Strona używa cookies (ciasteczek). Dowiedz się więcej o celu ich używania i zmianach ustawień. Korzystając ze strony wyrażasz zgodę na używanie cookies, zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki.    X

[DIY] Gimli — terenowy robot inspekcyjny #2

W pierwszej części wpisu o Gimlim zaprezentowałem pomysł oraz wykonanie obudowy , dla następcy SPiBot-a. W tej części opiszę już złożenie pozostałych elementów nadwozia, przełożenia napędu i kilka innych rzeczy. Ten etap pracy zajął mi sporo czasu ze względu na kilka problemów z uchwytami osi oraz to, że wymagało sporo pracy manualnej, ale wszystko udało na szczęście złożyć.

Przełożenie napędu

Aby zamontować ośki na które będą zakładane koła oraz łańcuchy musiałem przygotować sposób na montaż tych osiek w obudowie. Potrzebne do tego były łożyska kulkowe o wewnętrznym otworze 10mm, pręt gwintowany 10mm. Uchwyty na łożyska przygotował mi znany wam już mój kolega Michał (który pomagał mi przy innych opisywanych tu projektach) w formacie plików stl do wydruku na drukarce 3D.

Łożyska oraz pręt gwintowany zakupiłem w sklepie metalowym. Łożyska są zaciskane nakrętkami z obu stron, natomiast same łożyska włożone do wydrukowanych uchwytów i przykręcone do obudowy robota. Pręt gwintowany został pocięty na odcinki. Łożyska zostały zamontowane do obudowy robota.

Montaż kół

W celu zamontowania kół użyłem redukcji z 10mm na 8mm które używa się głownie do montażu lusterek w motorach. Redukcje pasują idealnie na tylną część koła. Musiałem tylko poszerzyć otwór do 8mm.

Redukcja okazała się nie do końca takiej jakiej szukałem bo z tyłu ma gwint M10 lecz z rozstawem 1.25mm a nie jak standardowo w prętach i śrubach gwintowanych 1.5mm. Ale nie było większych problemów kupić pręt M10x1.25mm jak również nakrętki.

Na pręt zostały przykręcone koła zębate , które wcześniej u szwagra przyspawaliśmy do nakrętek.

Całość została skręcona nakrętkami i skontrowana.

Silniki

Obydwa silniki musiałem zamontować do obudowy. Szybki przegląd jednego z portali z gotowymi projektami do wydruku i znalazłem uchwyt na silniki z wkrętarki (jak tu nie kochać społeczności ;)).
Do silników zamontowywałem zębatki dla łańcucha 3/8 cala.

Niestety w sterowniku silników (o którym pisałem w pierwszej części) przy drugich testach spaliła się ścieżka na płytce PCB. Doszedłem do wniosku, że lepiej poszukać coś innego. Szybki przegląd dostępnych sterowników i wybór padł na układ VNH2SP30, który da radę wyciągnąć 14A (i 30A przy krótkich skokach) co w porównaniu do moich wcześniejszych 10A daje duży skok nie tylko możliwościami ale i cena takiego sterownika wychodzi około 12$ za moduł dwukanałowy.

Oczywiście zamówiłem 2 takie sterowniki aby mieć jeden w zapasie. Sam moduł sterownika dedykowany jest pod Arduino i można go użyć jako zwykły Shield (rozkład pinów jak pod UNO).

Przełożenie z silników na koło jest przenoszone przez łańcuchy. Z silnika idzie jeden łańcuch na jedną oś, zaś na tej osi jest kolejna zębatka, która przenosi przełożenie na drugą oś.

Kamera

Kamera na przodzie robota schowana będzie za szybką z plexi, które zostały wycięte na ploterze laserowym i zamontowane za pomocą śrubek.

Sam moduł kamery będzie zamontowany na prostym gimbalu, który poruszać będzie się za pomocą mikroserwa s90. Sam mechanizm jest jeszcze do przemyślenia i przeprojektowania tak aby kamerkę można było obracać w osi pionowej o 180 stopni, oraz aby się zmieścił z przodu.

Zasilanie

Samo Raspberry Pi i elektronika zasilane będą z powerbanku o pojemności 3100mAh, które wygrałem na jednym z HotZlotów, zaś silniki za pomocą akumulatora Ni-MH o pojemności 3500mAh. W pierwszej koncepcji miałem użyć akumulatorów żelowych lecz udało mi się dostać z odzysku dwa ciekawe akumulatory Ni-MH.

Wielkie podziękowanie dla Michała za projekty 3D, Marka za wycięcie plexi, jak również dla szwagra, który pomógł mi przy składaniu i spawaniu obudowy. No i dla mojej narzeczonej, która była moja prawą ręką ;)

To tyle na dziś. W kolejnej części i już naprawdę ostatniej, pokażę schemat podłączenia elektroniki oraz kod do sterowania robotem no i oczywiście nagrania z testów i jazd próbnych :)

 

linux sprzęt hobby

Komentarze

0 nowych
mikolaj_s   14 #1 06.06.2015 17:48

Kawał dobrej roboty ;)

En_der   9 #2 06.06.2015 18:28

Ładnie upakowany napęd w obudowie :) Ciekawe jak będzie się to sprawowało podczas jazdy. A gdzie zainstalujesz całą elektronikę? Czekam na ostatni finałowy wpis i film z jazd.

PS.
Kawał dobrej roboty - I uznanie dla całej pomocowej ekipy, a największe dla narzeczonej :-)

Semtex   18 #3 06.06.2015 19:15

BHP pełną gębą :P http://gallery.dpcdn.pl/imgc/UGC/61429/g_-_250x166_-_-_61429x20150515091753_0.JPG

Poza tym, czekałem na ten wpis od części pierwszej, świetna sprawa :)

cyryllo   17 #4 06.06.2015 20:43

@semtex: Trochę dreszczyku musi być ;)

  #5 06.06.2015 20:46

"Na pręt zostały przykręcone zębatki ,"
Drogi Cyrylu oczywiscie chciałeś powiedizeć - koła zębate, bo to nie to samo.

cyryllo   17 #6 06.06.2015 21:03

@En_der: Cała elektronika to Raspberry Pi A+, Arduino UNO + sterownik silników ;). Póki co ;) ogólnie jest gdzie to wszystko upakować. W kolejnej części na pewno pokażę jak będzie to upakowane. Muszę tylko zaprojektować i wydrukować elementy montażowe ;)

bachus   20 #7 06.06.2015 21:28

Jak zwykle świetny wpis, tylko szkoda, że tak mało tekstu. Fascynują mnie takie projekty głównie ze wzlędu, że autor musi ogarniać tyle tematów: mechatronika, podstawy robotyki, mechaniki, umiejętność programowania, elektroniki, zdolności manualne. Szacun!
Z pytań: jak z temperaturą?

cyryllo   17 #8 06.06.2015 21:47

@bachus: jeszcze nie testowałem jak z grzaniem się. Jak zacznę jeździć to ci powiem ;)

Autor edytował komentarz.
Hatred   5 #9 06.06.2015 22:27

Ciekawe jaki będzie zasięg? Wnioskując po akumulatorach, raczej niewielki.
W sumie nie wiem na co komu taki łazik, z takimi kołami oraz kamerką, żeby go tylko wypuścić w zasięg naszego wzroku? Chciałoby się na jakieś dłuższe rajdy :D

Podręcznik mało używany nie wróży dobrze na przyszłość ;) Ale wpis kapitalny !

Autor edytował komentarz.
cyryllo   17 #10 06.06.2015 22:31

@Hatred: Podręcznik nowy dopiero co z księgarni ;)
Co do zasiegu to wąskim gardłem będzie akumulator. Bo sam zasięg będzie do około 1km wg opisu z modułu 2,4GHz ;)
Po to aby była zabawa, frajda i satysfakcja ;)

TestamenT   12 #11 06.06.2015 23:07

Ach, co za koła.

okokok   12 #12 07.06.2015 00:00

wow

czarnylas   14 #13 07.06.2015 09:15

Czy te łańcuchy są konieczne nie lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie osobnego silniczka na każde koło.

Ogólnie projekt ok

cyryllo   17 #14 07.06.2015 12:26

@czarnylas: Tak i ponad 400 zł na same silniki musiał bym wydać :) Dziękuję ;)

soanvig   10 #15 07.06.2015 13:12

@czarnylas: Osobny silnik na każde koło powoduje ryzyko, że koła nie będą równo pracowały momentami. Silnik silnikowi nierówny, chyba że kupujemy naprawdę drogie modele.

cyryllo   17 #16 07.06.2015 14:38

@soanvig: Przy takim rozwiązaniu jak ja mam tez nie masz pewności czy jedna ze stron nie ma większego oporu co za tym idzie mniejsze obroty ;)

  #17 07.06.2015 16:58

Rewelacja, czekam na więcej :)

czarnylas   14 #18 07.06.2015 21:41

@cyryllo: Fakt koszty są, zawsze można zrobić napęd na 2 koła z możliwością późniejszego dołączenia dodatkowych silniczków, tylko że pojawi się problem z ilością odpowiedniej mocy akumulatorków :( Można pokusić się też o ogniwa fotowoltaiczne

Autor edytował komentarz.
bachus   20 #19 08.06.2015 00:16

@czarnylas: następne co @cyryllo rozbroi odkurzacz Dysona i Gimli sam będzie wracał po "papu" do stacji bazowej ;-)

cyryllo   17 #20 08.06.2015 08:00

@lemon29 (niezalogowany): Dzięki za uwagę ;)

cyryllo   17 #21 08.06.2015 08:00

@bachus: Jest taki plan ale nie w tej konstrukcji ;)

arlid   14 #22 08.06.2015 09:08

Świetna robota. Ciekawy jestem co byś dął rade zrobić z moim starym BMW napędzanym elektrycznie xD Ale kiedyś to była frajda ;) I taki tuning do tego xD Masz możliwość zrobienia na drukarce 3D breloczka? :P

A jak wygląda dokładniej smarowanie tych mechanizmów? Myślałeś nad wodoodpornością tego? :)

hindus   6 #23 08.06.2015 09:25

@cyryllo: Dużo lepsze będą pakiety LiPo lub LiFePO4, takie jak stosowane w modelarstwie. Duże pojemności, szybkość ładowania, niska waga, duży prąd. Zdecydowanie lepsze rozwiązanie, niż NiMH, a o Pb nie mówiąc.

Kużdo   9 #24 08.06.2015 09:29

@cyryllo: Super robot, podoba mi się i to bardzo :) Sam zaczynam bawić się elektroniką jako bardzo początkujący, mam nadzieję, że w przyszłości będę w stanie sam się zabrać za taką zabawkę :D Na początek chyba zrobię rolety automatyczne :D

__Tux__   13 #25 08.06.2015 09:29

@cyryllo: Na pierwszym zdjęciu: robot to ten po prawej? :-)

bachus   20 #26 08.06.2015 10:15

@cyryllo: fajnie. Mam monitorować szroty na wyspie? Ostatnio kolega kupił za chyba 50EURO uszkodzonego Dysona, gdzie sensor z ebay kosztował z przesyłką ~$5-10. Widziałem też, że chyba Aldi albo Lidl ostatnio w ofercie miał podróby za ~250EURO, więc pewnie zaraz będzie wysyp używanych/uszkodzonych.
@__Tux__: nie widzisz? Przecież to kierowca testowy.

Autor edytował komentarz.
cyryllo   17 #27 08.06.2015 11:40

@hindus: Myślałem o LiPo ale póki co mam takie. Po testuję to zobaczę i jak będzie $ to się kupi ;)

@Kużdo na początek najlepiej zacząć od gotowego pojazdu z kołami tylko swoją elektronikę wrzucić np z jakiejś zabawki ;)

@__Tux__ To jest watchdog aby robot się nie zawiesił na amen ;)

@arlid wydrukować mam gdzie :P Wodoodporności nie będzie :P Zapodaj zdjęcie tego BMW ;)

Autor edytował komentarz.
Maxi_S   4 #28 08.06.2015 12:23

Kilka uwag od strony technicznej:

1) Według mnie zamiast łożysk tocznych wygodniej byłoby zastosować tuleje ślizgowe, a jeśli już taki sposób jak przyjąłeś, to pręt osadzić w łożysku za pomocą tulei rozprężnej. Niestety, pręty gwintowane sprzedawane w marketach nie grzeszą jakością i raczej oś pręta nie będzie się pokrywać z osią otworu łożyska.

2) Przyspawanie nakrętek do kół łańcuchowych też - moim zdaniem - jest złym pomysłem. Patrząc jakich "kolorków" nabrał materiał, na 100% jest przegrzany i zwichrowany. Zdecydowanie lepiej byłoby elementy lutować lub skleić.

3) Czy nie lepszy byłby pasek zamiast łańcucha? Pasek byłby lżejszy, bardziej cichy, łatwiejszy do naciągnięcia.

4) Za dużo tu moim zdaniem nakrętek, prętów gwintowanych, redukcji itp. Czy nie lepiej byłoby coś dopasować z zużytego AGD? Ludzie wrzucają teraz do elektrośmieci różne perełki.

Nie piszę o tym w formie krytyki, ale raczej jako rzeczy do przemyślenia. Przykładowo: drukujesz obejmy silnika, które są mało istotnym z punktu widzenia dokładności elementem - ręczne wykonanie byłoby szybsze i tańsze. Drukujesz obudowę łożyska, by w samo łożysko włożyć pręt wykonany w chińskiej warsztatowej klasie dokładności - z jednej strony stosujesz stosunkowo drogą technologię i dokładność, by zaraz ją stracić. Obudowę też spróbowałbym wygiąć według siatki narysowanej na blasze zamiast tę blachę ciąć i spawać. Wszystko oczywiście jest fajne, dopóki masz dostęp do maszyn i narzędzi - ktoś pospawa, ktoś wydrukuje. W momencie, gdy musisz płacić za każdą usługę, starasz się optymalizować koszty i patrzysz co naprawdę jest ważne, a co można zrobić prościej, mniej dokładnie.

cyryllo   17 #29 08.06.2015 13:15

@Maxi_S: Wszystko to co zrobiłem było robione na łatwiznę. Korzystam z tego co mam i do czego mam dostęp. Gdybym miał budować robota komercyjnie to uwierz mi, że była by profeska ;)

Autor edytował komentarz.
Maxi_S   4 #30 08.06.2015 13:53

@cyryllo: Ja Ci wierzę :). To po prostu taka moja "stetryczałość" z czasów gdy jedynym drukiem 3D była "Trybuna Ludu" przerobiona na papier-mache, a do składnicy harcerskiej pielgrzymowało się po części.

#r2d2#   11 #32 08.06.2015 18:14

Łał, to jest coś, cyryllo jak zawsze trzyma poziom. Jako, że jestem małym programistą, nie mogę się doczekać aż zaczniesz programować to cudo. :-)

  #33 31.08.2015 12:02

w jaki sposób robisz streaming wideo żeby było jak najmniejsze opóźnienie?