roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

Расчет момента сил в шарнире

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

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 04 сен 2008, 22:54

Dead, ты насчет мною написанного что думаешь?
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение =DeaD= » 04 сен 2008, 22:59

Digit писал(а):Так, а такой вопрос: Допустим, у нас есть некий однородный плоский многоугольник. В углах у него "опоры". Как в общем виде реакцию опоры определить для каждого угла?

А вот эту задачу я бы вообще не стал решать - тут всё сложнее будет имхо, чтобы тупо рассчитать грузоподъемность платформы максимальную теоретическую надо будет считать что на все ноги нагрузка равная, а вот если захочешь посчитать максимальную скорость с которой эта каракатица будет бегать вверх по склону или вообще бегать - тогда надо будет учитывать алгоритм как будем ноги переставлять и там уже считать максимальные нагрузки в динамике.

Добавлено спустя 2 минуты 12 секунд:
Digit писал(а):Dead, ты насчет мною написанного что думаешь?

Насчет " - Ma = -N1*L1 + m1*g*(L1-D1) - m2*g*D2 + N2*L2" думаю что неправильно.
Контрпример всё тот же - пусть L1=L2, m1=m2=0, m0=10. Тогда у тебя будет Ma=0, что очевидно не верно.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 05 сен 2008, 08:29

Только сейчас увидел твой пост с поправленным уравнением :oops:
Есть вопрос.
=DeaD= писал(а):Записываем уравнение моментов относительно точки А (шарнир), понимая что мы рассчитываем удержание шарнира, а не вращение всей системы, а значит силы приложенные к 2 сегменту берем с "+", а ко 1 второму - с "-"

Почему такое распределение по знакам?
И почему тогда уравнение такое:
=DeaD= писал(а):Msum = N1*L1 + N2*L2 - m1*g*D1 - m2*g*D2 - Ma = 0

Должно же быть Msum = -N1*L1 + N2*L2 - m1*g*D1+ m2*g*D2 - Ma = 0, если я правильно расшифровал фразу "ко 1 второму" :P

И еще один момент, уточни, ты Dx измеряешь от шарнира в обоих случаях? Или от левых концов балок?
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение =DeaD= » 05 сен 2008, 08:42

1. Распределение по знакам такое, потому что мы меряем момент, который аналогичен пружине между 2 сегментами этими, которая должна их удерживать, а силы первого сегмента давят на 1 конец пружины, а второго на другой конец пружины, поэтому их не складывать, а вычитать надо (ну модули разнонаправленных моментов приложенных к разным концам пружины надо складывать, тогда получишь итоговое воздействие на пружину).
2. Уравнение такое, потому что у самих моментов еще знак есть :P

Digit писал(а):И еще один момент, уточни, ты Dx измеряешь от шарнира в обоих случаях? Или от левых концов балок?

Всегда от шарнира.

Добавлено спустя 3 минуты 1 секунду:
Кстати, тут задумался - я конечно знаю куда теоретически можно применить такую формулу в шестиноге, но мне почему-то кажется, что она там будет не важна, т.е. гораздо важнее расчитать момент в другой задаче, когда нога стоя на поверхности должна удерживать вес тела робота - там критичный момент будет существенно больше. И если мы делаем пружинные добавки к ногам, чтобы частично компенсировать вес тела робота, тогда надо рассчитать оптимальное значение пружины, чтобы и максимальный вес поднимать и серва в обратную сторону еще могла такую пружину разгибать :)
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 05 сен 2008, 09:20

1. что-то как-то "мудро" :) они не давят, а вращают, и не пружину, а жесткий элемент... или я тебя не понимаю :) может рисунок?
А как, например, на твою пружину давят силы реакции опоры?

2. Хм... :) К этому вопросу вернемся, когда разберемся с твоей схемой расчета. Результат твоего расчета вроде правдоподобен, но он как-то получен... внезаконными методами :oops:

3. Собственно, данная задача и решается для последующего решения в общем виде задачи по удержанию тела. Если б просто ногой в воздухе поболтать - уже б давно все в вику кинул, т.к. все посчитано. И с опорами б не заморачивался :)

Добавлено спустя 4 минуты 9 секунд:
=DeaD= писал(а):чтобы тупо рассчитать грузоподъемность платформы максимальную теоретическую надо будет считать что на все ноги нагрузка равная


Кстати не правда :)
Для шестиногой платформы, у которой ноги не по шестиугольнику распределены, а вдоль прямоугольника по 3 шт. с каждой стороны, когда три ноги стоят на земле, а 3 болтаются в воздухе (стандартный походняк) нагрузка на одну из опорных ног больше, чем на две другие. Можешь сам прикинуть :)
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение =DeaD= » 05 сен 2008, 10:02

Digit писал(а):1. что-то как-то "мудро" :) они не давят, а вращают, и не пружину, а жесткий элемент... или я тебя не понимаю :) может рисунок?
А как, например, на твою пружину давят силы реакции опоры?

Ну представь что вместо шарнира стоит пружина - силы реакции опоры сжимают пружину, потому что давят вверх, а силы тяжести разжимают, потому что давят вниз.

Digit писал(а):2. Хм... :) К этому вопросу вернемся, когда разберемся с твоей схемой расчета. Результат твоего расчета вроде правдоподобен, но он как-то получен... внезаконными методами :oops:

Да почему? В каком месте?

Digit писал(а):3. Собственно, данная задача и решается для последующего решения в общем виде задачи по удержанию тела. Если б просто ногой в воздухе поболтать - уже б давно все в вику кинул, т.к. все посчитано. И с опорами б не заморачивался :)

Но по идее при поднятии тела второй опоры вроде нету? Там наоборот надо рисовать свободный по вертикали шарнир и часть массы робота давящую на этот шарнир. И рассчитывать надо усилие на серве на удержание массы.

Digit писал(а):
=DeaD= писал(а):чтобы тупо рассчитать грузоподъемность платформы максимальную теоретическую надо будет считать что на все ноги нагрузка равная

Кстати не правда :)
Для шестиногой платформы, у которой ноги не по шестиугольнику распределены, а вдоль прямоугольника по 3 шт. с каждой стороны, когда три ноги стоят на земле, а 3 болтаются в воздухе (стандартный походняк) нагрузка на одну из опорных ног больше, чем на две другие. Можешь сам прикинуть :)

А я между прочим сказал, что динамическую нагрузку на ноги надо считать по другому. Ну и разумеется если ты собрался стоять на 2 ногах в каких-то ситуациях, тогда надо считать ноги так, чтобы каждая 1/2 массы держала.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 05 сен 2008, 12:00

=DeaD= писал(а):Ну представь что вместо шарнира стоит пружина

Так они не давят, а изгибают... А изгибают, потому что каждая балка совершает вращательное движение.

Насчет незаконности... Ну, это я так назвал просто. Они вполне может и законные, просто я их не понимаю :pardon:

=DeaD= писал(а):Но по идее при поднятии тела второй опоры вроде нету?

Есть - ты ж не половину робота рассматривать будешь. Рассматривать надо робота в целом - тогда понятно, что нагрузка на разные ноги в статике отличается...

=DeaD= писал(а):А я между прочим сказал, что динамическую нагрузку на ноги надо считать по другому.

Отличие в нагрузках на ноги у прямоугольного шестинога никак не связано с динамикой. Это статика.
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение =DeaD= » 05 сен 2008, 12:30

Digit писал(а):
=DeaD= писал(а):А я между прочим сказал, что динамическую нагрузку на ноги надо считать по другому.

Отличие в нагрузках на ноги у прямоугольного шестинога никак не связано с динамикой. Это статика.

Если специально так встать - тогда да, а я предлагаю встать так, чтобы нагрузка была одинаковой. Если робот симметричен - тогда это вроде можно сделать, разве нет?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 05 сен 2008, 18:22

:D
Можно. Только тогда робот будет хронически в раскоряку :)

У меня счас времени нет рисовать... Просто на листике накидай два вида 6-ногов: у одного корпус шестиугольный и ноги торчат радиально от центра, а второй имеет корпус прямоугольный и все ноги с одной стороны параллельны друг другу.
Эти роботы шагают, попеременно перемещая "опорные треугольники" из 3-х ног. При этом они опираются на три ноги. Для второго робота в процессе опирания на 3 ноги распределение нагрузки не одинаково. Чтобы было одинаково, он должен раскорячиться так, чтоб точками контакта с поверхностью "симулировать" робота первого типа :)
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение =DeaD= » 05 сен 2008, 18:33

Digit писал(а):Просто на листике накидай два вида 6-ногов: у одного корпус шестиугольный и ноги торчат радиально от центра, а второй имеет корпус прямоугольный и все ноги с одной стороны параллельны друг другу.
Эти роботы шагают, попеременно перемещая "опорные треугольники" из 3-х ног. При этом они опираются на три ноги. Для второго робота в процессе опирания на 3 ноги распределение нагрузки не одинаково. Чтобы было одинаково, он должен раскорячиться так, чтоб точками контакта с поверхностью "симулировать" робота первого типа :)

Про хождение путем перемещение опорных треугольников - так можно ходить вообще по 1 ноге переставляя, тогда на 5 ног постоянно опора будет :)
Короче это от алгоритма уже зависит и оценивать там надо независимо от алгоритма кучу положений, а не одно конкретное.
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 05 сен 2008, 18:56

так переставлять по три ноги - это самый нагруженный вариант! :)
напомню: интерес представляет расчет необходимой мощности серв. Инсектоид, который потянет переставляние опорных треугольников, сможет и по одной лапе передвигать. А вот расчитанный на движение поочередно каждой ногой, двинуть три сразу просто не сможет.
Двигать одновременно больше, чем три ноги, шестиног не может (если не рассматривать вариант "бега" - т.е. управляемого падения, когда масса по большей части находится в динамическом равновесии).
В итоге имеем, что для шестиугольного тела нагрузка на все ноги одинакова и равна F1. Для прямоугольного тела нагрузка на ногах разная, причем на одной из ног F2, а на двух других F3=F4. При этом F2>F3. И F2>F1.
Я согласен, что если планируешь строить шестиугольного робота, то рассматривать прямоугольного нафик не надо. Но если прямоугольного строишь, то надо делать расчет именно для самой нагруженной ноги, чтобы купленные потом в огромном количестве сервы потянули конструкцию, причем у тебя была возможность экспериментировать с походками и прочим. А то получится, что робот либо вообще пойти не сможет, либо будет как пенсионер ковылять, переставляя каждую ногу... может еще и хромать, да подволакивать их будет :)
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение =DeaD= » 05 сен 2008, 19:23

F2=F3+F4. Это легко показать, устремив длину прямоугольного 6-нога к нулю, сохраняя заданную ширину и массу.

Уж простите мне мой математический подход к физическим задачам :)))
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 05 сен 2008, 20:34

Ну тогда уж F2 стремится к F3+F4 при длине, стремящейся к нулю. А при любой другой длине в выражении должны фигурировать косинусы углов между высотой и соответствующими сторонами треугольника, построенного на точках касания ног поверхности :D
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение =DeaD= » 05 сен 2008, 20:58

Чего? Какие еще косинусы? 3 точки опоры прямоугольного 6-нога эквивалентны системе из 2 палочек, первая и нижняя из которых соединяет и опирается на 2 ноги находящиеся на 1 стороне, а вторая опирается на 1 ногу другой стороны и середину первой палочки, так вот я утверждаю, что раз масса 6-нога приложена к середине второй палочки - силы на обоих её концах равны половине силы тяжести действующей на массу, так же силы на каждой из 2 ног равны четверти силы тяжести действующей на исходную массу.

Как косинусы получил, колись?
Проект [[Open Robotics]] - Универсальные модули для построения роботов
Аватара пользователя
=DeaD=
 
Сообщения: 24053
Зарегистрирован: 06 окт 2004, 18:01
Откуда: Ебург
прог. языки: Pascal / C++ / PHP / 1C
ФИО: Антон Ботов

Re: Расчет момента сил в шарнире

Сообщение Digit » 06 сен 2008, 11:39

...что-то я вчера нагнал :) косинусы там не при чем. (они в шестиугольном варианте работают)
Но твой математический подход не верен даже при устремлении длины робота к нулю, т.к. выражение F2=F3+F4 правомерно только в случае сбалансированного тела и отсутствия других ног. А в нашем случае ног еще 3, которые висят в воздухе. И около ноги F2 висит две ноги, а около ног F3 и F4 - одна. И такой расклад смещает положение центра тяжести робота к ноге F2.
злой полицейский
Аватара пользователя
Digit
 
Сообщения: 3339
Зарегистрирован: 27 ноя 2004, 00:42
Откуда: совсем Москва
ФИО: Григорий

Пред.След.

Вернуться в Механика

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3

Mail.ru counter