製作機器人的座車

vegewell

託 g921002 之福,我在此開一題,
還請 g921002.nichal及其餘各位做小機器人的大師..等等專業人士,能提供寶貴意見,不吝指教.

目的:製作機器人的座車,可讓機器人隨意行動.

此座車規格:
承載:至少80公斤.
車輪:直徑至少六吋(充氣輪胎可能比較好)能適合在外面馬路上行走.不只是室內平坦滑溜的地磚
控制:由電腦直接控制(此電腦同樣控制機器人).
速度:至少跟成人走路一般快(約6km/1hr)以上
完成之日期:當然越快越好.
製作費用:一萬元以下.雖然我可以花多一點錢,可是如果能花小錢,又何必花大錢.

大概就是這樣了.

vegewell

有關 nichal 說:
[因為繼電器控制除了反應較慢(機械結構延遲)
還有火花的問題(接點容易因火花損耗造成接觸不良)]

我是考慮使用 直流固態繼電器 DC/DC SSR, dc2dc 2A - 75A.

但是想想,如果一般繼電器性能不是那麼好,
那麼廠商為什麼還要製造呢,
早就該被淘汰才對,
也許現在已有改良,
還可以用在我這種目前算是粗級產品,
可能要試試再說.

vegewell

固態繼電器應用簡介 固態繼電器(Solidstate Relay, SSR)是一種由固態電子元件組成的新型無觸點開關，
利用電子元件（如開關三極管、雙向可控矽等半導體元件）的開關特性，達到無觸點、無火花、而能接通和斷開電路的目的，因此又被稱為「無觸點開關」。相較於以往的「線圈—簧片觸點式」繼電器(Electromechanical Relay, EMR)，SSR沒有任何可動的機械零件，工作中也沒有任何機械動作，具有超越EMR的優勢，如反應快、可靠度高、壽命長（SSR的開關次數可達108~109次，比一般EMR的106高出百倍）、無動作雜訊、耐震、耐機械衝擊、具有良好的防潮防黴防腐特性。
這些特點使SSR在軍事、化工、和各種工業民用電控設備中均有廣泛應用，但SSR售價較EMR高出甚多，若考量成本則無法大量使用。
1. SSR規格與特性說明 圖1為一些常見的SSR外觀，亦有DIP封裝的型式。SSR的基本電路如圖2所示，
利用輸入接腳1、2控制輸出接腳3、4開路斷路，通常3、4接腳為常開狀態，即無訊號輸入時為斷路。
控制電壓和負載電壓按使用場合可以分成交流和直流兩大類，因此會有DCÆAC、DCÆDC、ACÆAC、ACÆDC四種型式，
它們分別在交流或直流電源上做負載的開關，不能混用。表1以三武科技公司的兩款固態繼電器為例，
列出選擇固態繼電器時需要注意的規格。 http://designer.mech.yzu.edu.tw/ 1

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目前的進度報告:
完成進度:    0 %.

在什麼工作階段: 1考慮是用  有刷比較好還是無刷的比較好?  
                       2考慮使用  哪顆哪個型號的馬達?         
已確定是使用直流的.

vegewell

目前的疑問:
如果24v直流馬達,兩端都同時接上電源正極,會產生什麼後果?
馬達會燒壞嗎?

vegewell

感謝各位的解說.
g921002的解說,讓我不必擔心因為繼電器故障,就把馬達燒壞.

marbol你好. 謝謝提供馬達的資訊,
這顆 DC24V/500W 直流馬達,肯定夠力,合乎我的需求,
但是3900 rpm是蠻快的,
要用比較低的電壓去驅動,降低轉速.
我認為最好是已經裝上減速電機的 DC24V/500W馬達,才更夠力又安全(轉慢點).

看到了這個電動滑板車:


我看喔,我還是用買一個來改裝比較快,
這台上面該有的設備都齊全了,
除了不是電腦控制之外.

vegewell

nichal的說法:
[如果是用MOSFET組成的H-Bridge
一般來說是沒有加隔離電路的
這樣如果發生上面的情況
那麼系統會死翹翹.....
如果考慮了隔離電路
那價格會是天價
只有在中高階的控制系統才比較看得到]

這樣看來, MOSFET組成的H-Bridge比較像掛在天邊的彩虹.
這個說法對我而言,是跟marbol及g921002打擂台.

另外nichal又說:
[(而且用了之後還需要很多消除火花跟抗干擾的電路一併規劃)
(然後體積又很大.....)]
又說:
[用繼電器的好處是
當馬達掛掉了
或馬達被高壓電打到了
繼電器因為是機械結構
如果電路規劃上馬達供電與系統供電分離
那麼只會壞馬達
控制系統就不會壞
只要更換繼電器就好]

我認為,
可以加裝光電耦合器,做隔離,
可以加裝電解電容,抗火發,
體積大一點無所謂,因為車子夠大,
以我的習慣,會先採用便宜的方式.

但是,考慮到未來的應用,
最好的方式只有一種,
現在採用錯了,
就等於在將來,留在被淘汰的邊緣.

vegewell

目前的進度報告:
完成進度:   allmost 0 %.

在什麼工作階段: 1考慮是用  一個馬達加掌舵的伺服機 還是 使用兩個馬達比較好?(為了讓電腦控制轉向)  
                       2考慮使用  沒裝減速電機的馬達(為了在電池沒電的時候,座車容易推動)
                           還是 有裝減速電機的馬達(為了容易安裝容易控制)比較好?   
-------------------------------     
目前的疑問:                有裝減速電機的馬達會比較安全?會比較容易精準控制嗎?

vegewell

回復 12# nichal


    感謝nichal的解說,
nichal時常有精闢的見解,皆屬於金玉良言,
很值得大家學習參考.

正如nichal所說:
[要討論何種元件適用
首先要把應用的環境與條件完整列出
才能對元件的優缺與適用性做完整的評估]
[參考別人的資料
要先對別人應用的環境條件有一定的理解
不然就很容易陷入設計盲點]
[別忘了也要對其應用的背景條件多做一下瞭解
這樣可以有更多規劃實驗的靈感
很多讓人驚豔的產品
是完全以使用體驗做為設計依據
而不是元件特性....]

以上所言,都是很寶貴的經驗之談,
要開發一項產品,真的是很不容易,
要顧慮到很多的事情.

vegewell

我相信這裡不少大大們,為了開發機器人,
花了不少白老鼠錢,
終於得到一些令自己自豪的成果.

nichal屬於專業人士,
通常會面對中高階層的開發人員,
所以會有廣泛的想法.

那些開發人員可都是以性能.品質與穩定為第一優先,
做出一個優秀原型產品,就可以向老闆有個交代,
然後呢,老闆就可以跟股東們有個交代,
至於花多少錢開發,產品至少要賣多少錢,就是其次的考慮了.

這當然是我輩個人工作者,難以望其項背.

vegewell

看起來,用MOSFET組成的H-Bridge 可能還是有些問題,
所以我預先採用 直流固態繼電器 DC/DC SSR, (如果沒有用 有刷電機控制器的話)
詳細電路圖,再說吧.
另外控制轉速,則採用霍耳調速器.

vegewell

V大請加油
我也很想快點看到機器人的座車長怎樣~~
nichal 發表於 2011-2-28 22:12

nichal:
還得慢慢等著,現在連馬達跟輪子是什麼結構?都難以下定論.