Stap 7: Motors & Potentiometers
Stappenmotoren
We geprobeerd met behulp van stappenmotoren en degenen die we gebruikten waren OK, maar iets onder-aangedreven voor deze toepassing (voor de X-as) - ze waren 1.2 amp degenen uit Pololu. Pololu heeft ook een goedkope stepper driver carrier board dat mee kan werken. Het werkte goed voor de Y-as, maar een hogere macht stepper beter zou zijn voor de de X-as sinds die 1 x 3 t-slot etc. alot van massa zit te verplaatsen voor de grootte van de stappenmotor we geprobeerd. Het werkte, maar - gewoon overgeslagen een paar stappen nu en dan, totdat we enkele versnelling aan de stepper-opdrachten toegevoegd. Die aanpak werkt dus, zeker met de juiste afstemming van de versnelling en de grootte van de motor. U zou iets als een Arduino om ze te rijden, hoewel nodig (dat is wat we deden), om de stappen. Ook, moet u wellicht te voegen sommige eindschakelaars - een groter probleem voor de zandbak TeleToyland aangezien wij automatisch home de robot met elke sequentie willen, omdat het draait un-bijgewoond. Alle uitvoerbaar. Deze onderdelen samen kosten ongeveer $100 (steppers zijn ~ $18, stuurprogramma's zijn ~ $13, en Arduino Uno is ~ $30).
Encoders + gelijkstroommotoren
We hebben ook geprobeerd met behulp van motoren met encoders en een RoboClaw stuurprogramma board. Dat werkt ook, maar de Raad voorziet PID snelheid en niet de positie, dus het was niet zo precies voor dit soort toepassing zoals we hadden gehoopt. Ze hebben wel voor enkele andere robot projecten, groot geweest. Zeker kunt u nauwkeuriger (dure) standpunt gebaseerd-stuurprogramma's. Wij zal niet ingaan op dit teveel - het is goed gedragen materiaal in CNC forum. Zoals met de steppers, motoren met encoders, zou ook sommige eindschakelaars nodig voor onze toepassing.
Potentiometers + gelijkstroommotoren
Op het einde, we besloten te gebruiken de Pololu JRK 21v3 motor controllers ($50), met motoren van Lynxmotion (GHM-16-$22)-kunt u soortgelijke projecten elders - zij zijn 12v 200 RPM gearhead motoren met 6mm assen (mooi dicht bij de 1/4" schachten die we gebruiken). Het aardige ding over dit ontwerp is dat u kunt elk soort motoren die u wenst.
Andere snelheden zou werken ook goed. Bij 200 RPM (3,33 RPS) en 6.66 revoluties omvatten 29.25" op de X-as met de katrollen die we gebruikten, dat is ongeveer 10-15 duim per tweede reis, afhankelijk van de helling op en neer tijd enz. De volledige transittijd is 2-3 seconden en is ongeveer 400 verdeeld door de motor RPM (rotaties 6.66 / RPM / 60 seconden per minuut).
De motoren zijn gekoppeld aan de 1/4" schacht kragen. Aangezien de motoren een 6mm schacht hebben, is het vrij dichtbij. Uit, zodat de motoren spinnen, verbonden we losjes hen met sommige plastic buis om de motoren te bewegen, hetgeen zij veel doen. We gebruikten 3/6" binnendiameter x 5/16" buiten diameter buis.
Een alternatieve montage aanpak is om te haken voor de motoren van sommige schroot aluminium (wij gebruikten 1" breed door 1/6" dikke), maken en flexibele koppelingsorganen gebruikt. Zie de foto's voor beide montage technieken. Deze haken zijn 4" lang en gevouwen tot 90 graden op de 2.5" punt langs de lengte. Beide benaderingen montage werkte prima voor onze toepassing, hoewel de flexibele as couplers een beetje strakker voor CNC type toepassingen zijn.
Net als bij het vorige project, hebben we gebruikt 10-draai potentiometers. Ze zijn 5K Ohm zoals die in de hobby servo's gebruikt. Met de JRK, we waren in staat om te proberen een paar merken om te zien hoe ze het deed, en de twee die we getest leek vrij gelijkaardig. Het ETI MH22B reeks enen zijn nu bijna $100 (ze waren minder toen we hen), en Bourns 3540 serie zijn rond de $20. We anderen rond $ 10 heb gezien, maar nog niet getest ze grondig. Kregen we de ETI MH22B serie enen voordat wanneer wij bezorgd over de levensduur waren-ze zijn geclassificeerd voor 10 miljoen bochten, terwijl de meeste van de anderen zijn op 1-2 miljoen. We hadden een probleem voor met de falende pot, maar achteraf, dat was te wijten aan de vaste mechanische montage en het korte stuk van kunststof buizen de potentiometers verbinden met de schachten correcties die kwestie, zodat de minder dure potentiometers zou fijn moeten zijn. Dus, de minder dure krijgen en wat geld besparen.
Voor de twee we getest, beiden toonde de volledige bereik en detail op de JRK - 0 tot en met 4095 stappen, en we konden krijgen ze te verplaatsen in stappen van één-unit, hoewel voor vele locaties, de waarde met één eenheid zou oscilleren. Over de 29.25" reis van de X-as, kregen we abut 2678 eenheden (pre kalibratie) verkeer (aangezien het de ~6.66 van de timing riem riemschijf - minder dan de volledige 10-draai bereik verandert), dus de precisie theoretisch 0,01 is". Als u ervan uitgaat dat krijgen we de helft dat met de occasionele één eenheid trilling, zou ongeveer 0,02"(1339-eenheden). In de praktijk is het waarschijnlijk niet zo nauwkeurig.
Een interessante vergelijking: de stappenmotor we geprobeerd heeft de volledige stappen 1.8 graden, dus ongeveer 6.66 omwentelingen, thats 1332 stappen - ongeveer hetzelfde als de aanpak die we gebruikt. Microstepping zou theoretisch krijgen hogere precisie, maar we zijn niet zeker wat de grenzen zijn over de mechanica enz.
Voor de Potentiometers maakten we sommige haakjes van sommige schroot 1" brede aluminium (1/6" dik). Voorkom slijtage van de potentiometer lagers en we gewend sommige 3/16" ID x 5/16 OD kunststof buis sluit ze aan op de assen. Zie de foto's voor de afstand van de beugel.
Wij toegevoegd uiteindelijk de klemmen van de pijp op de potentiometer (potmeter) kant van de dingen - een op de potmeter en een op de as. Met de ramping omhoog en omlaag van de snelheid, we dachten dat ze niet nodig zou zijn, maar we merkte enkele slip na verloop van tijd.
Hier is een monster video van een stappenmotor op de Y-as. De X-as moet meer macht, omdat het moet ook de hele Y-as te verplaatsen.
Omdat een paar mensen hebben het aanvragen van de stepper code, ik gekoppeld aan wat ik in de video voor deze stap - het zip-bestand gebruikt. Hopelijk zal helpen, maar het is niet veel, en niet goed toegelicht of iets.
