ILUШA vs Dynamixel. Выбор сервопривода с обратной связью

    Сервопривод отечественного производства Илюша.



    Мы разрабатываем робот для сбора мячей для гольфа. Для открытия люка сброса мячей нам требуется сервопривод. Мы опробовали огромное количество и сегодня хотим рассказать Вам об очень интересном аналоге Dynamixel который более, чем в два раза дешевле.

    Современный модельный сервопривод сегодня представляет законченное устройство в едином корпусе (мотор вместе с редуктором и платой управления). Самым распространенным способом управления модельными сервами является протокол PWM, положение серводвигателя определяется шириной импульса, наличие импульсов служит сигналом включения. Данный подход позволяет максимально упростить электронику, однако не лишен и проблем.

    Во-первых, отсутствует обратная связь, а также есть проблемы подключения к PC подобным платформам (обычно требуется Arduino или другой микроконтроллер как прослойка). Во-вторых, из-за особенностей протокола точность позиционирования редко превышает 1\256 на диапазон работы сервопривода (270 или 180 градусов). В-третьих, нельзя детектировать поломку механики и перегрев. Все эти проблемы приводят к тому, что такие сервоприводы нельзя использовать в задачах, где требуется согласованно управлять большим количеством степеней с высокой точностью.

    Для решения данных проблем нужно использовать общую шину данных. Популярным законченным решением является всем известные сервомоторы компании Dynamixel. Протокол совместим с обычным uart (требуется простая схема согласования). Может быть подключен к любому вычислителю, имеющему данный порт (Ардуино, Raspberry, пк). Данный подход позволяет синхронизировать движения сервоприводов, получать обратную связь, осуществлять контроль работоспособности (наличие ошибок, температуры), настраивать PID регулятор. Также упрощается проводка, теперь можно собирать сервоприводы последовательно. У производителя имеется большой модельный ряд на любой вкус и цвет. Однако цена остается сильно выше обычных сервоприводов с управлением по PWM.

    И тут нам в руки попал сервопривод отечественного производства Илюша полностью совместимый с протоколом Dynamixel protocol v1. Нам стало интересно что это за зверь и что он может. Решили протестировать его и что из этого вышло расскажем ниже.

    Основные параметры

    Напряжение питания 6-15в
    Максимальный момент 60кг*см
    Разрешение энкодера 16384 попугая на 360 градусов
    Защита от перегрева
    Защита по току

    Для начала измерим измерим скорость вращения без нагрузки для ряда напряжений
    6, 10, 12, 14, 15 В



    А теперь измерим максимальный момент, при тех же значениях напряжения:



    Время перехода для перемещения на 60 градусов.

    А теперь самое неприятное — люфт в редукторе.



    Из этого можем сделать вывод, что люфт ~0.5 градусов:





    Характеристики подходят для наших целей, учитывая цену более чем в два раза ниже мы решили использовать именно эти сервоприводы в нашем устройстве.
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 38

      +4
      И сколько такое стоит?
      Где и как купить 1шт на поиграться? Где и как купить 1000шт на проект?
        0
          +7
          Ой, вы так дали ссылку, как будто там есть ответы на заданные вопросы.
            0
            там внизу есть цены.
              +2
              Похоже раздел с ценами добавили только что. Вчера его точно не было.
                +2
                Вот что Хабр животворящий делает!
                Однако, отсутствие цен изначально настораживает.
        +6
        Как-то эти русские сервоприводы подозрительно похожи на китайские сервоприводы c Aliexpress:

        image
          +2
          Думаю, это серва без обратной связи. Управление только PWM.
            +3
            Ну и сколько стоит ваш привод с обратной связью? Вы уже несколько раз ссылки на какой-то странный сайт дали, где про цену — ни слова.
              0
              вообще там внизу цена.
                +2
                Вот что хабраэффект делает! (еще несколько часов назад ее не было)
            +2

            Скорее всего взяли мотор с редуктором и поставили свой энкодер и плату.

              0

              Взяли все самое лучшее и добавили недостающее.

                0
                Ну лучшее это прям спорно. Это обычная китайская серва с дешевым коллектором, которая не тянет на самом деле… Качественная серва с качественным металлом стоит примерно в 2-3 раза больше.
                Вопросов несколько.
                1) Как меряли момент? Потому что в характеристиках Stall Torque, который как бы не вращающий. И по опыту вращающий там примерно в два раза ниже у хороших серв и до 5 у дерьмовых.
                2) Каким образом снимается РЕАЛЬНЫЙ момент в 60 кило с качалки? Я вижу пластиковую круглую качалку. Когда мы тестировали сервы на реальном моменте в 10 кило на см срывало любые пластиковые качалки. И есть подозрение, что и алюминий на таком штоке свернет. Ну как минимум быстро придет конец подшипнику, который стоит в корпусе и центрует этот самый шток.
                  0
                  1. И да и нет. Встречаются интересные варианты. Если не согласны с графиками — можете измерить сами.
                  2. Тут шток большего диаметра и пластик держит без проблем. Может если нагреть до 60-70градусов и ударными нагрузками можно его сорвать.
                    0
                    И да и нет. Встречаются интересные варианты. Если не согласны с графиками — можете измерить сами.

                    Да я не говорю что графики неправильные. Я про то какой там момент? Вращающий (то есть серва крутится с этим моментом, а дальше встает) или все-таки удержания (когда серва просто держит угол и не срывается)?
                    Тут шток большего диаметра и пластик держит без проблем. Может если нагреть до 60-70градусов и ударными нагрузками можно его сорвать.

                    Пересмотрел характеристики это сервомашинка 5 масштаба. Тогда вопросы отпадают.
                    Такая пятерка с PWM в России стоит тысячи 4.
                      0
                      1. Мы тормозим до останова. Если тянуть до того момента как начнет крутится в обратную сторону — понятное дело цифры будут чуть ли не в два раза лучше.
                      2. У этих аналогичная цена, только со всеми плюшками динамикселей.
            0

            А можно узнать?
            Вот у нас куча DIY всяких использует сервоприводы. Не проще банальный шаговый мотор использовать? Управлять просто. Разрешение — да не вопрос. Момент- редуктор и вперед.

              +1

              В любом случае нужен датчик обратной связи. Шаговые моторы сильно проигрывают по мощности обычным моторам при тех же габаритах и весе. Решение, которое устраивает всех — bldc.

                0
                Шаговики и без редуктора медленные, а с редуктором они становятся супер медленные.
                Крутящий момент сравнимый с сервой при тех же габаритах даст скорость вращения дай бог 1 оборот за 10 секунд

                Готовая серва очевидно проще и удобней самоделки, из самого ШД + редуктора + драйвера.
                +2
                Мы разрабатываем робот для сбора мячей для гольфа.
                Лучший робот для сбора мячей — это 4 куска полипропиленовой трубы и мальчонка при них:

                image

                Обходится дешевле робота, пользу на рэйндже приносит, в свободное время учится у pro и вырастает в спортсмена. Так же в теннисе — девочки и мальчики, бегающие на турнирах за мячами — это ученики спорт.школ, им надо где-то смотреть, как играют профессионалы, не имея денег на билет в первый ряд.

                Не надо всё подряд автоматизировать.
                  0
                  Вы правы, даже знаю зачем это я
                  www.golfchannel.com/video/2020-pga-merchandise-show-golf-robotics-range-picker
                    0
                    вот и непонятно. и поле на видео какое-то странное. Это точно гольф?
                    Пример. У нас под старочеркасском есть гольф клуб. Ну и как там на поле размером 0.5км х 0.5км ваш робот будет бегать мячи выискивать?
                      0
                        0

                        Он специально подруливает, чтобы мяч был не по центру?

                          0
                          Нет, стечение обстоятельств, бывает и по центру.
                  +1
                  > Для открытия люка сброса мячей нам требуется сервопривод.
                  А просто оконечный выключатель поставить? как это на 3-d принтерах делается уже не модно?
                  Ну и перегрузку мерять по току на сервоприводе.
                  При этом решение будет в несколько раз дешевле, чем покупать привод на стоимость про которую вы деликатно умолчали)
                    +1
                    Насчет люфтов, откуда вывод про 0.5 градуса? Во вашему графику видно, что разрешение показаний угла 1 градус, а люфт в районе 3-х градусов. Как и у всех остальных сервоприводов, тут никаких чудес нет.
                      0
                      Откуда вы сделали вывод, что 1 градус разрешение? Разрешение у нас ~0.022 градуса. График в попугаях датчика (1 деление по y ~0.022 градуса), а не углах.
                        0
                        а цена какая на такую серву? желательно и 1шт для оценки и 1к для заказа.

                        ещё и lead time, за сколько времени вы сможете их привезти из китая и поставить свой энкодер?
                          0
                          Для небольшого количества обновили цену. По большому заказу — цена по факту заказа, сейчас и курс меняется и границы то откроют то закроют.
                            0
                            Раз факт закрытия границ влияет на цену, хочется понять что в этих «отечественных» сервоприводах изготовлено в России, а что в Китае. Можете объяснить (опять же сайт на этот вопрос не даёт ответа)?
                              0
                              Как правильно было замечено, основа китайская. Датчик, электроника, сборка — в РФ.
                          0
                          Исходя из маркировки по оси Y. Вы тогда в статье некорректно делаете вывод, который никак нельзя проверить на основе приведенных данных.
                            0
                            а это к тому, что у графиков надо подписывать оси, причем по возможности в общих единицах измерениях, а не специфичных для конкретного устройства…
                          0
                          Цена ILUШA примерно равна цене Dynamixel AX-12A (https://www.trossenrobotics.com/dynamixel-ax-12-robot-actuator.aspx).
                          Действительно недорогой аналог SCS115 — это FEETECH SCS115 (https://ru.banggood.com/FEETECH-SCS115-15KG-Digial-Dual-Shaft-Metal-Gear-Large-Torque-Servo-For-RC-Robot-p-1377353.html?akmClientCountry=Russian&&cur_warehouse=CN)
                            0
                            Я так и не понял зачем для сброса мячей надо 60кг/см и куча обратной связи. :)
                            А так у китайцев есть решения подешевле, ищется на али по «bus servo».
                              0
                              Может быть подключен к любому вычислителю, имеющему данный порт (Ардуино, Raspberry, пк). Данный подход позволяет синхронизировать движения сервоприводов, получать обратную связь, осуществлять контроль работоспособности (наличие ошибок, температуры), настраивать PID регулятор

                              Реализовать обратную связь не так и сложно под разные типы приводов, непонятен концепт идеи. Что из себя будет представлять алгоритм поиска и сбора мячей на площади. Если система будет наделена машинным зрением, то насколько рентабельным будет такое решение в случае с гольфом? Не перерастет ли проект в стоимость автопилотируемых платформ, которые пока что экономически тянут очень узкие сферы, такие как автомобилестроение или оборонка....?

                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                              Самое читаемое