ФОТО ОТЧЁТ: создание колёсного привода

linvinus

После мучений с разными редукторами пришёл к выводу что то что мне нужно придётся делать самому.
Мне нужен привод для передвижения по квартире.
Мои требования к приводу:
1)Тихий.
2)Достаточно мощный чтобы передвигать 5кг на скорости до 10см/сек
3)Точный и простой в управлении как шаговый двигатель.
4)Малое потребление (автономная работа 2ч, или более от батареии 4Ач)

Имеется:
Лист капролона 1x1 м толщина 10мм.
Листовой пластик ПВХ 2x3 м толщина 1мм.
Колёса от роликов, на которых катался одно лето d 80мм.
Мотор BGM4114-100 о нём есть в другой ветке forum104/topic13195-270.html#p281934

Закупил:
60 Tooth T2.5 шкив (4892)
12 Tooth T2.5 шкив (4874)
10 Tooth T2.5 шкив (4873)
6T2.5/265 ремень (6T2.5/265)
------------------------------------------------------
Total: £19,75 за комплект, я купил четыре комплекта

12 зубый шкив не пригодился, я его рассматривал как резервный вариант если бы пришлось растачивать под вал двигателя

Болты:
M8 55mm x1 - вал колеса
M3 20mm x4 - крепление мотора
M3 25mm x5 - крепление ведомой шпули/шкива к колесу
М3 3mm x1 - крепление ведущей шпули/шкива к валу двигателя
~150р

Сверла HSS d=4mm 2шт - новый вал двигателя

, т.к. старый слишком короткий.
~160р.

Ну вот, после рассчётов получился такой чертёж корпуса

Вложение:

robot_gear.png [ 4.18 КиБ | Просмотров: 14275 ]

Исходный материал.

Первым делом изготовил новый вал для двигателя (на фото снизу).

Точил на своём любительском ~~токарном~~ фрезерном станке, после каждого прохода остужал губкой от паяльной станции смоченной в воде с фери. обороты головки были максимальный, подавал очень медленно, использовал только грубую подачу по вертикали, т.к. времени с момента как "схватилось" мало, HSS быстро нагревалось

Село всё идеально

Затем обточил шестерню и просверли отверстия для М3 в спицах колеса:

Затем начал вытачивать корпус привода:

Шестерня (без выступающей части) полностью уходит в глубь корпуса, так что можно закрыть крышкой:

Понадобилась маленькая втулка (видна на фото) т.к. шестерня выше корпуса.
Все детали.

Результат.

Всё село идеально, люфта нет, мотор крутится легко, ничего нигде не задевает и крутится очень тихо.
В отчёт не попал процесс обтачивания ведомой шестерни, внутри она обточена по форме корпуса.
И ещё я немного укоротил ведущую шестерню, так что всё соответствует ширине ремня 6мм +1мм .

На видео шум от БП., ноутбука, и осциллографа, скрип от резины.
я изготовил два таких привода.

выводы:
1)в качестве вала для колеса идеально подошёл болт М8 ,но только именно такой как на фото, у него резьба нарезана, т.е. та часть что без резьбы имеет точный диаметр 8мм.
колёса от роликов и самокатов имеют одинаковый диаметр втулок.
2)зубчатая ременная передача рулит в плане тишины :Bravo:

3)не точите HSS сталь! геморно очень. (я точил от безысходности)
4) Резьбу для вала колеса нарезать только на станке, я 20 дырок сделал прежде чем до меня дошло что когда нарезаю резьбу от руки я нарушаю форму отверстия даже если оно высверлено идеально вертикально.
5) внимательный читатель возможно заметил что ведущая шестерня на вале двигателя стоит задом наперёд, данное извращение потребовалось т.к. крышка всего 1мм толщиной, тогда как посадочное место под винт на шестерне 4мм
ведущая шестерня немного выступает с обратной стороны корпуса, поэтому для неё потребовалось сквозное отверстие.

Не ради рекламы, магазины:
капролон покупал давно, http://www.kirelis.ru
вспененный ПВХ продаётся там же где сотовый поликарбонат для теплиц http://www.plasticvsem.ru/kontakts
шкивы на заказ в английском магазине http://www.beltingonline.com
резец для токарного станка Москва, МИЗ ТОРГОВЫЙ ДОМ Семеновская Б. ул., 42
Болты в розницу реально большой выбор http://grover-sk.ru/contacts/
Ещё подходящие материалы есть тут post290481.html#p290481

Использован следующий инструмент:
фрезерный станок proxxon, с делительной головкой от другого станка.
съёмник, для замены вала ротора, и переделки ведущего шкива, какой то советский, ужжасной конструкции, но если применить смекалку можно и с маленькими деталями работать.
бормашина proxxon
электролобзик

Добавлено спустя 1003 дня 1 час 14 минут 54 секунды:
после долгих экспериментов получилось вот такое управление

Ещё видео https://www.youtube.com/watch?v=hLeS3XZ ... Z6pIKEoGI9

Подробнее про управление
1)http://roboforum.ru/post355124.html#p355124
2)http://roboforum.ru/post355653.html#p355653

avr123.nm.ru

linvinus писал(а):

Мне нужен привод для передвижения по квартире.
Мои требования к приводу:
1)Тихий.
2)Достаточно мощный чтобы передвигать 5кг на скорости до 10см/сек
3)Точный и простой в управлении как шаговый двигатель.
4)Малое потребление (автономная работа 2ч, или более от батареии 4Ач)

Шаговый мотор принтерный с ремнем зубчатым от принтера, ремень охватывает колесо. Либо мотор с датчиками.

elmot

Очень основательно, зачет. Только по местным правилам фото полагается загружать на форум, а не держать на сторонних хостингах.

linvinus

avr123.nm.ru писал(а):

linvinus писал(а):

Мне нужен привод для передвижения по квартире.
Мои требования к приводу:
1)Тихий.
2)Достаточно мощный чтобы передвигать 5кг на скорости до 10см/сек
3)Точный и простой в управлении как шаговый двигатель.
4)Малое потребление (автономная работа 2ч, или более от батареии 4Ач)

Шаговый мотор принтерный с ремнем зубчатым от принтера, ремень охватывает колесо. Либо мотор с датчиками.

Я же говорю перепробовал много чего

Шаговый двигатель не приспособлен для работы на "больших" скоростях (сейчас величины уже не вспомню, но речь о скоростях меньше 10см/с точно),
1) если происходит срыв, то нужно разгонять мотор сначала, и энкодер тут не поможет
2) Греется зараза на 500мА как паровоз
3) Тяжёлый
4) для определения положения требуется энкодер.

Вариант эмуляции шагового двигателя на dc моторе

Вариант BLDC + редуктор от электроотвёртки (black and decker)

вариант не плохой но слишком шумный и довольно громоздкий.

elmot писал(а):

Очень основательно, зачет. Только по местным правилам фото полагается загружать на форум, а не держать на сторонних хостингах.

ъ
Фото по 5мб весят такие можно загружать?

=DeaD=

Интересная конструкция. Кстати, а насколько реальное такое напечатать на 3D-принтере? Шестерня на двигателей наверное будет самой ненадежной, какие там нагрузки?

linvinus

=DeaD= писал(а):

Интересная конструкция. Кстати, а насколько реальное такое напечатать на 3D-принтере? Шестерня на двигателей наверное будет самой ненадежной, какие там нагрузки?

По нагрузкам я не подскажу, не знаю как рассчитываются.
Я следовал здравому смыслу, самое тонкое место это под зубьями ведомой шестерни, там 3мм толщина корпуса, но она распределена по достаточно большому радиусу и ширина этого участка всего 7мм.

На нагрузки я пока этот узел не проверял, но по моим требованиям нагрузка не более 2кг на колесо (общий вес 5кг).

Nesenin

бесшумно это хорошо! размеры смущают. 4 моторколес на таких моторках и будет шикарная платформа.

linvinus

Nesenin писал(а):

бесшумно это хорошо! размеры смущают. 4 моторколес на таких моторках и будет шикарная платформа.

Nesenin,

пока использовал только два.
И больше не будет, на моей земле танки не строят. А вообще 4х колёсный привод это куча гемороя с точки зрения управления.
Я искал тихий и точный привод. Как видите, для любого привода, отличного от BLDC, конструкция усложняется (при соблюдении условий задачи).

Nesenin

дык мы не ищем легких путей.
надо еще контроль тока, шины CAN, I2C с выводом инфы о делах каждого колеса
колесики по типу

что б в итоге вышло

linvinus

У меня есть omni-wheel от pololu, но они ужасного качества.

Robotnik Summit XL двигается хорошо, но колёса довольно шумные.
Ещё интересно как они себя чувствуют когда разные колёса на разных поверхностях?

А откуда фотка привода колеса?

Зы. контроль тока в процессе, я новый драйвер делаю.
пока по замыслу управлять через usb.

Nesenin

фото колес mecanum от тут http://ru.aliexpress.com/wholesale?Sear ... 0&manual=y

Alex080969

по полу то оно хорошо идёт, а как по землице это будет работать

linvinus

Я полагаю такое точное позиционирование возможно только на плоской однородной поверхности, т.к. вся штука в том куда какие силы направлены при противоположных вращениях. На земле (не в грязи) будет работать но по одометрии определить поворот на определённый угол скорее всего не получится, нужны будут дополнительные датчики.

Alex080969

Мда... для грязи лучше гусениц ничего нет

Я уверен, что одометр и на равной поверхности фигню будет показывать.

avr123.nm.ru

Alex080969 писал(а):

Мда... для грязи лучше гусениц ничего нет

Колеса лучше. Самые проходимые машины на колесах а не на гусеницах.

При этом колеса проще многократно. Еще и плавать позволяют частенько.

roboforum.ru

ФОТО ОТЧЁТ: создание колёсного привода

Кто сейчас на конференции