roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Задачка про робота из темы "Переделать серву HS-311&

Шестерни и колёса, тяги и тросики... Каркасы, скелеты ...

На какой максимальный подъем заедет этот робот?

15 градусов
3
38%
20 градусов
0
Голосов нет
25 градусов
2
25%
30 градусов
3
38%
 
Всего голосов : 8

Задачка про робота из темы "Переделать серву HS-311&

Сообщение -= Александр =- » 24 сен 2007, 02:58

Вот в этой теме: http://www.roboforum.ru/viewtopic.htm?t=3016
Я задал задачку. И пошел спор об определении всего "на глаз". Интересно посмотреть кто что ответит... В общем вот вам опросик.
Проверим точность определения "на глаз" и заодно знание физики!

Код: Выделить всёРазвернуть
Крутящий момент одной сервы 3 гк/см. 
Всего их две.
Масса робота 3 кг.
Диаметр колес 50мм.
Аватара пользователя
-= Александр =-
Мастер Самоделкин
 
Сообщения: 3664
Зарегистрирован: 11 окт 2004, 19:20
Откуда: Россия, СПб
прог. языки: C++, VB, asm
ФИО: Курмис Александр Андреевич

Сообщение Strijar » 24 сен 2007, 09:48

У меня получилось 30.6 ;) так-что на 30 с трудом но заедет... а может и нет ;)
Слушай - это ведь здорово! Можно смело увеличивать скорость почти в два раза! ;) Колеса побольше поставить или редуктор перебрать. Возможно на серве перетаточное число изменить перебором шестеренок? Эх! Поеду куплю парочку и буду смотреть как там все устроено.
Аватара пользователя
Strijar
 
Сообщения: 587
Зарегистрирован: 28 авг 2006, 17:09
Откуда: Всеволожск (СПб)
прог. языки: С, Dao, Lua, VHDL, Verilog
ФИО: Олег Белоусов

Сообщение avr123.nm.ru » 24 сен 2007, 10:53

Strijar писал(а):Поеду куплю парочку и буду смотреть как там все устроено.


Пора брат, пора ...
Аватара пользователя
avr123.nm.ru
отсылающий читать курс
 
Сообщения: 14200
Зарегистрирован: 06 ноя 2005, 04:18
Откуда: Москва
Предупреждения: -8

Re: Задачка про робота из темы "Переделать серву HS-311

Сообщение Digit » 24 сен 2007, 12:35

Запутался нафик!  :shock:  То у меня робот вообще никуда не заедет, а то забирается на уклон в 50 градусов...
Проверьте выкладки, мож ошибся... Схема моего расчета на рисунке.
Имеем следующее.
Серва развивает усилие в 3 кг-см, т.е. 30 кг-м. Диаметр колеса 50мм. Радиус (а соответственно и плечо приложения силы) - 25 мм. Т.е. усилие относительно точки мгновенного центра вращения (красная точка, контакт колес с поверхностью) 1,2кг на каждую серву. Итого на две сервы 2,4 кг.
Но это я отклонился... :) Александр просто в расчетах ошибся чуток...
Вернемся к нашему роботу.
Когда он стоит на наклонной поверхности, на него действует сила тяжести, равная произведению массы на ускорение свободного падения (m*g). Составляющая силы тяжести (F), стремящаяся "стянуть" робота с поверхности вниз, направлена параллельно поверхности и равна F=m*g*sin(a). Для того, чтобы робот мог перемещаться вверх по наклонной плоскости, усилие, развиваемое сервами, должно превышать эту силу.
В спецификации сервы приведено усилие в килограммах. Это именно килограммы, которые может поднять серва на рычаге в 1 см. Т.е. при усилии 3 кг-см, серва действует на точку приложения веса (рычаг 1 м) с силой =0.03*9.81=0.2943 Н (ньютона). Т.е. при колесе в 50мм, получаем действующую силу одной сервы М/2=0.2943/(50/1000/2)=0.2943/0.025=11.72 Н. Для двух серв имеем М=23.54 Н.
Теперь строим таблицу для всех интересующих градусов наклона поверхности и находим силу F. Тот градус, при котором сила F меньше силы М, является для робота теоретически преодолимым.
Таблица:
угол   F
10   5,11  +
15   7,61  +
20   10,1  +
25   12,4  +
30   14,7  +
35   16,9  +
40   18,9  +
45   20,8  +
50   22,5  +
55   24,1  -
60   25,5  -

Гы, до 20 градусов включительно вообще на одной серве заехать можно...
Вложения
Схемка.JPG
Схема расчета
Схемка.JPG (15.34 КиБ) Просмотров: 1066
Последний раз редактировалось Digit 24 сен 2007, 17:59, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение Dima_Krasnoyarsk » 24 сен 2007, 14:57

Digit у меня тоже также получилось где-то 53 градуса. Неслабый робот выходит.
Dima_Krasnoyarsk
 
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 02 сен 2007, 13:39
Откуда: Красноярск

Сообщение Digit » 24 сен 2007, 15:05

Dima, а расчеты сам делал? Или моими пользовался? Как считал? Просто можно и через моменты считать... Так у меня там какие-то косяки были... Ты как считал? Опиши подробно.

По моментам... Я счас уже не восстановлю тот расчет, но рассматривал я систему относительно точки касания колеса и плоскости. Относительно этого мгновенного центра вращения у нас есть несколько моментов сил:
1. момент силы тяжести, равный произведению силы тяжести на плечо (перпендикуляр от m*g до красной точки - точки касания колеса)
2. момент, создаваемый сервами.
Надо, чтоб момент серв был больше момента силы тяжести.

Но у меня там то ли ошибка в расчете была, то ли еще что-то, но робот и 5-градусный подъем одолеть не мог...  :?  Жаль, расчет тот не сохранился...

P.S. А вообще, глазомер подсказывает, что эти сервы бота в 3 кг не затянут даже на 45 градусов...
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение Dima_Krasnoyarsk » 24 сен 2007, 15:12

Находим проекцию силы тяжести на вертикальную ось. При этом она должна составлять 2.4 кг. Это будет:
3*sin(a)=2.4
sin(a)=2.4/3
sin(a)=0.8
a=53.1 градуса.

Кстати по моим данным HS-311 тяне 2.8 кг\см  
Тогда будет 48 градусов. Что тоже не хило.
Dima_Krasnoyarsk
 
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 02 сен 2007, 13:39
Откуда: Красноярск

Сообщение Digit » 24 сен 2007, 15:20

Dima_Krasnoyarsk писал(а):Находим проекцию силы тяжести на вертикальную ось.


В смысле, на ось, параллельную наклонной плоскости...

Dima_Krasnoyarsk писал(а):Находим проекцию силы тяжести на вертикальную ось. При этом она должна составлять 2.4 кг. Это будет:
3*sin(a)=2.4
sin(a)=2.4/3
sin(a)=0.8
a=53.1 градуса.


А где здесь сила? Это ж все килограммы, т.е. масса...
Хотя, как прикидка, получается что надо...
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение Dima_Krasnoyarsk » 24 сен 2007, 15:29

А где здесь сила? Это ж все килограммы, т.е. масса...

Вообщем-то ты прав. Это если использовать систему СИ то нужно в ньютоны переводить, все величины будут в 10 раз больше (если g=10 хотя оно 9.8) что в итоге даст теже 53 градуса. Да и по хорошему крутящий момент должен в ньютон/метрах указан.
Dima_Krasnoyarsk
 
Сообщения: 60
Зарегистрирован: 02 сен 2007, 13:39
Откуда: Красноярск

Сообщение SSG » 24 сен 2007, 15:47

А что трение никак не учитываете?  :D Для уклона в 40 градусов сцепление с поверхность нужно нехилое.
Аватара пользователя
SSG
 
Сообщения: 1058
Зарегистрирован: 15 янв 2007, 19:23
Откуда: Беларусь, Барановичи
прог. языки: С для МК, Delphi для ПК

Сообщение Digit » 24 сен 2007, 15:54

SSG, трение качения принимаем равным нулю. Как и трение в возможных механических элементах типа подшипников и прочего. Аэродинамику робота считаем идеальной - сопротивление воздуха отсутствует. Ну или в вакууме все происходит. Так даже лучше - сквозняков нету... ;) Пробуксовка колес также отсутствует (реализован умный алгоритм управления). Резина на роботе от болида формулы-1, прогретая - сцепление хорошее.
Вот так вот!  :P
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение Myp » 24 сен 2007, 16:25

сферический робот в вакууме...

не оффтопим  :wink: <V>
а сферический конь в вакууме вижу тебе понравидся :)
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15949
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Сообщение Strijar » 24 сен 2007, 16:31

Digit писал(а):Резина на роботе от болида формулы-1, прогретая - сцепление хорошее.
Вот так вот!  :P


Тогда уж шестеренка по зубчатой рейке ;)
Аватара пользователя
Strijar
 
Сообщения: 587
Зарегистрирован: 28 авг 2006, 17:09
Откуда: Всеволожск (СПб)
прог. языки: С, Dao, Lua, VHDL, Verilog
ФИО: Олег Белоусов

Сообщение Digit » 24 сен 2007, 16:50

:)  Разговорчики в строю! Разболтались тута... А задачу решать?!
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Сообщение SSG » 24 сен 2007, 17:35

А чо момент инерции колес не учитываете? Они нулевую массу имеют и пренебрежимо маленький диаметр имеют?  :)  Хотя если масса робота существенно больше, то можно и пренебречь. Но если сравнима - низя. Хотя для сильно примерной оценки - можно.  :)
Аватара пользователя
SSG
 
Сообщения: 1058
Зарегистрирован: 15 янв 2007, 19:23
Откуда: Беларусь, Барановичи
прог. языки: С для МК, Delphi для ПК

След.

Вернуться в Механика

Кто сейчас на конференции

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

Mail.ru counter