Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Robo - platforma dobór napędu i sterowania

wiciu0804 25 Gru 2009 13:33 3500 27
  • #1 25 Gru 2009 13:33
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Witam,
    Od dawna chcę zbudować taką niby robo-platformę, głównie w celu transportu jakiś cięższych rzeczy (jak np akumulatorów ok 100Ah itp). Ma ona być w kształcie prostokąta, posiadać 4 koła oraz 2 silniki (na Alledrogo są silniki od skuterów elektrycznych o różnych mocach - ja myślę o tych 250W 24V 14A). Każdy silnik będzie napędzał 2 koła (jeden silnik prawą stronę, drugi lewą) tak więc będzie napęd 4WD. Pojazd ma być sterowany na zasadzie czołgu. Zasilanie zapewnią dwa akumulatory żelowe 20Ah połączone w szereg (aby uzyskać 24V). Zacząłem powolutku wszystko planować, jakie jeszcze części będą potrzebne itp i napotkałem problem. Otóż posiadam aparaturę Graupner mx-12 oraz odbiornik r700 i nie wiem jak najlepiej ten odbiornik połączyć oraz przez co aby umożliwił sterowanie jak w czołgu:
    Robo - platforma dobór napędu i sterowania
    Chodzi o to aby sterowanie gazem było normalnie a wychylanie drążka kierunku (w aparaturze) powodowało zwalnianie odpowiedniej strony napędu (lub przyspieszanie drugiej). Myślałem również aby w momencie gdy drążek gazu ustawiony jest na zero a kierunek zadany w którąś stronę pojazd zawracał w miejscu (jedne koła w prawo drugie w lewo lub vice versa) ale to potem.
    Wybór kierunku jazdy przód/tył wymyśliłem na przełączniku RC który poprzez przekaźnik (lub nawet nie) stworzył by mostek H. Po prostu deklarowałoby się kierunek jazdy i gaz działałby normalnie powodując ruch w przód lub tył.
    Robo - platforma dobór napędu i sterowania
    Tym przełącznikiem by się to regulowało. Jest taki układ w sieci który to umożliwia.
    Co do mojego problemu widzę narazie 2 rozwiązania:
    - Poprzez mikrokontroler sygnał z odbiornika musiałby być tak rozdzielony oraz zmodyfikowany aby powodował takie wysterowanie regulatorów modelarskich żeby pojazd skręcał w danym kierunku
    - Sygnał z odbiornika zamienić w impulsy PWM oraz te impulsy odpowiednio modyfikować (rozdzielać ze zmieniona wartością wypełnienia) aby efekt był taki jak wyżej. Wtedy regulatory można by zrobić swoje co wg mnie obniżyłoby trochę koszt.
    Oczywiście oba te pomysły mogą być kompletnie do kitu - tylko tyle narazie wymyśliłem.
    Od mikrokontrolerów zawsze trzymałem się jak najdalej dlatego moja wiedza w tej dziedzinie jest praktycznie zerowa... Dlatego liczę na Waszą pomoc oraz sugestie.
    Pozdrawiam



    inventco.eu - poprawiłem temat. Regulamin p.11.1.

    0 27
  • #2 25 Gru 2009 17:57
    220w
    Poziom 15  

    tak się spytam nie łatwiej było by zrobić gąsienicy, była by lepsza niż kola

    na pewno jednak połączenie szeregowe akumulatorów nie podniesie ich napięcia, a jedynie prąd, chyba że to są akumulatory 24


    sam jestem zwolennikiem ,,życia,, ze sprzętem analogowym, ale czasem tak się nie da.
    oba pomysły są dobre, ale pierwszy na pewno tańszy, drugi jest znacznie skomplikowany, jeśli kolega chce mieć ciągłą zmianę szybkości jazdy to bez procesora się nie obejdzie, chyba że chce kolega mieć tam na pokładzie drugie pudlo wielkości tych akumulatorów żrące więcej prądu niż silniki, wiem może i straszę, ale niestety jeśli mówimy o prostych rozwiązaniach to tylko mikroklocki.
    sterowanie silnikami zrobił bym na MOSFET'ach bo umożliwi to łatwą regulacje obrotów

    Moderowany przez prezeswal:

    Kolejny przypadek naruszenia p.12 regulaminu.
    Udzielam ostrzeżenia.

    0
  • #3 25 Gru 2009 22:24
    wiciu0804
    Poziom 14  

    To równoległe podniesie ich prąd, szeregowe zwiększy napięcie. Poza tym nie mówiłem, że nie chce mikrokontrolerów tylko, że nigdy z nimi nie miałem styczności. Wiem, że bez uC się nie da, jednak czy ja wiem czy koszt w tym drugim rozwiązaniu byłby większy? Zrobić klucz MOSFETowy sterowany z mikrokontrolera... Mam np kilka IRFZ44N i z tym by można podziałać. W pierwszym przypadku rozważałem zakup 2 gotowych regulatorów modelarskich dlatego koszt wydaje mi się wyższy niż w przypadku zrobienia tego samemu na np wyżej wymienionych tranzystorach polowych.
    Jednak mówię - mogę się mylić dlatego pytam Was o zdanie.
    Pozdrawiam

    0
  • #4 25 Gru 2009 23:50
    Madrik
    Moderator Robotyka

    Po pierwsze, czy ta aparatura ma 40Mhz? Bo mi wygląda na 35MHz. A ta częstotliwość jest zarezerwowana dla "latadeł". Ktoś się może przyczepić.
    Pół biedy policjant, ale jak zrzucisz komuś z nieba platformę Video za kilka tysięcy złotych, może mieć spore pretensje. ;)

    Akumulatory żelowe, zastąpiłbym Lipolami, lub Life. Lipole 4S (14,8V) są dostępne w sklepach modelarskich. Żelówki są bardzo ciężkie. Zdjełoby ci to kilka kilo obciążenia własnego, a nadmiar mocy pozwoliłby sprawniej wozić ładunki.

    8 pakietów 14,8V 4Ah w konfiguracji 4S3P (dwa rzędy równolegle, spięte szeregowo).
    Wydajność takiego pakietu to ok. 120A i 28,6V napięcia minimalnego. Przy poborze 15A na silnik, czas pracy wyniósłby ok 2h. Sama platforma była by o kilka - kilkanaście kilo lżejsza, a przez to szybsza i sprawniejsza.

    Do tego regulatory obrotów do każdego silnika wpięte, każdy pod własny kanał.
    Potrzebowałbyś jeszcze układu U-BEC do zasilenia odbiornika z pakietu.

    Resztę załatwisz mikserami. Poszukaj w sieci polskiej instrukcji do MX-12 i zajrzyj do rozdziału "Wolne miksery".

    Pozostaje kwestia rozwiązania przeniesienia napędu. Skoro ma to wozić ciężkie ładunki, musi ruszać płynnie i bez szarpnięć. Jakaś przekładnia bezstopniowa ze sprzęgłem, na każde koło.

    Zawieszenie najprostsze - wahacz ze spręzyną.

    0
  • #5 26 Gru 2009 00:11
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Fakt - jest to na 35MHz. Niestety innej nie posiadam. Nie do końca rozumiem jak zrealizować te sterowanie czołgowe. Sugerujesz aby pod jeden kanał dać jeden regulator obrotów i tak tym sterować? jeśli tak to byłoby to trochę niewygodne zważywszy, ze te aparatury mają gaz od zera do końca z taką terkotką (po drugiej stronie jest normalny drążek powracający w osi X i Y na środek) chyba, że coś źle zrozumiałem... Co do płynnego ruszania, regulacja prędkości obrotowej od zera nie wystarczy? Sprzęgła wg mnie dość mocno zaczną komplikować całą budowę...

    0
  • Pomocny post
    #6 26 Gru 2009 11:14
    Madrik
    Moderator Robotyka

    Chodzi o to, żeby każdy regulator prędkości obrotowej (każdy silnik powinien posiadać własny) był pod innym kanałem.
    MX-12 jest aparaturą komputerową.
    Miksując kanały możesz osiagnąć niemal każdy efekt jaki chcesz.
    Wcale nie jest powiedziane, że sterowanie musi się odbywać koniecznie jednym drażkiem. Jest wiele możliwości konfiguracji sterowania.
    Masz też możliwość regulacji stopnia wychylenia drążków. Można np. ustawić gaz do przodu od zera (środka) w jedną stronę, a w drugą stronę do tyłu.
    Możesz ustawić sterowanie np. prawymi silnikami na jednym drążku, a lewymi na drugim.

    Co do ruszania, to nie wiem, jak wygląda sprawność tych silników przy małej prędkości obrotowej. Może się okazać, że sterowane bezpośrednio, będą pod obciążeniem długo stać w miejscu, po czym gwałtownie ruszą.

    0
  • #7 26 Gru 2009 12:49
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Hmm z tymi mikserami tez jest jakieś wyjście... Co prawda nie brałem go wcześniej pod uwagę bo już sobie wymyśliłem co innego i myślałem, że tylko tak można. Z tym, że niewygodnie by się tak jeździło chodziło o to, że na prawym drążku jest sprężyna a na lewym terkotka. Będzie trzeba szukać neutralnego położenia, żeby pojazd stał w miejscu. Dlatego myślałem nad rozwiązaniem z pierwszego postu. Ogólnie z tym przód tył nie będzie problemu, problem będzie z tymi kierunkami jazdy wtedy... Masz jednak racje, że jeżeli aparatura miała by 2 takie drążki które by wracały do neutralnego położenia sterowanie czołgowe byłoby o wiele prostsze w realizacji a sama jazda byłaby bardziej intuicyjna....

    0
  • Pomocny post
    #8 26 Gru 2009 21:16
    Madrik
    Moderator Robotyka

    Zajrzyj do instrukcji aparatury. Powinien tam być opis przeróbki MODE, kanału gazu.
    W zestawie aparatury powinny być części do przeróbki. Między innymi gładka blaszka.
    Wymień blaszkę z zębatką na tę gładką i załóż sprężynki przy drążku.
    Będziesz miał wszystkie drążki takie same.

    0
  • #9 26 Gru 2009 23:39
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Ja to jednak jestem... ehhh szkoda gadać. Przeróbka zajęła mi 5 min, nawet nie zastanowiłem się do czego są te części... W każdym bądź razie wielkie dzięki za tą informacje. Dobrze, że są jeszcze ludzie którzy chcą przekazać swoja wiedzę młodszym, mniej doświadczonym i przede wszystkim mniej rozgarniętym.

    Z tego co widzę sprawa sterowania załatwiona. Mam jeszcze pytanie. Otóż wiadomo, że regulator obrotów działa od zera a nie od połowy, jak to ustawić ( o ile jest to możliwe) aby regulowało od środka a najlepiej zarówno do przodu jak i tyłu?
    Jeszcze raz dzięki za zaangażowanie.
    Pozdrawiam.

    0
  • #10 27 Gru 2009 00:05
    Matkas
    Poziom 15  

    Jak masz regulator dwukierunkowy to w połowie drążka jest neutrum.

    Rozwiązanie jak w czołgu zrobiłbym tak jak już powiedział Madrik, na mikserach. Myślę, że owiele łatwiej czy nawet prościej sterowało by Ci się jednym drążkiem, niż 2 osobnymi. Z czasem do drugiego możesz 'przypisać' jakąś 'funkcje', chwytak, czy coś w tym rodzaju.

    Pozdrawiam, Mateusz.

    0
  • #11 27 Gru 2009 00:23
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Na mikserach ale jak? W sensie chodzi o to jak sterować to wszystko jednym drążkiem? (nie chodzi mi jak ustawić te miksery tylko jak by w ogóle miało wyglądać takie sterowanie?)

    0
  • Pomocny post
    #12 27 Gru 2009 07:26
    Matkas
    Poziom 15  

    Do każdego silnika regulator, a je podczepiasz pod kanał 3 i 4. W aparaturze włączasz natomiast mikser delta(chyba) i masz wszystko na 1 drążku.

    Pozdrawiam

    0
  • #13 27 Gru 2009 12:05
    Madrik
    Moderator Robotyka

    Dokładnie. Z tym, że "Delta" działa na dwa kanały. I pozostałe dwa albo musiałbyś podpiąć kablem "Y", albo w mikserach dowolnych ustawić własne miksowanie na 4 kanały.

    0
  • #14 27 Gru 2009 13:16
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Ok, włączyłem mikser delta (narazie nie mam regulatorów ani silników więc patrze tylko na tym ekranie co obrazuje wychylenia serwomechanizmów) i nadal niestety nie mogę zrozumieć jak to ma być praktycznie zrealizowane, co za co odpowiada i jak to ma działać. Moglibyście to wytłumaczyć ale tak naprawdę łopatologicznie? Z góry dziękuję.
    Pozdrawiam

    0
  • Pomocny post
    #15 27 Gru 2009 19:26
    Madrik
    Moderator Robotyka

    To proste. Mikser steruje dwoma kanałami.
    Przy daniu drążka do przodu, daje sygnał dodatni na obu kanałach taki sam - Oba silniki jadą do przodu.
    Przy drążku do tyłu, to samo, ale sygnał jest ujemny - oba silniki do tyłu.
    (tu oczywiście są potrzebne regulatory dwukierunkowe).

    Przy drążku na boki, jeden kanał ma sygnał dodatki, drugi ujemny (zamiennie, zależnie od wychylenia drazka) - w praktyce, jeden silnik dostaje sygnał do przodu, drugi do tyłu, jak w czołgu. Platforma okręca się w miejscu jak czołg.

    Dodatkowo nakłada się na to sygnał przód-tył, czyli można różnicować prędkość skrętu, także zmniejszając prędkości jednego silnika, w trakcie ruchu posuwistego, uzyskując płynny skręt w czasie jazdy, bez gwałtownego szarpania.

    Ty, tylko ruszasz drążkiem. Mikser załatwia resztę.
    Wadą jest tylko, to, że albo jesteś ograniczony do dwóch silników napędowych, albo po podłączeniu równoległym dwóch silników na kanał, nie masz precyzyjnej kontroli nad każdym silnikiem, a jedynie nad stroną, co przy różnicy w prędkościach silników przy tym samym sygnale, moze sprawiać kłopoty.

    0
  • #16 27 Gru 2009 22:34
    wiciu0804
    Poziom 14  

    ehhh.. myślałem, że włączyłem ten mikser delta ale wygląda na to, że to nie to... Wypisze jakie miksery są przedstawione w instrukcji:
    -Mikser steru wysokości z klapami
    -Mikser lotek ze sterem kierunku
    Te 2 mam opisane. Czy to jest któryś z nich? Bo ja myślałem ze Delta to ster wysokości z lotkami?
    Już się pogubiłem z tym wszystkim tak szczerze :) Jednak nie mniej dziękuję za wyrozumiałość i cierpliwość:)

    0
  • Pomocny post
    #17 27 Gru 2009 23:20
    Madrik
    Moderator Robotyka

    O ile pamiętam, w MX-12 to nie jest w menu mikserów, tylko w głównych (base settings) ustawieniach modelu jako typ usterzenia.

    0
  • #18 27 Gru 2009 23:52
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Dokładnie tam to jest :) Sterowanie rozwiązane w takim razie. Albo będzie na 2 drążkach jak w prawdziwym czołgu albo z tym mikserem na jednym drążku. Bardzo dziękuję za wszelkie porady. Teraz nie pozostaje nic innego jak dalej zbierać informacje na ten temat oraz gromadzić pozostałe elementy i przede wszystkim sporządzić jakiś projekt. A właśnie. Mam kolejne pytanie odnoście regulatorów. Na sieci jest kilka projektów dwukierunkowych regulatorów... Warto się w to bawić czy lepiej kupić gotowe? (Głównie chodzi o finanse - trochę pracy się nie boję:) ) Jeśli lepiej kupić gotowce to jakie byście polecali aby wytrzymały z tymi silnikami i aby były jak najtańsze? W sumie można by też kupić tańsze i zmienić im końcówkę mocy w celu większej wydolności prądowej... Co mówicie?

    0
  • #19 28 Gru 2009 01:31
    Madrik
    Moderator Robotyka

    Sens jest. Regulatory, nawet jednokierunkowe do silników BL są koszmarnie drogie.
    Do szczotek trochę taniej, ale wraz ze wzrostem wydajności cena rośnie chyba wykładniczo ;)
    Jeśli się nie boisz projektu, to chyba lepiej wykonać samemu. Dobierzesz lepsze tranzystory mocy, niż księgowi w fabrykach i może lepiej rozwiążesz sobie chłodzenie.
    W każdym razie dopasujesz je do swoich potrzeb.

    0
  • #20 28 Gru 2009 11:39
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Wczoraj troszkę posiedziałem i znalazłem dość fajny regulatorek dwukierunkowy z pełną dokumentacją. Oto Link. Wg mnie warto spróbować, jak wyjdzie to koszty powinny być o wiele mniejsze od kupnych regulatorów. Mam nadzieję, że od Nowego roku wezmę się za ten regulatorek. O efektach postaram się pisać na forum.
    Pozdrawiam

    0
  • Pomocny post
    #21 29 Gru 2009 01:20
    DonQuijote88
    Poziom 14  

    Witaj wiciu0804!

    Tak się złożyło, że obecnie też zajmuję się tworzeniem podobnego układu tyle, że u mnie napędzana będzie platforma kosiarki do trawy. Przewaliłem cały Internet i Elektrodę z kiepskim skutkiem jeśli chodzi o drivery do tego typu silników. Z zebranych przeze mnie danych wynika, że prąd zwarcia takiego silnika to około 80A. Akumulator to wytrzyma, ale nie regulator - chyba, że zastosujesz po dwa na silnik równolegle.
    Ja kombinuję z układami VNH3SP30. Tu masz linka do mojego tematu, jeśli Cię to zainteresuje Link. A może udałoby się wspólnymi siłami zmodyfikować podany przez Ciebie projekt regulatora, tak żeby podołał zasilaniu takiego silnika.

    Pozdrawiam,
    DonQuijote88

    0
  • #22 29 Gru 2009 11:46
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Witam,
    ten regulator który pokazałem wg mnie bez problemu wytrzyma udar prądowy 80A, tranzystory same z siebie wg not katalogowych mogą przewodzić prąd ciągły o wartościach 116A i 74A a co dopiero w krótkim impulsie. Oczywiście takich prądów by nie wytrzymały ze względu na niewystarczające chłodzenie. Jeżeli układ by i tak nie wytrzymywał można zastosować kilka MOSFETów równolegle. Wg mnie taki udar prądowy powstaje tylko w momencie podania na silnik (który się nie obraca) pełnego napięcia o pełnym wypełnieniu (jeśli by była mowa o PWM), więc w momencie rozruchu takim regulatorem od zera do wartości znamionowej nic się nie powinno złego dziać... Oczywiście mogę się mylić...

    0
  • #23 29 Gru 2009 12:53
    McRancor
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Problem jest nie z wydajnością prądową, a z chłodzeniem. To że tranzystor wytrzyma nie znaczy że nie usmaży się w momencie załączania.

    :arrow: Pojemność bramki!

    0
  • #24 29 Gru 2009 22:29
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Dlatego napisałem, że po kilka równolegle - a to na radiator. W takiej robo-platformie jest dużo miejsca na tego typu rzeczy... Fakt faktem, że z MOSFET'ami do czynienia nie miałem i bardzo mało o nich wiem. Dlatego właśnie w tym momencie rozpoczynam lekturę na ich temat.
    Pozdrawiam

    0
  • #25 29 Gru 2009 22:56
    McRancor
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Bardzo dobrze że sam wyszedłeś z inicjatywą douczenia się! Może w ten sposób trochę krzemu zostanie oszczędzone ;)

    Zwróć zwłaszcza uwagę na to że mosfet w pewnych warunkach zachowuje się jak rezystor o rezystancji regulowanej napięciem. Na to nałóż sobie krzywą rozładowania kondensatora (pojemność bramki) i sam powinieneś wymyślić, dlaczego mosfety palą się w 99% w momencie przełączania, a dodawanie kojenych równolegle zamiast problem rozwiązać - potęguje go ;)

    0
  • #26 30 Gru 2009 00:45
    wiciu0804
    Poziom 14  

    A w tym regulatorze nie jest to zapobiegane poprzez odpowiedni zgranie czasów martwych itp? W końcu kilka osób ten regulator już wykonało i nic nie pisali o palących się nagminnie MOSach...

    0
  • Pomocny post
    #27 30 Gru 2009 22:27
    McRancor
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Dobrze zaprojektowane drivery (nawet na tranzystorach) rozwiązują problem. Jednak wstawienie mosfeta z bramką o większej pojemności (wyższym dopuszczalnym prądzie) może sprawić że driver przestanie wyrabiać i zamiast wydajność poprawić się - pogorszy.

    Łączenie równoległe to najgorsze rozwiązanie, bo pojemność wzrasta od razu dwukrotnie.

    W mostku który podlinkowałeś potraktowano mosfety bezpośrednio z AVRka - nogi atmelka wytrzymają ze 100mA w obie strony (szpilki), więc tragedii nie ma - ale rozwiązanie jest trochę nieeleganckie. Zwróć uwagę jak mocno prąd maksymalny mosfeta (400A na dolnych kluczach) jest ograniczony przez wydajność chłodzenia (40A wg. twórcy).

    W profesjonalnych zastosowaniach stosuje się drivery specjalizowane - jak choćby IR2101 czy podobne.

    0
  • #28 17 Kwi 2011 20:17
    wiciu0804
    Poziom 14  

    Bardzo dziękuję za wszystkie odpowiedzi.

    0