Студенческий разведбот

Подписаться на 3Dtoday
Apollone
Идет загрузка
Загрузка
15.06.19
3728
11
печатает на RK-1
3D-моделирование
15
Приветствую всех!

Недавно разбирал свои архивы и наткнулся на несколько университетских проектов, и испытал сначала острое чувство ностальгии, а затем небольшой грусти, ведь проекты делал в 2011 году, совсем недавно, а это время кажется уже доисторическим - из-за развития 3д технологий. В то время я уже практиковался на нескольких крупных предприятиях и имел представление об аддитивных технологиях, однако массового внедрения они не имели. Сейчас же любой студент имеет возможность воплотить свой проект либо в полном объеме, либо в виде упрощенной концепт модели. И это прекрасно. Грустно стало от того, что в мое время такой возможности не было, зато хоть проекты в виртуальной среде представлял, а не на бумаге, и то спасибо. Сначала я очень захотел собрать эту модель, но все же здравый смысл возобладал, потому как макет выйдет крайне затратным по машинному времени, а его и так не хватает. И я решил просто поделиться идеей.

На четвертом курсе нам раздавали темы курсовых работ, и я взял себе задание со звездочкой, не какой-нибудь шаблонный манипулятор а рассчитать макет разведбота. Профессор, курирующий робототехнику на кафедре, в свое время проектировал роботов для ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС, и любил подобные проекты. Он предложил довести до ума одну его идею - робот на колесах, но передвигающийся за счет сгибания чтобы повысить проходимость.

За работу взялся с энтузиазмом. Сначала разработал концепцию - робот состоит из двух половин соединенных шарниром, в каждой половине по свободной оси с колесами. Движение осуществятся следующим образом: блокируется передняя ось, бот сгибается, блокируется задняя ось, передняя освобождается и робот разгибается. За счет этого и происходит движение вперед. Прикинул массу, нужные размеры и накидал схемку действующих сил - чтобы упростить себе задачу блокированную ось представил в виде шатуна, а подвижную в виде скользящего блока. В маткаде рассчитал силы и выбрал нужные параметры в качестве начальных условий.
b8374dab5b2adf83117326dc7a7b1d49.jpg
60dcf2210bb1e481b0f19d3afd6b17f7.JPG
Далее взялся за проектирование системы движения. Моделировал в SolidWorks. Чтобы усложнить работу, решил что робот должен иметь возможность разворота, для этого соединительный шарнир должен стать сферическим, и управляться по трем точкам для пространственной ориентации. Долго размышлял об осуществлении данного принципа, и в одной старой советской книжке по робототехнике нашел управление по векторным координатам. Что такое дельта-привод тогда я не знал, но получилось примерно тоже самое. Три ШВП своим передвижением задают нужное смещение шарнира.
49f91e54b6cb5349f497fabad4221427.JPG
В первую половину бота поместил привод движения. Двигатели взял Maxon Motors (потому что у нас в универе была их спонсорская лаборатория, а спонсоров надо любить и уважать), ШВП - Eichenberger Gewinde. До использования тяг не догадался и рассчитывал соединение шарнира с ШВП через тросы. Так же сделал клещевой тормоз оси как у велосипеда, мотор с помощью червяка натягивает трос и клещи зажимают диск установленный на оси колес. Так же в носовую часть поместил камеру на маятниковом стабилизаторе, всегда смотрящую вперед вне зависимости от угла изгиба бота.
a5a915952647a7da9f557695a87a6800.JPG
0f820fcef7a8d2142afbacec8048aad8.JPG
13bcc95967cfbba63126325d8551e13f.JPG
4384ac794fd53ffb018971b5dbfe4aff.JPG
Во второй половине разместился второй клещевой тормоз а так же вся электроника, блоки управления и датчики угла наклона.
b274c5242e6493dc7d0846e0a039eac9.JPG
Сделал полусферичиские колеса, в случае перевората бот по датчикам регистрирует положение, и интерполиует механику изгиба.
0de1a651de8500071f1e46db91afef50.JPG
c632ff9971ed8edd9fe39597d4fe47ba.JPG
Конечно, сейчас имея многолетний опыт работы технологом и конструктором на разных авиазаводах, а бы переделал почти весь проект, но из уважения к себе 20-летнему, решил его продемонстрировать таким, каким задумывал тогда. В чем-то он наивен и прост, по студенчески упрощен, но я по прежнему им горжусь!
2580397af4cb5081023ce3bef49b1030.JPG
056c550b2377efac47aaa784ffb638d0.JPG
Буду очень рад, если кто-то прочтет и оценит!

Всем спасибо за внимание!
Подписаться на 3Dtoday
15
Комментарии к статье

Комментарии

15.06.19 в 21:16
1
Занятный червячок, идея понравилась!

Уточните пожалуйста, из какого материала планировался корпус-чехол шарнира.

Смотря на наброски, я вижу, что он должен быть достаточно "гибкогнущимся" (нежёстким)...
15.06.19 в 21:20
1
Спасибо!
Шарнир с оправкой планировал стальными. Из-за конструкции этой пары ограничен угол изгиба, около 60°.
16.06.19 в 01:43
0
планировал стальными
Я не про сам шарнир спрашивал.

Вот что за деталь корпуса меня интересует, вернее - её материал:

3d681b74c159ea9aec985c08f19635a2.jpg



дело в том, что если он/оно - жёсткий, то изгибы невозможны, насколько я это понимаю..

P.S.

Да и если на незакреплённые латунные гайки - посмотреть,

не очень понятно, как меняется угол наклона.
16.06.19 в 01:48
1
Планировал из какого-нибудь армированного пластика. Деталь жесткая, она и не должна сгибаться. Двигается только шар в оправке.

А от гаек должны быть тросы к шару, я писал что на модели не рисовал их.
16.06.19 в 00:06
0
Сначала я очень захотел собрать эту модель, но все же здравый смысл возобладал, потому как макет выйдет крайне затратным по машинному времени, а его и так не хватает. И я решил просто поделиться идеей.
Куда интересней на что уходит "машинное время", раз курсовая "идет лесом" ;)
16.06.19 в 01:12
0
Все уходит на стоматологию)))
16.06.19 в 09:02
2
Респект, однако. Ничего так себе в 2011 уже курсовые. В наше время (2000) с такой курсовой и красный диплом не позорно было бы защищать. А то и какую профильную кандидатскую...
16.06.19 в 09:20
2
Спасибо! Просто я всегда любил брать задания посложнее)

Для написания комментариев, пожалуйста, авторизуйтесь.

Читайте в блогах

Ender 3 + TMC2208 на родной плате Creality3D V1.1.3

HCmaker 7 - неоднозначный аппарат

Разработка и изготовление принтера со столом 300х600 мм

Стайлинг Прюши

Колоночку запилил

Слайсер для 3D принтера PICASO Designer X series. Polygon X . Специальные возможности.