123
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 2 из 2«12
Модератор форума: nightmare, Huntswarrior, Aleks_Crow, {{TNT}} 
Форум » Проекты по робототехнике » Частные проекты » Робот, балансирующий на двух колесах (Проект)
Робот, балансирующий на двух колесах
Отправлено 01.11.2009 - 12:161
Администраторы
571 сообщений
Мужчина
Параллельно роботу-пылесосу собираюсь собрать конструкцию робота, который держит равновесие на двух колесах.
Подобно вот этому роботу

но по другому принципу. За основу будет взят принцип "Юлы", или как это принято называть в больших кругах "Гироскоп"
Наглядный видеоролик

Немного лекции

Рассмотрим гироскоп, ось которого закреплена одним концом в шарнире О, вокруг которого она может поворачиваться без трения произвольным образом. (См. рисунок)

Подействуем силой F в течении времени dt на ось вращения гироскопа ОА, чтобы повернуть ее вокруг оси DD . В следствии гироскопического эффекта ось гироскопа повернется вокруг оси BB приняв положение ОА’

Гироскопический эффект находится в полном соответствии с законамимеханики твердого тела.

Производная момента импульса по времени равна суммарному моменту внешних сил действующих на тело
Моменты L и М внеш, берутся относительно одной и той же точки О.

В результате действия силы F в течение времени dt момент импульса L получит приращение dL= Mdt, где М – момент силы F относительно точки О. Новое значение момента импульса, равное L+ dL, окажется повернутым вокруг оси BB, относительно первоначального значения L. Поскольку вектор L направлен вдоль оси гироскопа, вместе с L повернется и ось, перейдя из положения ОА в положение OA’.
Действие силы на ось гироскопа в следствие гироскопического эффекта вызывает прецессию оси вращения.
[И.В. Савельев. Курс Физики. Т.1. Механика твердого тела. Гироскопы. С112-115]

Касаемо ударного воздействия на ось гироскопа:

В результате действия силы F в течение времени dt момент импульса L получит приращение dL= Mdt, где М – момент силы F относительно точки О.

Величина:

Равная сумме произведений элементарных масс на квадрат расстояний их от некоторой оси называется моментом инерции тела относительно этой оси. Момент инерции существует без относительно к вращению. Всякое тело, не зависимо от того, вращается оно или покоится обладает моментом инерции относительно любой оси, подобно тому как тело обладает массой не зависимо от того, движется оно или покоится.

Момент импульса, это векторная величина:

Где r – радиус вектор, определяющий положение частицы относительно точки О, mv – это импульс частицы. Момент импульса можно выразить через момент инерции тела:

Момент импульса тела, это величина эквивалентная понятию массы в механике поступательного движения.

Ударное воздействие на гироскоп можно описать не примере: Пусть у нас покоится ящик массой 100 килограмм. Подействуем на него силой в 1 грамм. В результате, согласно закону сохранения механического импульса, ящик получит такое приращение скорости, которое можно принять равным нулю.

Другими словами, чтобы значительно повернуть ось вращения маховика, энергия импульса, сообщенная маховику должна быть эквивалентна его моменту импульса.

Гироскопический эффект создается той же самой центробежной силой, которая действует на юлу, вращающуюся, например, на столе. В точке опоры юлы о стол возникают сила и момент, под действием которых ось вращения юлы отклоняется от вертикали, а центробежная сила вращающейся массы, препятствуя изменению ориентации плоскости вращения, вынуждает юлу вращаться и вокруг вертикали, сохраняя тем самым заданную ориентацию в пространстве. (Прецессия)

Чем больше центробежная сила вращающейся массы по отношению к возбуждающему воздействию - тем меньше результирующее отклонение оси вращения ротора гироскопа от первоначальных значений. Что наглядно продемонстрировано на проведенном выше ролике.

По матерьялам http://lind.by.ru/index.htm



Я Админ
Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
Отправлено 02.04.2010 - 22:1516
БЛОГГЕР
453 сообщений
Мужчина
согласен biggrin


в Крыму
Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
6
Отправлено 02.04.2010 - 22:1817
Начальная группа
1798 сообщений
Мужчина
Я тут еще кое что написал, BEAM робот - балансир - http://cdxp.zx6.ru/viewp.php?id=120

ЗЫ. Можно кликнуть по юзербару и узнавать о новых статьях про роботов раньше других))



Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
37
Отправлено 02.04.2010 - 22:5318
Участник
162 сообщений
Мужчина
хахахахах biggrin biggrin
ну это да ну проделанная работа какая, я считаю нужно уважать труд.
Плюс ты высказал идею, а я привёл просто пример и высказал свою точку зрения


Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
4
Отправлено 03.04.2010 - 13:4119
Начальная группа
1798 сообщений
Мужчина
Теперь осталось проверить это на практике.


Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
37
Администраторы
3318 сообщений
Мужчина
-известный всем способ wink


Только дурак нуждается в порядке-гений господствует над хаосом...
Онлайн ЧАТ по робототехнике ! Заходи и общайся без регистрации =)
Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
31
Отправлено 09.06.2010 - 22:0221
Начальная группа
211 сообщений
Мужчина
Балансирующий робот прост как всё гениальное. Он работает по дихотомическому принципу, то есть фиксирует факт срабатывания микропереключателя и реагирует вращением колёс в одну или другую сторону. На фотографии хорошо видны два двухсекционных футляра, каждый из них (с батарейками, разумеется) даёт 3 вольта. Один футляр с бат. работает на вращение колёс в одну сторону, другой футляр с бат. работает на вращение колёс в другую сторону. Они никогда не включаются одновременно, а только поочерёдно. В качестве датчика внизу установлен микропереключатель с металлической полоской, которая, касаясь поверхности, переключает полярность обоих моторов, одновременно подключая один из футляров. Баланс достигается за счёт быстрого переключения (несколько герц) микропереключателя при контакте с поверхностью и как следствие смене направления вращения обоих моторов. Обратите внимание, что моторы посажены на колёса через кучу шестерёнок и это не зря. Дело в то, что для такой конструкции балансировка требует значительных усилий. Вот автор и уменьшает угловую скорость и увеличивает усилие с помощью шестерней. Интересен тот факт, что его робот всё равно падает (см. видео). А почему? А потому что его датчик-микропереключатель имеет так называемый холостой ход. Это когда полоска переключателя нажимается, а фактического переключения ещё не происходит. Всё что нужно сделать, чтобы повысить устойчивость-это чуть-чуть подтянуть полоску тонким проводком и зафиксировать через отверстия в микропереключателе в этом положении. Интересно, знает ли об этом автор этого робота?


Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
50
Отправлено 09.06.2010 - 22:3222
Начальная группа
1798 сообщений
Мужчина
Интересно, спасибо за разъяснение!


Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
37
Отправлено 14.09.2010 - 22:1123
Начальная группа
16 сообщений
Мужчина
Ждём варианты роботов...


"обращайтесь за советом к первоисточнику"
Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
2
Отправлено 24.08.2012 - 21:4424
Начальная группа
2 сообщений
Мужчина
Еше одна реализация на фотодатчике без МК: http://robocraft.ru/blog/516.html
Нашел случайно, схему хочу использовать для другой цели, сейчас макетирую, параметры элементов сильно отличаются от приведенных. Будет время, по приколу попробую собрать такого "балансира".


Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
2
Администраторы
3318 сообщений
Мужчина
Quote (BMWXXX)
Будет время, по приколу попробую собрать такого "балансира".

BEAM сигвей, это интересно )

А что за планы ? =)


Только дурак нуждается в порядке-гений господствует над хаосом...
Онлайн ЧАТ по робототехнике ! Заходи и общайся без регистрации =)
Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
31
Отправлено 25.08.2012 - 20:3026
Начальная группа
2 сообщений
Мужчина
Началось с того, что делал сервопривод который управлял пусковым устройством карбюратора в звисимости от температуры двигателя. Эта схема с ПД регулятром оказалась наиболее удачной. С МК увы, пока не дружу. Недавно попросили сделать устройство поворачивающееся на свет. Вот сейчас и ковыряюсь, подбираю фотодатчики.


Профиль Личное сообщение Дом. страница icq Skype
2
Форум » Проекты по робототехнике » Частные проекты » Робот, балансирующий на двух колесах (Проект)
Страница 2 из 2«12
Поиск: