Модель шарнира

19.05.2012 Евгений Абрамов Без рубрики, 2

Обдумывание недостатков первого варианта робота привело к пониманию того, что проектировании не был учтен баланс масс. В результате, основная часть массы робота сосредоточилась в ногах и лишь незначительная в теле и руках. Поэтому робот не может стоять на одной ноге, даже сильно наклонившись в сторону. Недостаток мощности сервоприводов пока не принимаем во внимание. В результате возникла мысль попробовать передавать усилие сервопривода на определенное расстояние. Это даст большую гибкость в расположении сервоприводов и позволит управлять усилием сервоприводов. Решено начать с передачи усилия при помощи гибких тяг. Поэтому сначала была построена модель:

При проектировании этой виртуальной модели возникли внутренние сомнения, поэтому пришлось проверить ее на практике. В результате получилось вот что:

Крупным планом сам шарнир:

Характеристики:

• Шарнир спаян из медной проволоки диаметром 2,5 мм.
• В качестве тяг использована рыболовная плетёнка.
• Сервоприводы обычные HTX12K.
• Контроллер OR-AVR-M128-S

По результатам тестирования — получилась интересная модель. Из за малой массы движущейся части получилась замечательная динамика. Есть возможность наращивать количество звеньев этой модели, выстраивая шарниры друг за другом, что позволит управлять перемещением конечного элемента в широком диапазоне. Однако, как всегда, при испытании модели на практике, кое что оказалось не так как в теории — при отклонении шарнира на небольшой угол — все в порядке, натяжение тянущей и обратной нити сохраняется, но при больших углах, примерно 45 градусов и больше обратная нить начинает провисать и провисание увеличивается по мере увеличения угла. Разбирающийся в геометрии скажет, что нет ничего удивительного и так и должно быть, но для меня это оказалось неожиданным, хотя я и не считаю себя профаном в геометрии. Так как провисание обратной нити резко ухудшает характеристики шарнира, пришлось засесть за расчеты геометрии шарнира.

Статья на ixbt Расчет шарнира