Продолжение изысканий робота-манипулятора

По тэгу "клешня" собссно все мои заметки на эту тему. А тема довольно животрепещуща, ибо до сих пор подходящим манипулятором мы так и не обзавелись. AL5D оказался не шибко лучше пластиковой клешни с Робофорума. Лучше в плане прочности и усилия, но вот недостатки общие - манипуляторы эти базируются на сервомоторах. Сравнительно легко в изготовлении, но дико неудобно в использовании, т.к. сервы размещены непосредственно в сочленениях, а это очень увеличивает собственный вес плеча. Отсюда большая масса всей конструкции, что приводит к чрезмерной инерционности. Если манипулятор резко помотать туда-сюда - очень колбасить будет. Смотрится паршиво, а главное - точность позиционирования очень хреновая :-( У сервомоторов точность не шибко высокая, большая дискретность, большие люфты (у разных серв по-разному, конечно, но шибко дорогие отпадают из-за, понятное дело, цены). Сочленения напрямую к валу сервы крепятся, так что люфты, низкая точность и т.д. и т.п.

Дополнительная проблема - нагрузка на сервы. При распрямлённом в горизонтальном положении манипуляторе большая масса стремится упасть (закон притяжения никто не отменял). Сервы стараются удержать заданное положение, постоянно ток жрут (и немалый). И это на холостом ходу, т.е. без груза. Если в клешне ещё и груз какой-то зажат - ещё бОльшая нагрузка. Сервы сильно греются. Короче, ад и Израиль. Вариант частичного решения проблемы - противовес. Например, на AL5D пружина с задней стороны второго плеча. Но это проблему большой нагрузки решает лишь частично, но ещё и добавляет инерционности (и нехило добавляет).

Мы клешню AL5D планировали для одного дельца, где она постоянно была бы в онлайне, но от идеи пришлось отказаться, ибо не справляется она с задачей - нельзя её без присмотра оставить. Пробовал цеплять температурные датчики, которые монитории температуру самых нагруженных сервомоторов и в случае перегрева - клешня возвращалась в положение с минимальной нагрузкой. Но получилась фигня - клешня минут десять пашет а потом час остывает :-(

В общем, конструкции роботов-манипуляторов на базе сервомашинок - ацтой. Поиграться - вполне ништяг, а вот для практического применения даже в простейших развлекательных целях (само собой, при дистанционном управлении) - не подходят абсолютно.

Вариант манипуляторов на обычных коллекторных моторах (типа того же Velleman Robotic Arm KSR-10 даже не рассматриваем, это совсем уж игрушка.

UPD> Хотя нет, всё-таки рассматриваем.

Другой вариант конструкции манипуляторов - на шаговых двигателях (Stepper Motor) с передачей усилия через ремень.

Далее ещё чуток текста и несколько образцовых видеороликов.

Продолжение...

Все моторы размещены в основании, соответственно бОльшую часть массы не приходится поднимать. Повышается точность позиционирования, уменьшается нагрузка на моторы, увеличивается полезная нагрузка, которую манипулятор поднять может. Минусы - сложная механика. Шкивы, ремни и т.д. И более сложное управление, ибо надо определять угол поворота каждого сочленения. Нужны угловые энкодеры и более сложный софт.

Вот такой манипуляторчег мы бы прикупили, но проблема - те которые я находил - шибко уж дорогие (бэушные больше ста тыщ руб стоят) :-(
















Кстати, вот эти манипуляторы

Ещё вариант - конструкция манипуляторов с размещением шаговых моторов в сочленениях. Но это, насколько я знаю, только в промышленных экземплярах. Очень мощные моторы, дикое питание и прочие прелести. Для домашнего использования даже не рассматриваю.



Ну и напоследок ещё красивое видео (geek porno) про аццкий фрезерный станок. Тоже частный случай робота-манипулятора, собссно