2.4. 規劃 - 機械與線路

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機械部分是我的工作專長和喜好,但是要避免花太多時間在上面,因為我樂在其中時,會花太多時間在最佳化設計,佔據寶貴的時間。因此除了自行設計再3D列印組裝,只購買必要現成品的原則外,構型與設計會直接參考已經存在各式成品。


DrGuero2001有公開影片,說明他的系統和機構的規劃
Biped robot that does not fall. - YouTube

原本的機械構型,打算直接抄DrGuero2001使用的KHR-3HV,不過最後改為參考KXR-L2,因為關節的組成,更加接近DrGuero2001的UVC模擬範例,在加上我自己調整關節設計更加接近,這樣在學習code時能更加容易,不用去處理關節幾何的差異。

KHR-3HVKXR-L2使用的都是帶位置回饋功能的,序列串接伺服馬達KRS-2552R2HV ICSKRS-3302 ICS,配線簡單,輸出扭矩也高過大部分接近尺寸的模型伺服馬達,日文方面的公開資料也多,但是太昂貴了。 市面上是有其他廠牌的帶位置回饋的序列串接伺服馬達,便宜不少,但是考慮通訊和位置回饋也不是現在需要的,參考資料也少,也不考慮。

最後是選用MG996R,很熱門的模型用伺服馬達,雖然沒有位置回饋功能,但是扭力充足,各種控制範例充足,價格低廉好購買(雖然仿品很多),之前工作因為實驗需要,也有稍微接觸,就決定選用MG996R。缺點是品質並不穩定(我買到是仿製品,不是原廠Tower Pro的產品),形狀上比較難以設計固定,浪費較多空間。

線路的方面,大部分都是數位io和較單純的電源,過去開發機械原型,除了要設計規劃配線的空間外,也常協助電控完成實際配線作業。也待過robot的service單位,需要處理維修作業,甚至支援過工廠端的robot與自動化配線作業。
這次不是商業產品,不用傷腦筋外觀和耐久度,也不用顧慮老闆的外觀美學,能做實驗就足夠了。自信的說,同時有機械與配線實際經驗的我,規劃走縣方式沒有問題,執行配線作業也沒困難,應該可以配的很漂亮。

UVC需要的感測器還有IMU。
IMU的部分DrGuero2001用BNO055。不過查了資料之後,改為選用更便宜而且,資料足夠的MPU9250,反正現在是驗證概念和學習,不用追求效能的差異。

壓力感測器部分,因為只有ZMP的計算需要用到。使用UVC的方法不需要,也就很開心的省略了。
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