Методика тягового расчета мобильного робота с двумя приводными колесами и одним опорным. Выбор тяговых двигателей и редукторов
Во многих случаях при конструировании роботов выбирается вариант трехколесной конструкции, т.е. с двумя приводными колесами и одним опорным. Такие конструкции имеют высокую маневренность, легко управляются. Эти роботы предназначены в основном для движения в помещениях. Поэтому в расчете принимается, что робот должен двигаться по ровной поверхности, в то же время его двигатели должны обеспечивать движение на небольшие подъемы (до 10 град), а так же преодоление одиночных препятствий до 0,5 радиуса колеса.Следуя указаниям данной программы, в три шага Вы сможете рассчитать и проверить выбор электродвигателей и редукторв для задуманного Вами робота.
1 шаг (Оценка необходимой мощности двигателя)
Данные для расчета ( * - обязательно для заполнения)
2 шаг (Выбор электродвигателя и расчет параметров необходимого редуктора)
В данном случае речь идет о механической мощности, т.е. мощности на валу двигателя. При выборе электродвигателя важно обращать внимание на его механическую характеристику. Характеристика электродвигателя должна быть жесткой. (См. рисунок ниже)
Электродвигатели с мягкой характеристикой не подходят для мобильных роботов. Данные электродвигателей обычно содержат номинальный момент, номинальную частоту вращения, стоповый момент и скорость холостого хода. К сожалению данные электродвигателей у различных изготовителей часто отличаются.
Для выполняемого расчета необходимо всегда знать частоту вращения холостого хода и номинальный момент. Для номинальной частоты вращения и стопового момента в программе имеется два варианта. Первый, когда известна номинальная частота вращения, второй - стоповый момент. Если оба варианта существуют, может задаваться любой из них.
В программе анализируется мощность электродвигателя. Если эта мощность меньше чем необходимая или значительно больше, программа выдает соответствующее сообщение. В этом случае необходимо выбрать другой двигатель. Если двигатель подходит, программа рассчитывает далее минимальный крутящий момент и передаточное отношение редуктора и выдает их значения в текстовом поле результатов расчета. В соответствии с данными двигателя заполните формуляр:
3 шаг (Выбор редуктора)
Чаще всего применяются планетарные передачи. Иногда планетарные передачи можно выбрать в зависимости от диаметра редуктора. Ниже на рисунке показана данная зависимость, построенная по данным Maxon Motor. Необходимая область лежит между линиями 1 и 2.
После выбора редуктора заполните формуляр данных для дальнейшего расчета.
Таблицы расчетов разработал В.Волов. Подробнее о расчетах мобильных роботов читайте в этой статье.
Оставить комментарий: