關於雙足機器人之電池選擇!(有經驗者請進)!

crazy0981

機器人關節的伺服馬達規格:
(1)扭力:12~17.1(kgf-cm)
(2)輸入電壓:7V~9.6V
(3)最大承受直流電流:900mA
Q1:由於機器人上半身關節(含左~右兩隻手背+控制器)要共用一組電池,而機器人下半身兩隻腳(也就是左~右兩腳)要分別各吃一組電池(亦即,左腳各個關節使用一組電池.右腳各個關節也使用一組電池),那麼左~右兩腳的個別使用一組電池,其電池需要用幾伏特就夠了呢(電池要串聯)?(電池是使用鎳氫電池1.2V的(3號)或使用鋰電池);
Q2若我使用方型鎳氫電池(9V,電流從180mA至800mA不等),其這樣給左~右兩腳個別用的話,那電池會很快沒電嗎?(選擇9V電壓是因為要有最大扭力呈現)
Q3若我使用鎳氫3號電池來串連的話(要個別給左~右兩腳),其串聯後的電壓不能少於7V嗎?
Q4:承接Q3,若少於7V,那麼機器人的左~右兩腳在運動的話是不是會顯得很沒有力呢?

crazyking

你要先提供機器人架構，如總共用了幾個馬達，控制器空載跟全載的電流等資料，這樣才有辦法評估阿

大大您好
選用電池要跟您的負載與扭矩都列入考慮
不是只說馬達扭力就夠啦!!

最好的答案
就是您實際嘗試看看
就我的經驗
單一個(10KG/CM)金屬齒馬達動作時的瞬間電流
最大就可以到1.5A~2A
電壓加得越高電流就越大
您可以斟酌看看~~~
祝您順利唷~~

crazy0981

這位大大您好!先謝謝你的指教!
人形機器人之所有的DC伺服馬達共18顆(18個自由度),上半身且包含兩隻手共有8顆(8個自由度),下半身兩隻腳共有10顆(10個自由度),且左腳是5顆(5個自由度)~右腳也是5顆(5個自由度)!至於控制器的空載與負載之電流資料,我在說明說上是沒看到(因為我是用套件組成的),我只看到公司提共的電壓資料,若控制器在運作的話,其工作電壓為4V~5.5V之間!

我目前最大的問題是要把套件所配給的電池拆掉(原公司內附一組8顆的鎳氫3號電池),因為電池太重了,加上上半身運動的話是很少,最主要的機構運動在於左~右兩腳,這是我比較關心的!

若我要拆掉原廠所配給的電池,然後在自己去另外購買電池的話,其機器人的左腳是搭配一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),而右腳也再搭配一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),上半身包含左右兩隻手與控制器都共用一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),也就是說我機器人身上是搭載了3組電池,最大問題是若我拆成三組電池,其左~右腳的電池要如何搭配呢?(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好)
2# crazyking

crazy0981

你要先提供機器人架構，如總共用了幾個馬達，控制器空載跟全載的電流等資料，這樣才有辦法評估阿
crazyking 發表於 2009-2-17 08:47

這位大大您好!先謝謝你的指教!
人形機器人之所有的DC伺服馬達共18顆(18個自由度),上半身且包含兩隻手共有8顆(8個自由度),下半身兩隻腳共有10顆(10個自由度),且左腳是5顆(5個自由度)~右腳也是5顆(5個自由度)!至於控制器的空載與負載之電流資料,我在說明說上是沒看到(因為我是用套件組成的),我只看到公司提共的電壓資料,若控制器在運作的話,其工作電壓為4V~5.5V之間!

我目前最大的問題是要把套件所配給的電池拆掉(原公司內附一組8顆的鎳氫3號電池),因為電池太重了,加上上半身運動的話是很少,最主要的機構運動在於左~右兩腳,這是我比較關心的!

若我要拆掉原廠所配給的電池,然後在自己去另外購買電池的話,其機器人的左腳是搭配一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),而右腳也再搭配一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),上半身包含左右兩隻手與控制器都共用一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),也就是說我機器人身上是搭載了3組電池,最大問題是若我拆成三組電池,其左~右腳的電池要如何搭配呢?(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好)

crazy0981

大大您好
選用電池要跟您的負載與扭矩都列入考慮
不是只說馬達扭力就夠啦!!

最好的答案
就是您實際嘗試看看
就我的經驗
單一個(10KG/CM)金屬齒馬達動作時的瞬間電流
最大就可以到1.5A~2A
電壓加得越高電流 ...
nichal 發表於 2009-2-17 08:48

這位大大您好!先謝謝你的指教!
人形機器人之所有的DC伺服馬達共18顆(18個自由度),上半身且包含兩隻手共有8顆(8個自由度),下半身兩隻腳共有10顆(10個自由度),且左腳是5顆(5個自由度)~右腳也是5顆(5個自由度)!至於控制器的空載與負載之電流資料,我在說明說上是沒看到(因為我是用套件組成的),我只看到公司提共的電壓資料,若控制器在運作的話,其工作電壓為4V~5.5V之間!

我目前最大的問題是要把套件所配給的電池拆掉(原公司內附一組8顆的鎳氫3號電池),因為電池太重了,加上上半身運動的話是很少,最主要的機構運動在於左~右兩腳,這是我比較關心的!

若我要拆掉原廠所配給的電池,然後在自己去另外購買電池的話,其機器人的左腳是搭配一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),而右腳也再搭配一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),上半身包含左右兩隻手與控制器都共用一組電池(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好),也就是說我機器人身上是搭載了3組電池,最大問題是若我拆成三組電池,其左~右腳的電池要如何搭配呢?(3號1.2V的鎳氫電池或方型的9V鎳氫電池或鋰電池都好)

不過你提供的個人經驗方法,我是怕到時瞬間電流過大會燒壞DC伺服馬達,這樣就....!

還是謝謝你的指教囉!

Naughty

6# crazy0981
方型9V的不要考慮,電流容量應該會太小

看來您原來的系統應該是9.6V
還是維持9.6V比較好,不然電路要做大修改

要看您的機器人腳部有多少空間可以放電池??
1.左腳2顆,右腳2顆,身體4顆
2.左腳3顆,右腳3顆,身體2顆
3.左腳4顆,右腳4顆,身體不放
您要自己評估

供電部分還是維持原來的架構比較好
(原來9.6就9.6,原來4.8就4.8)
這樣,電路完全不用修改
只要把8顆電池串接起來就行了
(電線要用粗一點的)

Naughty

剛剛想了想
其實,您也可以考慮用4號電池
7顆的話,8.4V,應該可以用
就放原來放電池的地方就可以了
重量應該會減輕很多

6# crazy0981

大大您好

如果瞬間電流無法提供
會有災難發生唷~~~
所謂的瞬間電流
是所有馬達啟動時所需克服靜摩擦係數的基本量
如果太過抑制這個電流
會導致控制訊號的異常
反而會更容易讓馬達陣亡唷~~~

當然您的考量是對的
太大的瞬間電流是有可能造成馬達損壞
所以我才會建議您直接試試看
至於扭矩跟負載應該是自己算的
套件很難完整提供這些資料
因為他不曉得您會怎麼為機器人規划動作
或是會對機器人進行哪一類的改裝
基本上來說
我們會直接看機器人重量與身高來做一下評估
lakers3411大大在這方面很有經驗
您可以請教他看看唷~~~

又
電池千萬別用方型的
也不要用鹼性電池
鎳氫,鎳鎘或是鋰電都是不錯的選擇
就單一隻腳來說
選用在1200mA上下的就很夠用了
不過因為還要承載上半身的重量
建議還是用到1500~1800mA才好
電壓不需要加太高
因為馬達的轉速跟電壓呈正比
電壓越高轉速越快
相對需求的電流量也越大
如果額定的電壓範圍是7~9.6
那麼可以控制在8V上下就是最佳狀態了
而且如果兩隻腳要分開供電的話
儘量要讓兩隻腳的耗電量平衡(就是動作量要差不多)
不然會腿軟......

crazy0981

這位大大您好!謝謝你的指教囉!


8# Naughty

crazy0981

6# crazy0981  
方型9V的不要考慮,電流容量應該會太小

看來您原來的系統應該是9.6V
還是維持9.6V比較好,不然電路要做大修改

要看您的機器人腳部有多少空間可以放電池??
1.左腳2顆,右腳2顆,身體4顆
2.左腳 ...
Naughty 發表於 2009-2-18 02:01

這位大大您好!謝謝你的指教囉!

crazy0981

剛剛想了想
其實,您也可以考慮用4號電池
7顆的話,8.4V,應該可以用
就放原來放電池的地方就可以了
重量應該會減輕很多
Naughty 發表於 2009-2-18 02:19

這位大大您好!謝謝你的指教囉!

crazy0981

6# crazy0981  

大大您好

如果瞬間電流無法提供
會有災難發生唷~~~
所謂的瞬間電流
是所有馬達啟動時所需克服靜摩擦係數的基本量
如果太過抑制這個電流
會導致控制訊號的異常
反而會更容易讓馬達陣亡唷 ...
nichal 發表於 2009-2-18 09:05

這位大大您好!謝謝你的指教囉!

看來你是經驗老到的玩家,我有個底了!

謝謝你囉!

linway

6# crazy0981  
電池千萬別用方型的
也不要用鹼性電池
鎳氫,鎳鎘或是鋰電都是不錯的選擇
nichal 發表於 2009-2-18 09:05

可以請教一下為什麼不建議用鹼性電池嗎
是單純價格考量還是放電速度不夠或其他原因呢

14# linway

鹼性電池的放電應該是夠快的
現在有標榜長效的鹼性電池更是
但因為提供瞬間電流的同時
化學反應是很劇烈的
鹼性電池本身會負荷不了
對於變動性的負載很不合適
很多機器人使用鹼性電池會爆炸
所以才不建議使用
電量上個人覺得應該不是問題
單純只是為了安全起見

其實鋰電池也有類似的問題
只是鋰電池的電密度大又可以反覆充電使用
對於要求輕量的機器人來說很適合
但在設計時也要考量不要有過放的情況
不然還是挺危險的

mashirito

各位前輩大家好~~
在電池上我有過教訓,nichal前輩所說的"災難"就被我遇到了~
原因就是電池的放電電流不夠大
機器人身上那麼多個伺服機,一起接通電的話,需要的電流是非常大的
如果電池不能提供這麼大電流的話,電壓就會急劇下降,降得太低,伺服機就不能正常工作了
方形9V電池是提供不了這麼大的電流的哦~雖然它電壓很高