутствие люфта.

С подготовкой воздуха да засада, но тут больше от того, что воздух травится в воздух и качается заново, вбирая из окружения пыль и влагу, плюс ещё потери при нагреве от сжатия и необходимость охлаждать, что также актуально и для гидравлики, но в меньшей степени. Несжимаемость жидкости выходит боком тем, что для поддержания давления, помимо тяжёлого насоса, нужен не менее тяжёлый гидроаккумулятор, плюс расходная ёмкость для самого масла. Вообщем минус воздуха и газа, что их очень трудно использовать в мобильном автономном транспортном средстве, которое к тому же должно быть компактным и подвижным, а не монстром, с трудом тянущем своё "тело"...
Не ищу лёгких путей.
Аватара пользователя
PavelZ
 
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 12:36
Откуда: Алексеевка
Skype: zachesapav
ФИО: Павел Зачеса

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение Llevellyn » 08 июл 2020, 20:08

С гидравликой все еще хуже.

помимо тяжёлого насоса, нужен не менее тяжёлый гидроаккумулятор, плюс расходная ёмкость для самого масла.

Господа, вы вряд ли изобретете что-то новое, пока будете в плену у своих стереотипов. Гидростанция последнего ходячего робота Boston Dynamics (гидронасос, электродвигатель, маслобак, гидроаккумулятор и все остальное) весит меньше 5кг - и дело тут не в количестве денег, а в подходе к разработке.
Аватара пользователя
Llevellyn
 
Сообщения: 255
Зарегистрирован: 24 май 2010, 18:27

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение PavelZ » 12 июл 2020, 22:58

Llevellyn писал(а):Господа, вы вряд ли изобретете что-то новое, пока будете в плену у своих стереотипов. Гидростанция последнего ходячего робота Boston Dynamics (гидронасос, электродвигатель, маслобак, гидроаккумулятор и все остальное) весит меньше 5кг - и дело тут не в количестве денег, а в подходе к разработке.

Вообще-то они работали в тесном контакте с военными, так что сомневаюсь, что там мало денег потрачено. А военные в итоге отказались от их разработок... Та собачка, что продаётся для гражданского применения, электрическая.

Добавлено спустя 10 минут 51 секунду:
Вообще, у меня есть свои идеи, как реализовать гидравлику и это может даже стать чем-то революционным, но придётся самому всё протипизировать. Бизнес планы я не умею писать, чтоб привлечь инвесторов, а для карьеры в науке через Эру, Инополис и прочие подобные проекты не достаточно молод. На счёт обычной академической науки, так там всё очень печально...

Если вкратце, то всё дело в самой жидкости, её свойствах. О такой жидкости я уже писал тут в идеях, но ни кто не обратил внимание. Сейчас у меня не просто идея, а есть понимание, как и что нужно делать. Моторчики с редукторами, это тупиковая ветвь развития, хотя конечно же мотор-генераторы понадобятся для прокачки жидкости через систему и как часть энергетической системы на основе роторного двигателя.
Не ищу лёгких путей.
Аватара пользователя
PavelZ
 
Сообщения: 101
Зарегистрирован: 04 ноя 2011, 12:36
Откуда: Алексеевка
Skype: zachesapav
ФИО: Павел Зачеса

Re: Компенсация веса манипулятора и рабочего инструмента

Сообщение Llevellyn » 13 июл 2020, 16:23

Вообще-то они работали в тесном контакте с военными, так что сомневаюсь, что там мало денег потрачено.
ну вот опять, стереотип за стереотипом. Приходите вы такой к себе в гараж, смотрите на свою гидросистему и говорите: "Мне никак невозможно снизить ее вес, потому что мне американские военные за это не заплатили!"
Аватара пользователя
Llevellyn
 
Сообщения: 255
Зарегистрирован: 24 май 2010, 18:27

Пред.

Вернуться в Идеи

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 4

Mail.ru counter