Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
CSICSI
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Projekt manipulatora - dobór sterownika i napędów

16 Jan 2019 15:20 372 4
  • Level 2  
    Witam. Za rok z hakiem nastąpi termin oddania mojej pracy inżynierskiej. Od dłuższego czasu myślę o małym X-osiowym manipulatorze (docelowo 6 osi, jednak czas pokaże). Praca nie musi zostać idealnie dopieszczona, jednak chciałbym żeby stała się podstawą do dalszego rozwoju (być może także pracy magisterskiej). Z tego powodu chciałbym zainwestować trochę własnych pieniążków.

    Pierwszym krokiem będzie dobór silników, a następnie odpowiedniego do nich sterowania. Sięgając porady dostałem odpowiedź, że dobre do tego celu będą silniki BLDC. Czy może ktoś ma inną propozycję?

    Jeśli chodzi o sterowanie to początkowo myślałem o jakimś mikrokontrolerze, jednak dostałem odpowiedź, że takowy raczej nie poradzi sobie z ogarnięciem kinematyki odwrotnej. Początkowo chciałem użyć jakiegoś mocnego mikrokontrolera z rodziny ATXmega, jednak ciężko jest znaleźć ten mikrokontroler z odpowiednimi układami peryferyjnymi, a nie ogarniam na tyle elektroniki, żeby sam to zaprojektować. I tutaj nasunęła mi się myśl, żeby użyć sterownika PLC. Pomyślałem też, że będzie to dla mnie bardziej przydatna wiedza w przyszłości, ponieważ są to najczęściej używane sterowniki w przemyśle.

    Druga opcja jest taka, żeby ciężar sterowania przenieść na komputer, a mikrokontroler wykorzystać tylko do generowania sygnałów.

    Dobrze by było, żeby cena całego projektu zamknęła się w granicach 2-4 tys. zł.
    Moje pytanie brzmi: czy w takiej cenie znajdę jakiś sterownik PLC, który poradziłby sobie z tym zadaniem? Może być to używany sterownik, potrzebne jest mi też oczywiście oprogramowanie. Niestety nie mam dużego doświadczenia z takimi sterownikami, chociaż programowaliśmy trochę w języku ST i nie ukrywam, że pewnie lepiej bym się czuł w podobnym języku niż np. w drabince, z którą nie mam żadnego doświadczenia.

    W skrócie:
    - jakie napędy polecacie do tego projektu?
    - jaki sterownik?
  • CSICSI
  • Helpful post
    Level 33  
    Według mnie najsensowniej będzie użyć uC jako tylko elementu wykonawczego, wszelkie obliczenia najlepiej przeprowadzić na PC. Zawsze można dorobić prostą wizualizację chociażby w python używając kinematyki prostej.
  • CSICSI
  • Level 2  
    Hmm coraz bardziej skłaniam się ku temu, żeby właśnie ciężar sterowania przenieść na komputer. Oczywiście pojawi się wtedy problem komunikacji, ale coś za coś...
    Czy mógłby ktoś jeszcze się wypowiedzieć np. w sprawie napędów?
  • Helpful post
    Level 33  
    Faxid wrote:
    Oczywiście pojawi się wtedy problem komunikacji, ale coś za coś...


    Zależy jak to chcesz rozwiązać. Wiadomo że najłatwiej uruchomić komunikacje szeregową i przesyłać dane do arduino przez USB.

    Faxid wrote:
    Czy mógłby ktoś jeszcze się wypowiedzieć np. w sprawie napędów?


    To już kwestia budżetowa i zależna od wielkości manipulatora. Serwa są tańsze i lżejsze i łatwiej nimi sterować chociażby przez arduino. Do krokowców trzeba znowu dorzucić sterowniki no i enkoder, żeby jakiś feedback był.
  • Level 2  
    Hmm trochę poczytałem o krokowych i rzeczywiście mogłyby być nie najgorsze. Sterownik to najmniejszy problem. Gorzej z enkoderem, a najbardziej problematyczna będzie przekładnia.
    Przykładowo jakbym chciał wykorzystać ten silnik:
    https://botland.com.pl/pl/silniki-krokowe/365...k57hs56-2804-200-krokowobr-24v-28a-126nm.html

    Charakterystyka moment/impulsy na sekundę :
    https://ecksteinimg.de/Datasheet/Schrittmotor/JK57HS56-2804/JK57HS56-2804-01.pdf

    Mamy około 0,95Nm przy 2000 impulsów, co daje 10 obrotów na sekundę. Oczywiście taka prędkość w manipulatorze nie jest mi potrzebna. Raczej coś w stylu 0.5obr/sek (maksymalna prędkość) i 19Nm, czyli w grę wchodzi przekładnia 1:20 (lub nawet więcej , zależy w której części charakterystki najoptymalniejsza będzie praca silnika w moim projekcie). Nie wiem gdzie mógłbym coś takiego kupić.
    Oczywiście przy BLDC ten problem też występuje.
    Zastanawiam się coraz bardziej czy nie lepszym rozwiązaniem będą serwomechanizmy o odpowiednim momencie obrotowym.