roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Апгрейд Roomba 700-й серии до 800+

Апгрейд Roomba 700-й серии до 800+

Сообщение Serge_ISA » 18 дек 2017, 03:47

Как-то раз по причинам, которые мы здесь упоминать не будем, приспичило мне сделать себе зверька-гибрида с тушкой от 700-ки, щётками от 800-ки и корзиной от 900-ки. И вот что из этого вышло.

1) Установка 800-го блока щёток.
Для установки 800-го блока щёток на 700-е "шасси" надо срезать 3 выступающих пластиковых "пенька" и удалить некоторое кол-во пластика для полного хода блока вверх. Я обошёлся только первым пунктом, второй мне показался не существенным - на мой взгляд отсутствие 1,5 мм хода блока вверх картины не изменят.

2) Установка 800/900-й корзины.
Снять уплотнительную резинку и срезать "грибки", на которых она крепилась. Удалить контакты родной корзины.
Лишнее отрезать:
Изображение

3) Новые контакты для 800/900-й корзины.
Контакты в 800-й и 900-й корзинах расположены не по центру, как на предыдущих моделях, а по торцам корзины. Можно сделать новые контакты, отрезав лишнее от старых, но мне хотелось их сохранить. Поэтому донорские контакты были взяты с убитой 500-й платы - это основные контакты батареи.
Донор_контактов:
Изображение

Контакты нужно немного распрямить и разогнуть кончики.
Донорский контакт:
Изображение

В корпусе под новые контакты нужно сделать два тонких пропила.
Пропил в корпусе под новый контакт:
Изображение

И контакты идеально и мёртво встают на место, упершись в выступы.
Новый контакт корзины:
Изображение

Изображение

В крышке корпуса подрезать направляющие стоек, т.к. новые контакты не дают крышке встать на место.

4) Перенос датчиков заполнения корзины.
Датчики заполнения корзины - фишка, на мой взгляд, совершенно бесполезная. Но т.к. они были в наличии, решил их поставить.
Для их переноса нужно сделать в корпусе 2 выреза по ширине датчиков.

Пропил в корпусе под датчик заполнения корзины:
Изображение

Изображение

"Площадки" под крепления датчиков выровнять - срезать лишний пластик. Верхушки датчиков и пластик на крышке надо подрезать - мешают закрываться крышке корпуса.
Датчики приклеены к корпусу "суперклеем" и прижаты сверху родными резинками - щелей практически не остаётся.

Датчик заполнения корзины:
Изображение

Изображение

Изображение

Изображение

5) Установка регулятора напряжения для 800/900-й корзины.
Это основная "засада" во всём процессе. Дело в том, что безщёточные моторы в 800/900-й корзинах питаются стабильным напряжением не более 12В (может и на большем напряжении питания будут работать нормально, вот только экспериментировать желающих пока нет - больно дорогой эксперимент :wink: ).
При напряжении питания 12В потребляется ток 0,5А 800-м мотором и 2А 900-м. Для сравнения - родной 700-й моторчик потребляет на 16В всего 100-110 мА. Т.е использовать родную 700-ю схему для питания нового мотора не получится.

Первый вариант регулятора был сделан на китайской плате с ШИМ-ом LM2596. Вариант оказался нежизнеспособным по двум причинам.
Во-первых, жуткий нагрев. На токе в 1,3А за 1 минуту плата разогревалась до температуры в 97 градусов в открытом корпусе! Такой вот "прекрасный" КПД у микросхемы LM2596.
Во-вторых, напряжение питания не удавалось поднять выше 10,8В.

Второй вариант регулятора был сделан китайском модуле KIS-3R33S на микросхеме MP2307. Модуль перенастроен на напряжение 12В заменой резистора R1 на 110кОм и удалением стабилитрона ZD1.
И вот тут-то выяснилось, что питание моторчика на 700-й плате не постоянное, а ШИМ-ованное, да ещё и на весьма высокой частоте в 9,6кГц! Не удивительно, что регуляторы не могли выдать 12В - они сами сидели на ШИМ-ованном питании!
В результате родилась такая схема.

Схема регулятора напряжения мотора 900й корзины c упр оборотами от индикатора Dirt Detect:
Изображение

Резистор R1' - "обманка" для 700-й схемы управления моторчиком корзины. Робот "думает", что по прежнему без проблем крутит родной хилый моторчик.
Q1', D1', C1', R2' - "выпрямитель", делает из прямоугольных ШИМ-импульсов, которые выдаёт 700-я плата, постоянное напряжение для управления включением регулятора напряжения.
На микросхеме CD4052B сделан "переключатель" оборотов мотора корзины от сигнала "Dirt Detect" - по умолчанию мотор работает на напряжении 7,75В, потребляя ток в 1А. При зажигании светодиода "Dirt Detect" (сильное загрязнение) мотор переключается на напряжение 12В, потребляя при этом 2А.
Если переключатель оборотов не нужен, микросхема не ставится и резистор R2 в модуле регулятора напряжения не меняется.
Кстати, минимальное напряжение запуска 900-го мотора - 7,5В. Поэтому менее 1А этот мотор потреблять не способен.

Так оно разместилось.

Регулятор напряжения мотора корзины без упр_оборотами:
Изображение

Регулятор напряжения мотора корзины c упр оборотами от Dirt_Detect:
Изображение

Регулятор напряжения мотора корзины в корпусе робота:
Изображение

Результаты тестирования:
- всё работает и это круто!
- на токе в 1А температура регулятора после часа работы в корпусе 43 градуса, на токе 2А - 60 градусов.
- максимальное время непрерывной работы робота с батареей 5600 мАч около 3 часов при токе мотора корзины в 1А и около 2 часов при токе мотора корзины в 2А. Что соответствует теоретическим выкладкам.
Отсюда вывод - на стандартной батарее при максимальной мощности 900-й корзины время работы робота станет неприемлимо малым, около часа. Понятно, почему в 900-м Румбе сделана возможность подзаряда с продолжением работы.
- Работа схемы переключения оборотов мне не понравилась, слишком редко загорается "Dirt Detect". Поэтому и ввиду наличия мощной батареи корзину переключил на постоянную полную мощность.

PS: Для регулятора на микросхеме LM2596 и 800-й корзины можно попробовать такую схему включения.

Схема регулятора напряжения мотора 800й корзины:
Изображение

Да, ещё есть одна проблемка эстетического плана - декоративная ручка корзины
Проблема в том, что:
1) родная 700-я ручка корзины на 800-ю и 900-ю просто так не встаёт,
2) в комплекте новой 800-й корзины вообше нет декоративных ручек,
3) в комплекте новой 900-й корзины есть декоративная ручка, но она выше родной 700-й в 2,5 раза. Есть подозрение, что будет цепляться в низких местах, да и торчит не красиво.
И это не считая различных цветов ручек и окантовок корпуса.

Поэтому выход один - отрезать от 700-й ручки направляющие, подрезать защёлки по толщине в 2 раза и приклеить в таком виде на 800/900-ю корзину.

PS: запчасти для апгрейда тут - https://irobot.ru/accessories/
Последний раз редактировалось Serge_ISA 28 мар 2018, 11:54, всего редактировалось 2 раз(а).
Serge_ISA
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 21 май 2014, 11:43
Откуда: SPb
прог. языки: Bascom AVR

Re: Апгрейд Roomba 700-й серии до 800+

Сообщение serkhlystov » 30 янв 2018, 00:17

Очень интересный пост, спасибо!

Какие теперь ощущения по уборке? Новая система из 800й серии заметно лучше убирает?

И по батарее вопрос, у вас литий? где приобретали?
serkhlystov
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 30 янв 2018, 00:14

Re: Апгрейд Roomba 700-й серии до 800+

Сообщение Serge_ISA » 02 фев 2018, 11:46

serkhlystov писал(а):Какие теперь ощущения по уборке? Новая система из 800й серии заметно лучше убирает?

Ощущения приятные.
Качество уборки, на мой взгляд, не изменилось. А вот обслуживать аппарат стало гораздо легче. Во-первых, волосы на щётки практически не наматываются. Во-вторых, объём мусоросборника больше и мусор в нём трамбуется плотнее. Из-за этих двух причин чищу робот примерно в 2 раза реже, чем в его бытность 700-кой. Ещё плюс - один большой фильтр проще вытряхивать, чем пару мелких 700-х.
Есть и недостатки, конечно. Основной для меня - отсутствие нормальных и дешёвых неоригинальных валиков. На Али продают 4 варианта и только один можно пользовать. А при покупке, сами понимаете, не угадаешь, что китаёзы кинут в посылку.
serkhlystov писал(а):И по батарее вопрос, у вас литий? где приобретали?

Литий. Самодельный.
Serge_ISA
 
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 21 май 2014, 11:43
Откуда: SPb
прог. языки: Bascom AVR


Вернуться в Роботы-пылесосы

Кто сейчас на конференции

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

Mail.ru counter