Как стать автором
Обновить

Циклоидный редуктор + BLDC мотор своими руками

Уровень сложности Сложный
Время на прочтение 9 мин
Количество просмотров 15K
Всего голосов 102: ↑102 и ↓0 +102
Комментарии 111

Комментарии 111

Мну нуб, расскажите каким образом должно было получиться без люфтов?

Я просто механику процесса не понимаю от слова вообще. Если нет подпружиненности, которая должна съедать все люфты, как ни старайся -- люфт будет на смене направлений...

Тут я тоже не очень понял за счет чего, но люфта действительно нет между кольцом и диском, скорее всего за счет трения. Разумеется по мере износа будет люфт. Плюс кольцо и диск находятся в контакте по всей окружности, это тоже вносит ощутимый вклад -- люфтить то особо некуда, везде держат :)

Я пробовал изготавливать обычные редукторы на зубчатых колесах -- там с этим все сложнее.

P.S. я не говорю что этот редуктор крутой и давайте использовать только их. Просто для тестов решил попробовать. До недавнего времени я даже не знал о его существовании, видимо мало распространены и неспроста.

Это всё понятно, при прочих равных я все же предпочту что-нибудь без эксцентричности для долгосрочной работы на оборотах... Но куда делся люфт непонятно.

Прошелся по ссылкам с вики. Описание неплохое: https://www.tec-science.com/mechanical-power-transmission/planetary-gear/how-does-a-cycloidal-gear-drive-work/ -- но куда делся люфт не объясняют :)

Похоже что люфт просто очень маленький, превратившийся в "zero backlash" в руках умелых маркетологов

Да, я тоже думаю об этом, что тут без маркетологов не обошлось.

На оборотах с таким парнем делать нечего однозначно, у меня предметы по столу катались во время тестов. Посмотрим как поведет себя с шаговыми двигателями, они как раз относительно медленные, но для манипулятора не хватает крутящего момента.

Есть их модификации. Простейшие это 4 таких одинаковых редуктора на одной оси при этом эксцентрики развернуты на попарно на 180 градусов. Компенсируется дисбаланс и первого и второго рода(иначе квадрупольный). Более сложный - эксцентрик эллипсоидный но тогда отличие не на 1 а на 2 и коэффициент редукции изменяется( по моему в два раза, но здесь могу ошибиться)

может волновой редуктор попробовать, там вибрации гораздо меньше, но, возможно изготовить будет сложнее.

конечно, как и безшатунные двс. включая ванкели. как только появится износ и вырастут зазоры — будет клинить до того что будет работать на излом. или двигатель или редуктор или корпус.

Смелое заявление про ванкели, но видимо опыт только теоретический. А если слегка позаниматься практикой, то результат по ванкелям вот такой:
1. "Бесшатунный ванкель" в последней своей итерации от мазды имел рабочий диапазон оборотов вплоть до 10000 об/мин. (и тот был ограничен подшипниками, на бОльшие обороты для мазды были слишком дороги, и ... сэкономили, а история имеет образцы ванкелей и более оборотистых).
2. Эксцентрик там был не на пару миллиметров и пару процентов диаметра как здесь, а таких хороших процентов 10.
3. Имея обычные как у всех резиновые подушки подвеса движка вибрации не ощущалось ни на холостых, ни на рабочих ни на 9к об/мин.
4. Мотор там был двухроторный, то есть там вообще-то система двух эксцентриков связана механически, сколько там внутри гуляло гармоник сложно даже предположить.

ну и вишенка. гарантийный срок у него был 100ккм. В обычной жизни они ходили без особых проблем 200ккм, а это десятки тысяч часов. Основная неисправность "тупой юзер накормил мотор божественным синтетическим маслом новомодной марки "Невнятная Слизь", которое не горит как требуется для мотора и выпадает в виде горы сажи ломая мотор изнутри.

так что с вибрацией в предложенной схеме точно можно побороться если делать не из палок его, точить на прецизионном станке, рассчитать и запроектировать компенсаторы и противовесы на валу эксцентрика.

Двигатель Ванкеля - это действительно развитие ДВС, которое почему-то забросили. В теории, обороты роторного ДВС ограничены только скоростью газообразования смеси, в отличии от ДВС, у которого есть куча проблем с инерцией частей. А еще, если я верно помню, даже однороторный двигатель в теории является сбалансированным.

забросили его потому что уже Евро5 он проходил только за взятку. В нём технологически горит масло со всеми сопутствующими результатами, так как смазываются апексы (уплотнители ротора, подпружиненные металлические лезвия, вставляемые в роторы) непосредственно внутри камеры сгорания. КПД у него был конкретно ниже поршней, его можно оптимизировать на определённые обороты, а на все обороты увы никак, клапанов нет, их фазой нельзя поиграть. Вследствие этого он был дико горячий, что добавляло счастья. Поставить на него турбину (хотя они естественно были) было сложно, чуть превысил давление, апексы вылетели, мотор на помойку.
Это не отменяет того, что такие моторы были идеальны для гибридов, когда он крутится на одних настроенных оборотах, заряжая батарейку, или для мелкой авиатехники, где вес превыше всего. Главные плюсы были: вес мотора на 250 лошадей меньше 100кг, выхлоп - 200 лошадей с литра объёма даже без тюнинга, размер - мотор в мазде был меньше чем коробка передач которая на нём висела.

Но тогда Мазду купил Форд и все игры в ротор, не приносящие денег здесь и сейчас, были закрыты. А больше никто по серьёзному роторами не занимался. И да, роторные жигули в прошлом веке были почти официально скопирачены с тогдашней роторной мазды.

а на все обороты увы никак
А зачем? Есть же всякие там гидротрансмиссии и тд. Или это всё тоже говно?

Условно ротор оптимизировали по КПД на 3к оборотов. С 2.5к до 3.5к он будет отличным. Итого он может на хорошем КПД менять скорость на валу в полтора раза.

Для авто скорость колеса надо менять условно с 1 до 200кмч, в 200 раз. Выход 1. Поставить коробку передач на минимум 13 скоростей, тогда мотор не будет выходить за рамки хорошего КПД. Это может быть обычный автомат (то что вы это называете гидротрансмиссией? Она тоже ступенчатая, если что), обычная механика, сухой, мокрый, двухдисковый робот. Выход 2, поставить вариатор, но я что-то не уверен что его можно нормальный сделать на коэффициент изменения оборотов 60, да и не взлетел он по сути. Ломучий.

А теперь обычный поршень. В нем нормальный КПД возможен с изменением фаз газораспределения условно с 2к до 5к оборотов. Справится и пятиступка. И всё равно ставят и 6 и 8 и 10 ступеней чтоб кпд улучшить. Вариатор нужен сразу в два раза меньшей ширины изменения оборотов.

А гидротрансформатор?

в принципе — решение, для гтф уже 2-3 тысячи это уже очень хорошо, выше — много тепла, ниже — проскальзывание. обычно гтф в легковых от 1000 до 3000, на грузовых чуть ли не вдвое меньше.
а вот старт будет жестковат. т.к. используют обороты ниже 700-1000 для скольжения без передачи момента без сильного тепловыделени.

Mazda недавно объявила о возрождении ротора, и и меня как ДВС в последовательном гибриде - MX-30 R-EV.

Последние 10 лет, с момента похорон ренезиса, Мазда каждый год заявляет о возрождении ротора, делает концепткары, пресрелизы, конференции. По факту - ноль.

А какая разница сколько там л.с. с литра?

Этот показатель только при сравнении в лоб одинаковых моторов может быть полезен.

Разница простая. На 100 кобыл ротор будет размером и весом как авто аккумулятор. Грубо, носить можно одной рукой и места хватит в тумбочке стола хранить.

Поршневый на 100 кобыл весом более центнера и размером раза в два больше по всем трем координатам.

Ну и у нас капитализм же. Когда ротор еще выпускался, его можно было заказать у официального дилера и он приходил с завода в Хиросиме в родной заводской упаковке и стоил $5к покупателю, это уже с наценкой всех в цепочке и дорогой. Короче он в разы дешевле в производстве чем поршни.

А как литры рабочего объема связаны с килограммами веса?

О да, эта чудесная тактика"задай миллион тупых вопросов и победи когда все устанут отвечать".

Сразу после появления трехлитровой шестерки в жигулях - продолжим

В авиации вполне успешно применяются на планерах и беспилотниках, например Austro Engine AE50

в пассажирской, где выше ответственность — есть?

минусаторы...


  1. и срок службы этого ванкеля — это срок службы подвижного газового стыка, апекса.
    вишенка — что-то даже мазда эти ванкели забросила, они же хорошие! пруф на реальную ходимость 200ккм! а когда солнечная шестерня и зубчатый вал набирали зазоры, тут ничего не поделаешь — трение и механические деформации — то быстро растачивалось и превращался в тыкву.
    ответь по честному — ванкели где серийно производятся, евро5 не везде. той же авиации почему ванкель совсем не зашёл, хотя 2.5-3к оборотов — это оптимум для винтомоторной группы? то что надёжность = 0. на земле не критично, в воздухе — увы.

а опыт был реинкарнации и вазовского 413 в гараже мвд в самом начале 2000х, и т.к. с ними долбались — к нам приходили с просьбой пытались реанимировать маздовский.
как раз, даже если не изношен ротор и внутренняя часть "цилиндра", но из-за износа вала и солнечной шестерни он даже без апексов клинил, шоркал сильно.
почему и такой скептис.

Все гораздо проще и надежней. Несколько путей (И все работают!)

1.Делается тот же редуктор с промежуточными телами качения в виде шариков и легкий конус - при износе чуть смещаются по оси - практически вечный даже на пластике

2. Берется 4 одинаковых редуктора соосно, при этом эксцентрики попарно развернуты на 180 градусов - вибрации нет

Еще я думаю, что из-за отсутствия большого количества ступеней, погрешность изготовления и люфты не так сильно масштабируются, как это могло бы быть на многоступенчатых зубчатых колесах.

Подпружиненность можно эмулировать немного повысив эксцентриситет эксцентрика (еле написал это предложение). Он будет плотнее пожимать подвижный диск к корпусу.

Но это повысит износ и диска и корпуса, т. к. возрастет трение. В случае пластика это прокатит, он будет деформироваться, а вот металл... (это если говорить о промышленном варианте)

Можно пружинную муфту вставить.

а вот металл...

Я тоже когда изучал тему думал что деформация металла это сразу гроб-гроб-кладбище-микротрещины.

А потом оказалось что лучшие редукторы с наименьшим люфтом - волновые, и там гибкая шестерня служит годами и в ус не дует.

Уплотнительные кольца в ДВС из пружинной стали тоже веками работают без износа

Как в том анекдоте "А в этом Петька есть один нюанс" , точнее даже два. Первый нюанс - пружина там есть - это упругость элементов конструкции, а сама передача идет через качение, поэтому КПД высок, второй нюанс применяется в металлических точных редукторах - они слегка конические и все люфты убираются за счет осевой подвижки. Есть и третий, но он для таких же редукторов но с промежуточными телами качения если они шарики или бочонки

магниты должны быть как можно ближе друг к другу. В идеале это должно быть намагниченное кольцо

Либо можно использовать магнитный порошок смешанный с эпоксидным клеем, чтобы обмазать им неодимовый магнит по краям и получить магнитную поверхность нужной формы.

Хм, не думал о таком. Первое, что пришло в голову, это использовать какой-нибудь металлический диск :)

Скорее всего будет только хуже. Там магниты чередуются полюсами. а магнитный порошок - это много-много мелких магнитов, которые расположатся в итоге "цепочкой" между магнитами и будут все "портить". Интересовался я такими двигателями, как легкодоступными для изготовления дома. Там рекомендуют использовать магнитные сектора. Их можно купить готовые.

Именно так — поле замкнётся через них, и ничего не будет работать.

Нет, становится лучше. Только эпоксидки надо брать необходимый минимум, и спрессовать чтобы обеспечить контакт между крупинками.

Магнитный порошок - это порошок из магнитно-мягкого железа. Он играет роль магнитопровода, т.е. проводника магнитного поля. Замыкает магнитные линии между основным (неодимовым) магнитом и статором.

Очень трудно осознать влияние эксцентрика на передаточное число — мозг постоянно подсовывает планетарную модель, и получается ерунда)


P.S. не поделитесь моделями?)

Тут скорее сложно осознать сам механизм работы редуктора, сложно уложить в голове))

Там чуть выше скинули ссылку на объяснение https://www.tec-science.com/mechanical-power-transmission/planetary-gear/how-does-a-cycloidal-gear-drive-work/

Да, я это и имел ввиду.

Посмотрите на ютубе канал автора @SergeyDorosh
Вам будет очень любопытно.

Ух, таких конструкций я еще не видел. Шарики вместо зубьев, даже расчеты есть...надо попробовать :)

Мы как раз занимаемся разработкой фрикционного редуктора без люфтов. Компанию упоминать не буду, но вам может быть интересен принцип работы. Называется такой тип редуктора: archimedes drive.

Спасибо, посмотрю. Я бегло погуглил, получается это что-то вроде планетарного редуктора с пружинными сателлитами, но что-то там коэффициент у них очень большой, пока не понял за счет чего.

Да, передаточный коэффициент может быть очень большим, но падает срок службы. В планетарном редукторе ограничения на размер зуба, передаточное число - соотношение зубьев. В фрикционном редукторе передаточное число - соотношение радиусов, а сателлиты можно очень сильно уменьшить в радиусе. Но есть и своя специфика такого редуктора - передаточное число немного плавает в зависимости от нагрузки, нужен внешний энкодер.

Ага, понятно. Спасибо за информацию

обмотки двигла лучше мотать литцендратом, делал движки, если обмотки мотать в одну жилу, сопротивление высоковато, момент падает очень резко, и да, если дать максимум на регуль движка, то все будет плачевно, до сих пор магниты нахожу по углам...)) А в плане точности, наверно лучше фотополимерным принтером воспользоваться... ну и если бабла в достатке, смолу покруче выбрать... А так конечно интересное воплощение достаточно плоского мотор-редуктора, можно будет на досуге поиграться... Кстати есть забавная укладка магнитов(каюсь, забыл как называтся, но в архивах где-то есть), получается как бы "выпячивание" магнитных "узлов" с одной плоскости и практически "сглаживание" полей с противомоложной, что значительно может поднять момент двигателя...

Хм, а я думал почему в заводских BLDC в катушке по 4-5 жил провода. Спасибо, буду иметь ввиду. Вроде простой двигатель, намного проще коллекторного, но как только начинаешь его собирать -- столько нюансов вылезает.

скорее всего вылазит скин-эффект, т.е. ток идёт по поверхности, вся плоскость провода не задействуется.

Это только для высокой частоты.

вообще-то для любой частоты, плотность тока для переменного тока в сечении разная.
почему и используют серебрённую многожилку в качестве передачи, т.к. площадь поверхностей выше чем в обычном монолитном одножильном проводе.

image

вот, спасибо, BigBeaver! +1!
при прямоугольной форме сигнала высокие гармоники распределяются в тонком слое, нагрев, повышение сопротивления, ещё нагрев, выгорание лака, коротыш...

Тут надо считать их энергию, поидее. За счет индуктивности системы там от прямоугольности мало что остается — их вклад может не быть значимым. Тем более, что хорошие драйверы умеют в почти синусоиду.


Еще я немного туплю (лет 10 ничего не считал в этой сфере), и не могу сходу понять, правда ли многожильность дает значимый эффект — там же в распределении поля дело. Классическое же решение для силовых цепей — полый проводник (типа там мотка меди на трос и тд) Правда, там частоты бытовые, и это решение может быть банально экономически лучше.

что изменяется при переходе с одной жилы на одинаковую по площади многожильную? площадь поверхности, т.е. общий объём, задействованный в передаче энергии вырастет.
если в моножиле по экспоненте падать будет с глубиной, то в многожильном, тем более если он посеребрённый, то работать будет весь объём каждой жилы, в силу малого диаметра оной.
в итоге сопротивление меньше, тепловыделение и т.д. и т.п.

А правда ли внутренние поверхности считаются?
image

Ну то есть, правда ли лак на жилах что-то принципиально меняет? Там же принцип типа самоиндукции —
image
Я, может, туплю, но разве линии Н размыкаются изоляцией?

Может, там вся фишка именно в серебре, а многожильность просто потому, что серебро слишком твердое чтобы удобно им мотать? И хотя пишут, что лисцендрат помогает от скин эффекта, механизм мне не до конца понятен.

просто есть сопротивление изоляции и напряжение пробоя и между витками, внезапно — есть напряжение, и если напряжение между витками будет больше уже упавшего напряжения пробоя или сопротивление обугленной изоляции будет ниже определенного порога, то будут побочные пути для тока и кроме добавочного тепла и соответственно падения тяги двигателя ничего не будет.
т.е. двигатель превратится в большой дорогой резистор и его ремонт — это разобрать и перемотать катушки.
и это реально проблема для асинхронников. их часто, уводя из безопасного режима, перегружают, перегревают, и получают что двигатель не тянет, а сильно греется.
как и собственно с двс, только у двс при переходе его пределов прочности он может показать тебе руку дружбы через блок и тебе придётся его ремонтировать или выкидывать.

теперь по площади поверхности. поищи распределение тока при высоких частотах в массиве. я занимался этим более 25 лет назад, и могу тупить, но по аналогии скорости потока воды в трубе при ламинарном течении, только у нас получается наоборот, чем глубже, тем "меньше скорость". а если взять большое сечение проводника, то у него будет работать в основном только внешний слой, почему те же свч волноводы ранее сделаны были раньше из гальванически посеребрённых коробов.
если взять много таких проводников в экиваленте по сечению монолитному, то общая их площадь, при равном объеме, будет гораздо выше. т.е. будет работать на высокой частоте как сплошной на низкой частоте.
кстати — аналог водотрубные и жаротрубные котлы. можно одну трубу греть и можно по сечению экивалент греть через множество тонких трубок, проводящих жар или более лучший вариант — проводящих воду.

нет, там не по всему проводу, а по каждой жиле распределение. т.е. картинко с одинаковыми стрелками не верна.
там у каждой жилки надо рисовать ту же стрелку.
хотя возможно и обобщённое, суммарное поле даст понижение плотности потока в внутренних проводниках.

т.е. картинко с одинаковыми стрелками не верна.
Рна совершенно точно верна для не изолированных жил.

Соответственно, мой вопрос как раз о том, насколько высок вклад изоляции. Причин считать его за 100%, как будто бы проводники полностью самостоятельные, я не вижу — на концах-то они соединены (да даже если бы и не были). Но считать всё в лоб че-то лень.

При этом мы знаем, что с дальнейшим ростом частот провод превращается в волновод, и вот что-то волноводов из лисцендрата я не видел.

Магнитная сборка Халбаха. Здесь на Хабре где-то в комментариях (не могу найти) обсуждали сборку ротора из китайских секторных магнитов такого типа.

Очень круто! А про контроллер расскажете?

Мотор несколько необычный, традиционный аутраннер с радиальным направлением поля был бы эффективнее, нет?

Да, более традиционные будут лучше. Тут больше в простоте его сборки на коленке.

Регулятор я взял готовый от квадрокоптера, это достаточно сложная штука, я пока не рискую их сам собирать. Может позже попробую :) Думаю рассказывать про купленное устройство смысла особого нет.

ИМХО регуль от вертолёта для ваших целей не подойдёт. У него и обратной связи с датчиков Холла, поди нет? Регуль от вертолёта выдаёт скорость вращения, а вам важна координата. Кстати, датчики Холла в моторе не планируются?

(Вообще, двигатель более сложная вещь :-) Контроллер спаять почти любой можно, а вот двигатель правильно сделать - там и магнитопровод надо делать из правильного железа, и расчёты и точность изготовления)

Конечно, для конечной реализации такой регулятор не подойдет. Я смотрю в сторону шаговых двигателей + потенциометр для удержания положения. Мне кажется BLDC слишком дорогой вариант.

Да, наверное стоит поиграть еще с моторами с датчиками. Даже в руках их пока не держал. Возможно попробую сделать сервопривод прям с нуля по максимуму. Это прям вызов будет :)

Я не хочу вас расхолаживать, мне нравится ваша затея. Но хороший электромотор сделать не просто. Либо надо копировать хорошую модель, либо начинать с расчётов и искать оптимальную конструкцию для своей задачи. Потом выяснится, что на Алиэкспресс дешевле. То, что делаете вы хорошо, чтобы пощупать пределы "я могу". А если целиться в что-то конкурентоспособное, то надо двигатель "не хуже, чем у людей" :-)

А чем шаговый двигатель принципиально дешевле BLDC (бесщёточного)? По сути он тоже бесщёточный, только двухфазный, а не трёхфазный. По материалам всё то же самое.

Да все эти "своими руками" это чисто для самообразования, ни о какой конкурентности и речи быть не может, другой уровень совсем. Я вашу мысль понял, спасибо.

Контроллеры на шаговики дешевле :)

В вашем случае используются низко оборотистые BLDC вообще без редукторов, ключевое слово для самообразования GIMBAL. Никакой шаговик и рядом не даст таких же характеристик в одинаковом размере. Именно поэтому все подвесы делают не на шаговиках, а вот на этом, что я выше написал. Основной упор тогда сместится с пластиковых колёс, зазоров, вибраций на математику в контроллере и программирование. Такие моторы бывают вообще с ограничительным штифтом который не даёт им делать даже один полный оборот, они для точного позиционирования и не рассчитаны на круговое вращение, а мощность на размер как с любого BLDC можно снять внушительную.

А датчики угла там какие? Или чисто на гироскопах и акселерометрах?

Я не настолько плотно владею вопросом. точно бывают оптические датчики положения для подобных случаев. В подвесах, думаю, акселерометры рулят.

Лучшие магнитные энкодеры нынче выдают до 15 бит точности на низких оборотах. AS5600 за 120 рублей на алике даёт 12 бит, этого для многих задач хватает с головой.

Плюс они абсолютные по своей природе.

Gimbal по-русски это карданов подвес. Обычно используется для стабилизации камер и двигатели там используются маломощные, хотя да, высокомоментные. Для манипулятора нужно что-то по-мощнее, хотя по сути да - это многополюсные бесщёточные двигатели, в том числе и шаговики. С редуктором или без - зависит от конкретного манипулятора.

Но чтобы выкинуть редуктор с передаточным отношением 50 вам потребуется 50-полюсный мотор. По массе, габаритам и цене он выйдет таким, что лучше всё-же сохранить редуктор.

Погуглите. Gimbal bldc называют как раз высокомоментные низкооборотистые моторы. Это давно устоявшееся название.

Весь ваш спич увы "нет, это всё не так, хотя да это так".

Про 50 полюсов это конечно сказки. В них меньше 20 полюсов обычно что не мешает им килограммовые камеры на весу с точностью в миллиметры держать на бегу и прыжках и поднимать опускать на считанные градусы в статике.

И да, gimbal bldc их называют конечно потому что это мотор для карданных подвесов. Что как бы очевидно было изначально.

Что значит сказки? :-) Чтобы обеспечить передаточное отношение 1:50 без редуктора нужно увеличить число полюсов в 50 раз. Это не сказки, а механика :-)

Снижение оборотов в 50 раз притянуто за уши. Еще раз, эти движки могут вообще в статике держать усилие достаточное для работы подвесов. Не говоря уж о низких оборотах.

Редуктор им если и нужен то для увеличения момента удержания а никак не для снижения оборотов которых у них по задумке сразу ноль.

А для увеличения момента удержания проще и дешевле взять движок следующего типоразмера если позволяет источник энергии.

Это, конечно, занятно, не зная ТЗ автора спорить достаточное усилие или не достаточное обеспечит гипотетический двигатель. Но вообще-то в промышленных манипуляторах используют циклоидные передачи с передаточным числом 1:81. Кому-то всё-же не достаточно. https://aliexpress.ru/item/1005004724974638.html?sku_id=12000030239887716

согласен, аналог — звуковая катушка, voice coil, линейный двигатель, плоская, как в сд или двд приводе, или по дуге, в жёстком диске.

Как собираетесь бороться с вибрацией от эксцентриситета циклоидной пластины? Надо бы вторую со сдвигом на 180 градусов

Сложный вопрос, пока не думал над этим. Скорее всего просто не буду применять на высоких и средних оборотах.

Может и правда, противовес? Пофиг на эксцентричность если центр масс на месте

Зачем противовес. Можно предусмотреть пустотелые каналы на толстой стороне, которые как раз и уберут лишний вес разбаланса.

Способов поддержать центр масс -- масса. Можно надырявить. Можно делать разной толщины деталь. Можно встроенный груз. Можно как ниже, как @Dynasaur говорит ту же самую деталь повернутую прифреначить. Это это всё темы для разговора.

Вопрос только достаточно ли этого чтобы погасить вибрацию, или инерция от хождения по кругу основного колеса тоже ощутима и без виброкомпенсаторов не обойтись вообще.

Вообще такие редукторы балансируются именно второй циклоидной пластиной, повёрнутой на 180 градусов. Так делают в серийных промышленных моделях, не надо никаких лишних грузов.

Надо 4 иначе появиться квадрупольная вибрация. Это такой зверь что если на оси есть два уравновешенных эксцентрика со смещением по оси, то возникнет вибрация которая будет пытаться повернуть ось. Поэтому берут 4 эксцентрика, наружные смещены в одном направлении внутренние на 180 градусов в другом

А что не так с планетарными редукторами?
Я использовал готовые модели типа вот такой https://www.printables.com/model/132254-anti-backlash-compound-planetary-gearhead

Чтобы собрать вот такую руку

https://www.printables.com/model/132260-we-r24-six-axis-robot-arm

Всё распечатал, подготовил и понял, что вообще не знаю, как этим делом управлять.

P.S. Уже понятно, как будете делать энкодер, чтобы понимать, на столько всё повернулось?

Рука 7 осей...да тут кинематека не самая простая будет :)

Да вопрос скорее не к кинематике - в ROS закопался бы и что-нибудь сделал.

Вопрос софте, который будет рулить шаговиками - правильно выдавать импульсы, ускорения там, всякие. Плюс для современных драйверов надо мутить uart или spi коммуникацию чтобы выбирать токи, режимы и следить за пропусками шагов

С планетарными все отлично, прекрасные редукторы. Циклоидальный я решил просто пощупать на что он способен и к чему его можно прикрутить.

Энкодер. Я пока смотрю в сторону потенциометра, как на сервоприводах. По крайней мере его использовать для определения положения при старте

Планетарные не дают такие коэффициенты передачи на одну ступень, и у них меньше нагрузочная способность

Не знал о таком, спасибо. Попробую

Еще есть энкодеры на гигантском магнитном сопротивлении (GMR) или Халловские.
На роторе крепится магнит и датчик должен быть соосен с ним.
Из минусов — в среднем дороговато.

Печатная пружина... Прикольное решение

Видел ещё модель гармонического редуктора. Там тоже типа пружина. Если подобрать правильный пластик, то будет неплохо рабоать

Кстати, может подскажете ответ на вопрос. На какой редуктор смотреть, чтобы получить в компактном корпусе огромное передаточное число?

Интересно было бы собрать что-то на движке для коптеров на 5000 KV.

Да любой: червячный, планетарный, циклоидный, гармонический, все зависит от понятий "компактный" и "огромное". У каждого варианта свои собственные особенности/минусы. С ODrive на коптерных движках люди собирают манипуляторы с любыми редукторами, можно на ютюбе поискать

Еще один пример https://www.youtube.com/watch?v=OsS9-FzKN6s, причем у автора есть видео сравнения фрезерованного и напечатанного редуктора, ну и самое главное — там не прямой контакт циклоидального и коронного дисков.

Скажите, а по времени сколько всё это заняло?

1-2 недели, если считать с момента идеи до получения результата (включая время простоя во время доставки магнитов и прочего). Если нужно прям затраченное время -- где-то 20-25 часов, если не учитывать время печати. Двигатель получился с третьего раза, редуктор с первого.

О, недолго в принципе.

А приступов перфекционизма у Вас не бывает? Или как справляетесь, если бывают?

Постоянно. Успокаиваю себя тем, что это MVP :) В качестве примера можно взять гекса. Там доходило до того, что я хотел чтобы пайка везде блестела. Вот отпаивал, счищал припой и заново. При проектировании печатной платы, чтобы резисторы были на одном уровне, группы дорожек чтобы рядом шли, никаких лишних разрывов полигонов. Тяжело :)

Удачи Вам! :)

Интересная статья, но жаль что так мало уделили внимания созданию двигателя.

Можете рассказать про него подробнее? Как и в чем расчитывали, чем управляете?

Спасибо. А потому и не рассказал, что я делал его наобум (серьезно). Управлял обычным noname регулятором от квадрокоптера с током 15А. Об этом наверное в следующей статье, возможно я сделаю будущий проект на своих моторах, а для этого как раз нужно будет окунуться в расчеты

Пользовался такой табличной для выбора конфигурации двигателя

По ней можно определить является ли конфигурация рабочей и направления намотки катушек. Очень помогла. Мой вариант тут poles=8, teetch=6. Получается, что все обмотки мотаются в одну сторону, что очень удобно.

спасибо, такое не попадалось, век живи, век учись!

Так приятно было почитать, осознавая что есть люди которые понимают во всех этих глубинных функциях Компаса. Вечно раньше думал "кому это всё надо".

В Компасе есть функции на все случаи жизни, ребята очень хорошо поработали над этим продуктом.

А еще подскажите, регулятор для этого самодельного мотора совершенно обычный? Если да, то почему бы к нему просто не подключить сервотестер. Мне показалось вы обороты задаёте с компьютера

А тут всё просто -- я свой сервотестер успешно спалил :) Поэтому пришлось делать сложнее: ПК - Arduino - ESC - мотор

Зарегистрируйтесь на Хабре , чтобы оставить комментарий