Domanda:
Sistema di trazione montato su binario
Isaac Sutherland
2010-12-04 02:32:35 UTC
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Vorrei montare una "macchina" robotica che si muove lentamente su un binario lineare di qualsiasi inclinazione da orizzontale a verticale. Il binario deve essere rigido (fissato a un boma se necessario) in modo che possa essere appoggiato su un'estremità o appoggiato a un muro per fornire l'inclinazione.

L'auto dovrebbe essere in grado di:

  • trasportare un carico di 800 g quando il binario è esattamente verticale,
  • spostarsi di circa 5 cm / min,
  • mantenere la posizione senza alimentazione e
  • viaggia per diversi metri o più.

Sospetto di aver bisogno di hardware come il seguente, ma non so da dove cominciare. Qualcuno può aiutarmi a restringere la mia ricerca?

  • Hardware per binari
  • Sistema di guida per una piccola piattaforma che pesa più di un chilogrammo
  • Freno (per consentire alla macchina rimanere a riposo senza lavoro)
5 cm / minuto = 3 metri l'ora; cosa ha bisogno di viaggiare così accecamente lento? Quasi penserei che sarebbe meglio muoverti un po 'più velocemente se non devi essere "acceso", muovere un motore, per così tanto tempo.
Che tipo di risoluzione di traduzione hai bisogno?
Sto cercando di fare foto in time-lapse con una fotocamera in movimento. Quindi ho bisogno che l'auto si muova molto lentamente e che sia ferma durante le esposizioni.
Non ho familiarità con la terminologia, ma se "risoluzione di traduzione" indica il grado di accuratezza con cui posso controllare la posizione dell'auto, spero in un errore non superiore a +/- 2 mm. Suona ragionevole con componenti per hobby?
Abbastanza ragionevole.
Sarà rigorosamente lineare (senza curve / pieghe)? Ti interessa dove si trova il meccanismo di guida - in macchina o in pista? Che tipo di budget?
Sei risposte:
russ_hensel
2010-12-04 03:41:15 UTC
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Guida l'auto con un'asta filettata ruotata da un motore passo-passo. Un dado imperdibile sull'auto si attacca al motore.

Probabilmente l'opzione migliore a meno che tu non stia andando molto lontano (anche se a 5 cm / min, un po 'ne dubito) Una sorta di dado diviso sarebbe una buona idea in modo da poterlo attaccare ovunque senza doverlo infilare per tutto il percorso.
Anche con filo grosso e asta filettata da 7/16 ", ottieni 1,8 mm per rotazione, quindi, se non hai bisogno di una risoluzione migliore di quella, non è necessario uno stepper. Solo un magnete e un interruttore Hall con un motore normale.
In realtà, intendo che l'auto si sposti di diversi metri o più nel tempo. Modificherò la mia domanda per riflettere questo.
Tim Williscroft
2010-12-21 02:02:30 UTC
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Che ne dici di una cinghia di gomma dentata lineare che corre lungo il binario.

L'ho vista usata in macchinari che funzionavano abbastanza bene.

Un paio di rulli di prelievo prendono la cinghia e una puleggia motrice applica la coppia.

lLa cinghia dentata vicina è relativamente esente da manutenzione, non necessita di lubrificazione e guiderà allo stesso modo in entrambe le direzioni. Fancy big belt stock è in gomma siliconica e kevlar, non si allunga mai molto e non necessita di lubrificanti.

800 g è una cintura molto piccola (che è più economica al metro) La cintura è montata sul binario, dente lato verso la pista. la cinghia è tenuta in tensione ad entrambe le estremità, ei rulli di prelievo e la puleggia di trasmissione hanno una relazione fissa in modo che possa essere abbastanza libera da gioco.

scusa la mia arte ascii.

  # ----------------- 0 0 ------------------ # | O | \ ___ / --- cinghia0 rullo di presa O centro della puleggia motrice. # tendicinghia (la cinghia è tesa con una filettatura del bullone)  
A me sembra un ServoBelt.
Hmmm ... non * esattamente *, immagino. Presumo che gli oziosi siano da qualche parte intorno alle 10 e alle 2 per mantenere la puleggia motrice in posizione. Questo è un approccio molto interessante dato che puoi lasciare che la cintura sia floscia mentre passa su qualsiasi tipo di "collina" o su "scogliere". +1 per questo approccio.
Potresti ottenere questa roba da McMaster abbastanza facilmente, potrei suggerire [pullies] della serie XL (http://www.mcmaster.com/#xl-timing-belt-pulleys) (~ $ 8-10) e [cinture] ( http://www.mcmaster.com/#xl-series-timing-belts) (~ $ 2 / ft)
Non stavo pensando a niente di così elaborato come un ServoBelt. Li ho sempre visti fatti di parti e piastre. (McMaster immagino negli Stati Uniti)
tyblu
2010-12-22 07:22:17 UTC
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Ecco cosa farei con la mia fotocamera da 35 mm se avessi bisogno di viaggiare lungo una traiettoria precisa e ritengo che sia semplice da personalizzare per una traiettoria specifica e abbastanza stabile per una fotocamera pesante. Usa una striscia di 1/16 "a 1/8" di spessore, 3/4 "per 1,5" di ferro angolare per andare dal punto A al punto B, piegandoti a qualsiasi vettore desideri a diverse lunghezze - è possibile piegarlo a mano (o sopra il ginocchio). Avresti bisogno di costruire un carrello per afferrare la pista. Ci sono un'infinità di modi diversi per farlo; eccone uno:

Note: this is also a link.
(fonte: tyblu.ca)

Ho inserito dei servomotori (montati sui riduttori), ma potresti usare motori passo-passo. Un freno è un cuneo o un cuneo spinto sotto la ruota da un solenoide o da una molla: la molla ti farebbe risparmiare un solenoide, ma renderebbe il carrello solo unidirezionale. Potrebbe non essere necessario che tutte le ruote siano alimentate. Inoltre, una volta che uno ha un carrello può montare quello che vuole come vuole su di esso, purché possa supportare il peso e la coppia. Quei supporti per fotocamera Gorilla sembrano come se potessero essere montati e posizionati arbitrariamente. Se vuoi davvero divertirti, puoi assegnare alla videocamera gradi di movimento come panoramica, inclinazione e rotazione.

La lunghezza o la posizione del percorso può essere tracciata in diversi modi; eccone alcuni: encoder rotativo, utilizzando un disco premarcato fissato ad uno degli alberi, un LED e un fotodiodo; sensore ottico del mouse, che rileva la rotazione della ruota o il movimento dell'angolo relativo del ferro; feedback dai servomotori. Nota che se la corsa risultante dall'attuazione incrementale del motore è ben definita, potresti essere in grado di dedurre la corsa totale e non dover seguire il percorso.

Combatterei con me stesso tra questa soluzione e il parallelo barre filettate. Ho già usato ready-rod in passato, ed è davvero facile, ma sarebbe più difficile fissarlo, dato che potresti farlo solo alle estremità, mentre questo può essere fissato per tutta la sua lunghezza.

+1, probabilmente l'opzione più robusta se hai le parti e può essere facilmente estesa a una lunghezza arbitraria.
+1, bella soluzione in quanto la tua pista può essere abbastanza economica per piede se realizzata in ferro angolare o tubo rettangolare. Tuttavia, la distanza tra le ruote deve essere molto più ampia per ridurre la differenza nel braccio del momento tra la fotocamera e la pista e le ruote e la pista. Il vantaggio meccanico che dà amplierà drasticamente qualsiasi pendenza nei cuscinetti, doppiamente perché aumenterà anche la forza che puoi esercitare su di loro.
Per ora corro con questo concetto poiché si adatta meglio all'hardware che ho. Grazie!
@Isaac, potresti anche voler disegnare diverse alternative. Il tempo speso sulla carta consente di risparmiare un po 'di più lungo il percorso di progettazione. Questo è solo uno schizzo veloce e, come ha commentato @NickT, ha dei difetti.
In particolare, la telecamera deve almeno essere spostata indietro in modo che il baricentro complessivo si trovi direttamente sopra la ruota verticale.E, come sottolinea @NickT, aumentare il braccio del momento delle ruote motrici è davvero una buona idea.
Nick T
2010-12-05 06:03:41 UTC
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Se stai andando molto lontano, aggiungere un verricello alla tua auto potrebbe essere la cosa migliore in quanto puoi estenderlo senza troppi problemi. Una semplice bobina azionata da un ingranaggio a vite senza fine impedirebbe il movimento quando non è alimentato. Se vuoi che la parte motorizzata venga riparata, basta attaccare il verricello alla parte superiore dell'ascensore (o tramite puleggia a qualsiasi altro posto) e legarlo all'auto.

Per quanto riguarda un binario, Userei un paio di piccole ruote (se non vuoi fare molte costruzioni da solo, Lego potrebbe essere un'opzione) e fare in modo che tengano prigioniero un binario (asta circolare o quadrata).

Parlando di giocattoli, non sono sicuro di cosa ci sia in un ottovolante K'nex, ma potrebbe essere utile se ne trovi uno economico / usato.

Puoi chiarire cosa intendi per tenere prigioniera una rotaia? Faccio fatica a immaginare una costruzione lego che potrebbe seguire un binario e fornire supporto per un chilogrammo di carico.
@Isaac: Il mio collegamento era solo per le ruote, non proprio per i Lego.
@Isaac: Penso che ciò a cui si riferisca Nick sia avere le ruote sopra e sotto il binario. Fondamentalmente come un ottovolante.
russ_hensel
2011-01-06 21:13:56 UTC
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Alcune stampanti hanno un materiale a strisce chiare (lungo l'asse) che viene scansionato dalle fotocellule per creare un lungo codificatore lineare. Questo non si muove. Potresti usare la tua unità attuale (o quasi qualsiasi altra) e utilizzare l'encoder per il feedback per rendere il movimento preciso come le strisce.

Dave
2010-12-21 12:49:12 UTC
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Per poter ottenere le migliori risposte alla tua domanda, penso che tu debba fornire maggiori informazioni sul terreno a cui desideri collegare questa traccia. Dici che può passare da orizzontale a verticale: quanto verticale e quanto velocemente il grado aumenta o diminuisce? Quali sono i limiti coinvolti nel tracciare la pista? Hai il potere di controllare l'hardware che disponi a terra?

Sto immaginando un boom lineare con una traccia fissata su di esso. Il braccio potrebbe essere sostenuto con un treppiede su un'estremità per determinarne l'inclinazione. La pista stessa può essere perfettamente dritta, se le curve rendessero le cose troppo complicate.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 2.0 con cui è distribuito.
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