PDA

Volledige versie bekijken : Robot - Motor



Flex
15 april 2010, 23:33
Hallo,

Ik ben bezig met een project op school dat te maken heeft met robotica. Bij ons bevat dat een een deel motorisering. Nu, ik moet er een soort van spreekbeurt over geven dus was ik de zolder eens opgegaan voor eens te kijken wat ik ervoor kan gebruiken. Ik heb een autootje gevonden dat ik vroeger eens gemaakt heb ik in hout.

Het voertuig wordt aangedreven door een motor die werkt op 2 AA batterijen. De motor is verbonden met een soort van tandwiel waarrond een elastiek zit. Dat wiel draait rond en zo draait de elastiek mee, die ook rond een ander tandwiel op een andere as zit.

Dat tandwiel geeft dan weer door aan en andere as, waar een echt wiel op zit en zo komt het voertuig in beweging.

Hier 2 foto's om het een beetje te verduidelijken

Foto 1 (http://i44.tinypic.com/28vajwg.jpg)
Foto 2 (http://i41.tinypic.com/28kkqpg.jpg)

Nu mijn vraag is, wordt deze techniek vaak gebruikt? Is deze techniek ecologisch, economisch?

Ik zoek ook enkele voorbeelden waar deze techniek wordt gebruikt, ik denk bv aan een wasmachine?

denkimi
16 april 2010, 00:07
dat noemt men een riemoverbrenging en wordt meestal gebruikt om krachten te begrenzen zodat de aandrijvende motor niet verbrandt.

Muscleduck
16 april 2010, 01:56
Wasmachine en droogkast idd, er zijn ook moto's die zoiets hebben.
2010 Kawasaki VN1700 Classic (http://www.motorshopdemammoet.com/2010_1700cl.htm)
Veel brommers hebben dat ook.

Gonzo the Great
16 april 2010, 02:36
Je foto's doen me denken aan de Schumacher Cat (http://images.google.be/imgres?imgurl=http://www.rc-area.co.uk/blog/wp-content/uploads/2008/03/schumacher-cat-sx-details-and-body-off-pics4.jpg&imgrefurl=http://www.rc-area.co.uk/blog/2008/03/20/schumacher-cat-sx-details-and-body-off-pics/&usg=__pxhLL6_Mkz6A0KVoHaGA4pSnyyw=&h=414&w=500&sz=44&hl=nl&start=6&um=1&itbs=1&tbnid=Wjs3SXnqM4kmEM:&tbnh=108&tbnw=130&prev=/images%3Fq%3Drc%2Bpic%2Bschumacher%2Bcat%2Bsx%26um %3D1%26hl%3Dnl%26sa%3DN%26tbs%3Disch:1), een 1/10 offroad buggy die op dit moment in de engelse competitie nog heel populair is. De meeste onroad modellen hebben ook riemen, het beetje rek in de riemen zorgt dat je je power nog meer kan op de baan leggen. Riemen gaan ook goed samen met kogeldifferentieels die niet graag lateraal belast worden, wat wel het geval is bij een cardanoverbrenging.

Pulleys met tandriemen worden in de machinebouw ook heel vaak gebruikt.
Ze zien er dan ongeveer zo uit als op deze BMW moto. (http://www.google.be/imgres?imgurl=http://z.about.com/d/motorcycles/1/0/2/F/-/-/BMW_F800_Belt_Final_Drive.jpg&imgrefurl=http://motorcycles.about.com/od/newbikephotogalleries/ig/2007-BMW-F-800-ST-Gallery/BMW-F-800-ST-Belt-Drive.htm&usg=__QjHRnRE47legj1C1CTZtIa18ZS0=&h=853&w=1280&sz=689&hl=nl&start=1&itbs=1&tbnid=licqk3ewfOC25M:&tbnh=100&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Dbmw%2Bbelt%2Bdrive%26hl%3Dnl%26gbv%3D 2%26tbs%3Disch:1)
Ecologisch of economisch? Mja, een riem gebruik je enkel als je moet, meestal uit plaatsgebrek. Moest je motor achter je trommel staan in je wasmachine heb je ws iets minder verliezen, maar een veel groter wasmachien. Om de verliezen te beperken zal een riem als het kan wel op het einde van de reductietrappen staan, dwz: snelle motor, reductiekast 1/20 ofzo, riem, bewegend deel. Dus niet eerst de riem en dan pas de reductiekast.
Riemen worden in machines meer gebruikt dan kettingen wegens:
1. Minder onderhoud
2. Is properder, zowel voor machine als product
3. Minder speling, zeker als je in 2 richtingen werkt. Zeker als je met servomotoren aandrijft is weinig speling van groot belang. Bij veel speling kan je je servomotor veel minder aggressief tunen vooraleer hij onstabiel wordt. Dus veel speling staat gelijk met sloppy respons.
4. Minder lawaai, minder ongewenste trillingen.
5. Is licht

Andere voordelen (die kettingen ook wel hebben):
6. pulleys zijn relatief goedkoop
7. riemen vind je in alle lengtes en breedtes die je maar wil
8. je kan een verhouding maken tussen je 2 assen, en die soms achteraf nog vrij goedkoop veranderen


dat noemt men een riemoverbrenging en wordt meestal gebruikt om krachten te begrenzen zodat de aandrijvende motor niet verbrandt.
Da kan bij een zelfgemaakte bladzaag ofzo of bij een opstelling met elastiekskes, maar dat is normaal echt ni de bedoeling zenne. Bij deftige machines: Als je bewegend deel ergens tegen crasht kan je soms wel geluk hebben dat je tandriem skipt en je minder schade hebt aan de rest van de mechaniek. Maar een motor heeft meestal geen last van een crash, dat is kortstondig. Om te voorkomen dat je motor doorbrandt (en dat kan enkel door langdurige overbelasting) wordt er naar de stroom gekeken (of naar de volgfout van de motor), en dat zal wel een fout geven die alles tijdig stillegt.
Een riem laten doorslippen bij overbelasting zou zelfs brand kunnen veroorzaken, en vooral: muug stinken!

Dobbelsteen
16 april 2010, 03:40
Meent ge nu dat ge niet weet waarvoor riemen/getande riemen worden gebruikt? :wtf:

In ieder geval zal je wat moeten testen:
-Kan hij hellingen en andere stresssituaties aan?
-Slippen de 'rekjes' niet doordat de startversnelling vd motor te hoog is?

Rider
16 april 2010, 06:35
Bij robotica worden bij mijn weten zelden riemen gebruikt.
Motor->reductiekast->Tandwiel op tandlat is de manier van aandrijven die ik meestal tegenkom.

Als ge uw thermieken correct afregelt gaat ge geen motors verbranden. da's gewoon een soort automaat die uitvalt als de ingestelde stroom overschreden wordt. Een riemverbinding daarentegen is totaal geen garantie voor het niet-verbranden van een motor.

Om zware lasten vanuit stilstand te verplaatsen... gebruikt men bij mijn weten meestal kettingen. Rollenbanen; conveyors etc.

het autoke:
"kan hij hellingen aan"....
Met riem->riem->riem->riem->wiel is mijn gok: nee.

@ Miechels: Hoe kan je door uw riem aan te passen de reductieverhouding van de overbrenging beinvloeden? Bij mijn weten is enkel uw verhouding tussen uw aandrijvend tandwiel en uw aan te drijven tandwiel van tel hierin...
1 tand verder op de aandrijvingskant = 1 tand op de lastkant, dus is het net alsof die 2 tandwielen rechtstreeks op elkaar overbrengen. Of is er hier een "mechanieker-truuk-met-de-doaf" waarvan ik niet op de hoogte ben?

Rider
16 april 2010, 06:41
@ Miechels: Hoe kan je door uw riem aan te passen de reductieverhouding van de overbrenging beinvloeden? Bij mijn weten is enkel uw verhouding tussen uw aandrijvend tandwiel en uw aan te drijven tandwiel van tel hierin...
1 tand verder op de aandrijvingskant = 1 tand op de lastkant, dus is het net alsof die 2 tandwielen rechtstreeks op elkaar overbrengen. Of is er hier een "mechanieker-truuk-met-de-doaf" waarvan ik niet op de hoogte ben?

Na 2 minuten filosoferen & visualiseren (op het toilet wordt alles ineens duidelijker) ben ik er zelf uitgekomen!
Ne riem heeft natuurlijk een binnen en een buitenkant...die beiden bezet kunnen zijn met een verschillend aantal tanden en zodanig de verhouding kunnen beinvloeden.

Gonzo the Great
17 april 2010, 17:45
Nenee, geen truken met duiven ofzo, lol. Gewoon een groter of kleiner pulleyken zetten bedoelde ik.

Destiser
17 april 2010, 18:08
Na 2 minuten filosoferen & visualiseren (op het toilet wordt alles ineens duidelijker) ben ik er zelf uitgekomen!
Ne riem heeft natuurlijk een binnen en een buitenkant...die beiden bezet kunnen zijn met een verschillend aantal tanden en zodanig de verhouding kunnen beinvloeden.

da werkt zo niet, zet u nog eens een halfuurke op de wc :)

Suicide Monkey
30 april 2010, 22:01
Reductie bij riemoverbrenging gebeurd gewoon door 2 verschillende diameters te nemen van de riemschijven. Stel dat de ene riemschijf een omtrek heeft van 20 cm en de andere 40cm. Als de kleine 1 omwenteling maakt zal de riem 20cm opschuiven, de andere riemschijf zal dan maar een halve omwenteling maken omdat die maar de helft van zijn omtrek is verdraaid.

Bij een ketting zit je met iets gelijkaardig en bepalen het aantal tanden op de tandwielen de overbrengingsverhouding.

boostah
30 april 2010, 22:53
Bij robotica worden bij mijn weten zelden riemen gebruikt.
Motor->reductiekast->Tandwiel op tandlat is de manier van aandrijven die ik meestal tegenkom.

Als ge uw thermieken correct afregelt gaat ge geen motors verbranden. da's gewoon een soort automaat die uitvalt als de ingestelde stroom overschreden wordt. Een riemverbinding daarentegen is totaal geen garantie voor het niet-verbranden van een motor.

Om zware lasten vanuit stilstand te verplaatsen... gebruikt men bij mijn weten meestal kettingen. Rollenbanen; conveyors etc.

het autoke:
"kan hij hellingen aan"....
Met riem->riem->riem->riem->wiel is mijn gok: nee.

@ Miechels: Hoe kan je door uw riem aan te passen de reductieverhouding van de overbrenging beinvloeden? Bij mijn weten is enkel uw verhouding tussen uw aandrijvend tandwiel en uw aan te drijven tandwiel van tel hierin...
1 tand verder op de aandrijvingskant = 1 tand op de lastkant, dus is het net alsof die 2 tandwielen rechtstreeks op elkaar overbrengen. Of is er hier een "mechanieker-truuk-met-de-doaf" waarvan ik niet op de hoogte ben?

agreed of servo motoren met dan bewegingsschroefdraad op vinden ze ook iets tof.

Sowieso is een riemverbinding onnauwkeurig, wat iemand hier zegt van minder speling tov ketting is ook wel der goe naast tbh.

Een riemoverbrenging heeft ALTIJD slip, dacht da ze daarvoor als vuistregel 1 a 2% nemen, dus totaal onbetrouwbaar voor positioneringen (toch iets dat in robotica zeer frequent voorkomt). Nu dient er wel bij gezegd te worden dat een ketting, zeker in 2 richtingen zoals al iemand zei, ook niet precies is. Maar die afwijking is wel voorspelbaar en das iets zeer belangrijk. Hierbij wel een sidenote, een getande riem (en denk dat die persoon da bedoelde) heeft deze problemen niet, maar vergeleken met een ketting of tandwielen is zijn levensduur minder lang (maar wel onderhoudsvriendelijkere ondertussen, smering en da soort zaken)

Om een voorbeeldje te geven gebruikt men bij CNC banken (da toch wel op een duizendste, soms zelfs een halve duizendste, precies zijn), nu zijn de sledes en overbrengingen die ze daar gebruiken ook niet zo precies. Maar ze zijn wel voorspelbaar 'onprecies' waardoor ge ze opnieuw kunt corrigeren, bij deftige wordt ook slijt voorspelt, of periodiek nagemeten. (gaat om wentelgeleiders en aandrijvend is een bewegingsschroefdraad op een servomotor).

Nu in geval van uw autoke is da simpelweg omdat da een zeer goedkope oplossing is en nog eens makkelijk monteerbaar. Die riem zal ook veel meer rek hebben dan bij industriele installaties wat dus makkelijker monteerbaar maakt. Ook zullen koppelstoten van de motor (elektrische waarschijnlijk, vrij groot koppel bij lage toeren) opgevangen worden om verdere mechanisch overbrengingen/onderdelen te beschermen.

Zo lijkt het mij toch, correct me if i'm wrong.(kank iets bijleren)

Tristan
30 april 2010, 23:37
agreed of servo motoren met dan bewegingsschroefdraad op vinden ze ook iets tof.

Sowieso is een riemverbinding onnauwkeurig, wat iemand hier zegt van minder speling tov ketting is ook wel der goe naast tbh.

Een riemoverbrenging heeft ALTIJD slip, dacht da ze daarvoor als vuistregel 1 a 2% nemen, dus totaal onbetrouwbaar voor positioneringen (toch iets dat in robotica zeer frequent voorkomt). Nu dient er wel bij gezegd te worden dat een ketting, zeker in 2 richtingen zoals al iemand zei, ook niet precies is. Maar die afwijking is wel voorspelbaar en das iets zeer belangrijk. Hierbij wel een sidenote, een getande riem (en denk dat die persoon da bedoelde) heeft deze problemen niet, maar vergeleken met een ketting of tandwielen is zijn levensduur minder lang (maar wel onderhoudsvriendelijkere ondertussen, smering en da soort zaken)

Om een voorbeeldje te geven gebruikt men bij CNC banken (da toch wel op een duizendste, soms zelfs een halve duizendste, precies zijn), nu zijn de sledes en overbrengingen die ze daar gebruiken ook niet zo precies. Maar ze zijn wel voorspelbaar 'onprecies' waardoor ge ze opnieuw kunt corrigeren, bij deftige wordt ook slijt voorspelt, of periodiek nagemeten. (gaat om wentelgeleiders en aandrijvend is een bewegingsschroefdraad op een servomotor).

Nu in geval van uw autoke is da simpelweg omdat da een zeer goedkope oplossing is en nog eens makkelijk monteerbaar. Die riem zal ook veel meer rek hebben dan bij industriele installaties wat dus makkelijker monteerbaar maakt. Ook zullen koppelstoten van de motor (elektrische waarschijnlijk, vrij groot koppel bij lage toeren) opgevangen worden om verdere mechanisch overbrengingen/onderdelen te beschermen.

Zo lijkt het mij toch, correct me if i'm wrong.(kank iets bijleren)

@ die CNC. Die overbrengingen mogen zo slecht uitgevoerd zijn als ze willen, zolang je een goede terugkoppeling hebt, zou het in theorie perfect werken :)

boostah
30 april 2010, 23:56
@ die CNC. Die overbrengingen mogen zo slecht uitgevoerd zijn als ze willen, zolang je een goede terugkoppeling hebt, zou het in theorie perfect werken :)

idd, had ik ook al eens gedacht, maar waarom werken ze dan met dingen die sowieso al kleine afwijking hebbne, alst met iets slechter gaat (en zelfde elektronica) ist toch goedkoper?

Is da dan enkel om uw slijt zo laag mogelijk te houden (bij die geleidingen)?

Tristan
1 mei 2010, 11:38
idd, had ik ook al eens gedacht, maar waarom werken ze dan met dingen die sowieso al kleine afwijking hebbne, alst met iets slechter gaat (en zelfde elektronica) ist toch goedkoper?

Is da dan enkel om uw slijt zo laag mogelijk te houden (bij die geleidingen)?

Goch, waarom ze werken met dingen die een kleine afwijking hebben? Omdat het proces dan gemakkelijker te regelen is :) Hoe beter het mechanische systeem is, hoe sneller ie naar z'n setpoint gaat zonder eerst wat rond te staan oscilleren.

boostah
1 mei 2010, 20:03
Goch, waarom ze werken met dingen die een kleine afwijking hebben? Omdat het proces dan gemakkelijker te regelen is :) Hoe beter het mechanische systeem is, hoe sneller ie naar z'n setpoint gaat zonder eerst wat rond te staan oscilleren.

osscileren mag ie sowieso niet, of gaje materiaal terug aanfrezen :D. Kunde opzich ook compenseren, ge weet hoe ver em gaat doorslaan dus kunde vroeger stoppen om dan 'kalm' door te gaan. Is hetzelfde als nu gebeurt hoor, 0.02mm (speling op kogelgeleiding) is ook al boven de limiet da mag.

Tristan
1 mei 2010, 22:55
osscileren mag ie sowieso niet, of gaje materiaal terug aanfrezen :D. Kunde opzich ook compenseren, ge weet hoe ver em gaat doorslaan dus kunde vroeger stoppen om dan 'kalm' door te gaan. Is hetzelfde als nu gebeurt hoor, 0.02mm (speling op kogelgeleiding) is ook al boven de limiet da mag.

Gewoon om te weten, heb je ooit regeltechniek gehad?

boostah
1 mei 2010, 23:15
Gewoon om te weten, heb je ooit regeltechniek gehad?

yep, maar ni goed naar mijn goesting en niet toegepast. Kweet dat je kunt terugkoppelen enzo, maar bij zo'n zaken denk ik dan wat met de traagheid van gewicht da beweegt en dat soort zaken.

Want opzich gaje kritisch willen naderen zonder overshoot lijkt mij, niet ossicilerend (en dus onderkritisch), toch bij een ijlgang.

Destiser
2 mei 2010, 10:49
yep, maar ni goed naar mijn goesting en niet toegepast. Kweet dat je kunt terugkoppelen enzo, maar bij zo'n zaken denk ik dan wat met de traagheid van gewicht da beweegt en dat soort zaken.

Want opzich gaje kritisch willen naderen zonder overshoot lijkt mij, niet ossicilerend (en dus onderkritisch), toch bij een ijlgang.

traagheid van uw systeem zal dus uw PID-params beïnvloeden eni, daarom da ge uw systeem moet modelleren. Wie weet wordt er ook Feed Forward gebruikt.

En tis nie omda uw geleiding 0,2mm speling heeft da ge nie kunt regelen op 0,01mm. Die 0,2mm moet ge gwn in rekening brengen bij het omkeren van de draaizin (dacht ik toch = backlash?)

boostah
3 mei 2010, 14:35
traagheid van uw systeem zal dus uw PID-params beïnvloeden eni, daarom da ge uw systeem moet modelleren. Wie weet wordt er ook Feed Forward gebruikt.

En tis nie omda uw geleiding 0,2mm speling heeft da ge nie kunt regelen op 0,01mm. Die 0,2mm moet ge gwn in rekening brengen bij het omkeren van de draaizin (dacht ik toch = backlash?)

Jaja bedoelde ik ook hoor (is idd backlash).

Ma das de vraag ni, waarom de duurdere geleider met 0.02mm speling gebruiken, terwijl uw elektronica het ni boeit of daar 0.02 of 5mm backlash optreedt (om te overdrijven). Waarom gebruiken ze daar dan niet de goedkopere variant met dezelfde elektronica. Zelfde functionaliteit en goedkoper?

Destiser
3 mei 2010, 16:45
de reden waarom ze mechanisch kleine speling vragen is omdat als ze op een bepaald punt komen op de x-richting, en ze beginnen te frezen op de y-richting ze zo weinig mogelijk last hebben van hun backlash (dat denk ik toch, ben ff aant brainstormen eig)

ook, als ge iets schuin of ronds freest (ja da gebeurt nu allemaal) heb je wrs mooier resultaat met zo weinig mogelijk speling

EDIT: nu ik het zo bedenk, heeft de speling wrs niet veel invloed op 'naar het punt gaan' maar des te meer op 'op het punt blijven' (tijdens een of andere bewerking)

Gonzo the Great
8 mei 2010, 02:15
EDIT: nu ik het zo bedenk, heeft de speling wrs niet veel invloed op 'naar het punt gaan' maar des te meer op 'op het punt blijven' (tijdens een of andere bewerking)

Bij CNC zal dat wel de reden zijn.

Bij servomotoren in het algemeen zit het denkik zo:
Hoe minder speling hoe hoger je je gains kan zetten.
De inertieratio is de ratio tussen de inertie van je totale belasting en de inertie van je motor. Hoe hoger de gains, hoe groter je inertiaratio mag zijn. Bij veel speling kan je dus soms een zware motor moeten kiezen, meer om zijn gewicht dan voor zijn power, maar anders krijg je het spel gewoon ni stabiel.

Een ander soort speling is de resolutie van je encoder. Daarom zijn er intelligente encoders met electronica in, en die geven bij lage snelheid 1 miljoen pulsen/rev, en schakelen bij hoge snelheid over naar iets lager, 1000 ofzo . Uw gains kunnen dan een pak hoger, en een motor voor lichte snelle bewegingen is direct een kwart kleiner. Sinds een 5-tal jaar nog maar algemeen gebruikt.
Vroeger kon da ni, want 1 miljoen pulsen aan 5000 toeren per minuut zou onderweg redelijk in de soep draaien. Dus moest je het doen met 8000 pulsen/rev, wa blijkbaar toch nog fel de regelkringen vervuilde.

boostah
8 mei 2010, 04:27
de reden waarom ze mechanisch kleine speling vragen is omdat als ze op een bepaald punt komen op de x-richting, en ze beginnen te frezen op de y-richting ze zo weinig mogelijk last hebben van hun backlash (dat denk ik toch, ben ff aant brainstormen eig)

ook, als ge iets schuin of ronds freest (ja da gebeurt nu allemaal) heb je wrs mooier resultaat met zo weinig mogelijk speling

EDIT: nu ik het zo bedenk, heeft de speling wrs niet veel invloed op 'naar het punt gaan' maar des te meer op 'op het punt blijven' (tijdens een of andere bewerking)

Ge weet opzich toch in welke richting uwe backlash zal zijn (ten aanzien van vorige beweging) en u daaraan aanpassen en keerpunt kiezen om aan te passen. Ma idd voor nen cirkel is da geen simpele zaak lijkt mij.

Zal volgens mij ook het belangrijkste zijn.

Tristan
9 mei 2010, 11:06
Ligt het probleem van die mechanische spelling ook niet vooral bij het regelen rond z'n nulpunt? Stel dat je een rechte gleuf aan het vrezen bent. Plots moet je 0.1mm veranderen in y-richting, terwijl je een spelling hebt van bv 0.2mm?
Zo'n probleem kun je toch niet oplossen? ( Behalve door je machine een lagere nauwkeurigheid te geven :p )