Návrh řízení 5DOF robotického ramene

Stewie

Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« kdy: 22. 05. 2015, 16:40:37 »
Zdravím, byl by někdo ochotný mi poradit s návrhem řízení robotického ramene?
Jedná se mi pouze o správný výběr součástek, které musí být naskládané za motory tak, aby je byly schopné ovládat. Nejedná se o žádné konečné programování ani uvedení do prozovu. Čistě jen návrh potřebných součástek.
Dodal bych model ramene, vybrané motory.


Kolemjdoucí

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #1 kdy: 22. 05. 2015, 17:27:06 »
Motor je co ? Motorů jsou desítky druhů.

Stewie

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #2 kdy: 22. 05. 2015, 17:31:32 »
Mám vybrané DC motory s převodovkama od Maxonu.

Kolemjdoucí


Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #4 kdy: 22. 05. 2015, 17:51:02 »
Víc by mi jako neelektrikářovi pomohlo konkrétní řešení. Jsem schopný se i odměnit za tuto pomoc ;) Jedná se jen o zhodnocení signálů (jakých, čím) a výběr komponent.


Kolemjdoucí

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #5 kdy: 22. 05. 2015, 18:10:03 »
Chtěl jsi výběr součástek a ten jsi dostal. Zjevně je to na tebe příliš, tak si to kup:
http://www.robotshop.com/en/dfrobot-4-8-46v-2a-dual-motor-controller.html
Jestli nevíš který signál kam zapojit, tak se do toho vůbec nepouštěj, nemá to smysl.

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #6 kdy: 22. 05. 2015, 18:21:55 »
Dělám koncepci modulárního ramene. Vzheldem k tomu, že se mi jedná hlavně o tu konstrukci a kinematiku, tak o ovládnání motorů nemám ani tucha. Takže ano, nevím který signál kam zapojit, já totiž ani nevím jaké signály tam jsou. Proto se ptám, jestli by byl někdo ochotný navrhnout jednoduché schéma řízení (respektive součástek potřebných k tomu řízení) těchto motorů.  Takže rady typu - když nevíš kam co zapojit, tak se do toho nepouštěj jsou mi docela k ničemu :|Po domluvě jsem ochotný se odměnit.

JardaP .

  • *****
  • 11 064
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #7 kdy: 22. 05. 2015, 18:30:45 »
Asi by neskodilo sem hodit odkaz na specifikaci tech motoru. On bude asi rozdil v tom, jestli ty motory zerou pul amperu nebo dvacet.

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #8 kdy: 22. 05. 2015, 18:37:12 »
48V, 250W, 5,97 A, 0,8 mNm

JardaP .

  • *****
  • 11 064
    • Zobrazit profil
    • E-mail
Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #9 kdy: 22. 05. 2015, 20:19:02 »
Aha, 6 A. Tak to budou budto nejake obrovske tranzistory s desnymi chladici a budet si tim moci pritapet nebo nejake nadupane spinaci tranzistory. A otazka je, jestli to spinani budete obstaravat pocitacem nebo nejakou pomocno logikou a dalsimi obvody. Stalo by za to napsat, jestli od toho ocekavate jen stavy zapnuto/vypnuto nebo chcete plynulou regulaci rychlosti otaceni/vykonu motoru nebo co. A BTW, cim a z ceho ziskavate informace o pozici jednotlivych casti ramene?

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #10 kdy: 22. 05. 2015, 20:38:18 »
Rameno z trubek - vše je schované vevnitř. Je rozebíratelné na jednotlivé prvky - mou prací byla (mimo jiné) konstrukce těch rozebíratelných, ale zároveň rotujících částí. Rotace každého segmentu je 360°, protože spoje jsou přes sběrné kroužky (přesný typ neřeším - zase elektrika). Sběrné kroužky musí taktéž nést i signál pro ovládání motorů. Signály se budou postupně napojovat s přibývajícími segmenty (přes rychlospojky - zase nějaký návrh, který neřeším do podrobna - elektrika), tzn. že v každém segmentu by měla být nějaká "sběrnice", která si pak ty signály zase posbírá a bude schopná je dostat do dalšího segmentu a až k hlavnímu ovládání. Jedná se o motory Maxon, které ve svém konfigurátoru mají i nějaké enkodery, takže předpokládám, že ty by měly zjišťovat polohu hřídele. Koncová pozice by se měla počítat inverzně, tzn nějaký koncový procesor, který bude rozeznávat jednotlivé natočení hřídelů a poskládá je tak aby byl konečný prvek v určitém místě (jak neřeším, jedná se mi zase jen o typ toho procesoru, který je toho teoreticky schopný). Potřebuji plynulou regulaci otáček. Pokud chci otočit rameno do 90°, tak aby do 45°zrychlovalo naplno a zbytek zpomalilo do nuly.

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #11 kdy: 22. 05. 2015, 22:13:45 »
Tyjo, zní to s každým příspěvkem zajímavěji! :) Byl bys ochotný nás o vývoji informovat a jestli se podaří dojít k cíli, hodit sem i odkaz na nějaké video?

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #12 kdy: 22. 05. 2015, 22:36:36 »
No...pokud mi s tou elektrikou někdo pomůže, tak určitě. Za týden to odevzdávám ;)

fototom

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #13 kdy: 22. 05. 2015, 22:42:37 »
Asi by bylo dobré dát sem odkaz na ten motor a když uvádíte, že je vybaven čidly polohy, tak také hlavně na to.
Pokud místo krokového motoru volíte obyčejný DC motor, musíte nějak zjišťovat natočení, nejčastěji podle kódového kotouče se značkami, které odčítáte a zjišťujete tak absolutní polohu( dva vstupní signály z optočidel ). Pro to ale ještě potřebujete nějakou značku pro definici výchozí polohy ( jedno čidlo ), kterou musíte na začátku najít = protočit kloub v nejhorším případě o celou otáčku nebo raději lépe kódový kotouč, který vám hned na začátku aspoň přibližně řekne, v jaké pozici rameno je ( např. 4 čidla =16 možných pozic ) a stačí se pootočit jen o část otáčky .

To znamená že budete potřebovat nějaký modul ( můstek ) pro napájení motoru, optočidla s kódovými kotouči, procesor který bude přijímat povely z řídící jednotky. Procesory by byly na společné sběrnici, tak by pro komunikaci stačil jeden průběžný signál přes všechna ramena.
K propojení ramene by pak teoreticky stačili 3 vodiče - dva napájení a jeden pro sběrnici, ale asi by bylo výhodnější oddělit napájení motorů ( 2vodiče ) a vlastní řídící sběrnici s napájením procesorů ( 3 vodiče ). Každý kloub bude mít svou adresu a můžete je skládat k sobě podle potřeby.

Pro propojení ramen by pak stačilo 5 kontaktních kroužků.
A kdybych to měl programovat včetně těch zrychlení a zpomalování, asi bych volil raději krokový motor, kdy by teoreticky šlo vypustit ten inkrementální snímač polohy a stačilo by řešit jen výchozí pozici stejně jako u DC motoru, ale z důvodu bezpečnosti (detekce nárazu ramene, ztráta kroku např. při přetížení ) bych tam ten snímač nechal.

Re:Návrh řízení 5DOF robotického ramene
« Odpověď #14 kdy: 22. 05. 2015, 23:11:22 »
(Jen tak btw: z jiných for jsem zvyklý tykat, tak se tu snad někdo neurazí)
Pro obhájení výběru DC motoru. Vzhledem k možnosti kombinaci s převodovkou přímo od stejné firmy a jejich konstrukčním provedením - respektive zástavbou je to pro mě jediná možná volba - prostě to potřebuju všechno pichnout do trubky. Takže musíme pracovat s tím, co mám - DC.
Teď teda k tomu konkrétnímu řešení. Řekněme, že mám všechny motory stejné a budou to:
http://www.maxonmotor.com/medias/sys_master/root/8816799121438/15-144-EN.pdf
K tomu je možné přímo navolit tyto senzory:
http://www.maxonmotor.com/medias/sys_master/root/8816814096414/15-364-365-366-367-EN.pdf
http://www.maxonmotor.com/medias/sys_master/root/8816814030878/15-362-363-EN.pdf
A pak další spoustu "controllerů":


Co tedy dál?