Progetto Rover Cingolato ULISSE: Versione II

[max_robot]

I lavori riprendono
Il vecchio Ulisse aveva una serie di problemucci qua e là che voglio sistemare in questa secondo versione. Stavolta documenterò il processo di costruzione con tante immagini, sperando di fare cosa gradita...

Apporterò le seguenti modifiche:

1- Riduzione del peso
2- Minor Ingombro
3- Riduzione degli attriti
4- Elettronica definitiva
5- Sistema di comando

Vi descriverò nello specifico le soluzioni che mi sono venute in mente per ogni singolo punto (i consigli sono ben accetti):


1- RIDUZIONE DEL PESO (ovvero: inizia la dieta)

Ridurre il peso di Ulisse consentirà di migliorare le prestazioni dei motoriduttori. Per ottenere questo sostituirò il mastodontico telaio in PVC (spessore 3mm per lastra raddoppiato a 6mm) con un telaio in alluminio (spessore lastra 0,8mm) con qualche rinforzo in acciaio (fors il pianale centrale), diminuirò il numero di giunzioni (realizzate con barre filettate nella vecchia versione e sostituite con tubetti in alluminio filettati nella nuova), utilizzerò due batterie LIPO 11,1v per l'alimentazione (le vecchie batterie erano delle Nimh più pesanti ed ingombranti).


2- MINOR INGOMBRO (ovvero: più si è grossi e più si è lenti)

Diminuire le dimensioni significa diminuire l'altezza del Rover, mantenendo invariate lunghezza e larghezza. La vecchia versione era alta (parlo del cingolo laterale e non della torretta con telecamera) circa 18cm, la nuova sarà alta circa 11cm. Il nuovo Ulisse somiglierà molto ai robot cingolati della Superdroids ed al Packboot di IRobot. Sarà simile al "piccoletto" in questa foto:

http://www.superdroidrobots.com/pict...-PTZ_HD2-S.jpg

In pratica lo sprocket sarà a contatto diretto con il terreno e non sarà più staccato da terra, spero che sia abbastanza resistente da resistere a qualche urto contro gradini e sassi.


3- RIDUZIONE DEGLI ATTRITI (ovvero: quell'odioso cigolio)

Il vecchio telaio era stato costruito utilizzando il PVC e andando di fretta, non avevo a disposizione un trapano a colonna e molti fori erano venuti abbastanza stortarelli... Questo impediva uno scorrimento ottimale del cingolo. Spero di risolvere prestando maggiore attenzione nella fase di progettazione e lavorazione.


4- ELETTRONICA DEFINITIVA (ovvero: un cervello meno provvisorio)

La vecchia elettronica era sistemata sopra una breadboard e funzionava per intercessione diretta di Gesù. La nuova elettronica sarà basata sulla scheda Freedom I di Mauro Laurenti:

http://www.laurtec.it/progetti-elett...-pic-freedom-i

La scheda si occuperà di gestire due sonde di temperatura (una interna ed una esterna), i due segnali PWM diretti ai motori, un sensore ad ultrasuoni, un (forse) schermo lcd 2x8, la comunicazione wireless, la lettura dello stato di carica della batteria.

I ponti h saranno basati o sui soliti LMD18200 (che ho da qualche parte in giro per casa) o su qualche ponte h già bello e pronto all'uso (meno economico ma più pratico). Utilizzerò degli Xbee Ufl con antenna esterna montata direttamente sul telaio e la solita telecamerina wireless per la visione.


5- SISTEMA DI COMANDO (ovvero: evitare che Ulisse giri pericolosamente da solo)

Il vecchio sistema di controllo era stato scritto in Visual Basic ed era molto brutto a vedersi. Aveva una serie di problemi, il principale era dovuto alla perdita improvvisa di segnale dal modulo xbee che non veniva monitorata, quindi se Ulisse filava dritto e perdeva il segnale continuava a filare dritto finchè non incontrava un ostacolo abbastanza solido da fermarlo.
Il nuovo software sarà scritto in Java, avrà un'interfaccia grafica più gradevole, un controllo degli errori e la possibilità di comunicare con il robot via internet.
Una volta termintao il tutto non mi dispiacerebbe lavorare ad una valigetta/stazione di comando mobile.


Per il momento questo è tutto...

Max

[max_robot]

Salve popolo...

Ho approfittato di ferragosto (lo so ho la mente bacata) per costruire un simulacro del cingolo del rover, così da vedere le dimensioni finali...

L'occorrente per la ricetta è:

-2 Lastre di alluminio (lunghezza 50 cm, altezza 6 cm, spessore 0,8 mm)
-1 profilato quadrato di alluminio da tagliare in due pezzi
-Bulloni rondelle e dadi da 5mm

Ho forato e tagliato la lastra di alluminio, creando i due fori grandi per l'alloggiamento dei motriduttori E192, ho tagliato il profilato e l'ho collegato con i bulloni da 5mm alla lastra, questi due profilati permetteranno di sistemare il telaio centrale. Di seguito la foto del prima e del dopo:



Un dettaglio del foro centrale per l'alloggiamento del motoriduttore e dei profilati:



Al momento ho dei problemi con la filettatura di un tubetto d'alluminio da 6mm di diametro. Il diametro interno dei tubetti è da 4mm e devo filettarlo a 5mm per fissare i bulloni che vedete in foto, così da creare dei distanziali su cui montare le ruote ed il cingolo. La filettatura procede a fatica e stringendo troppo con le pinze il tubetto si rischia di deformarlo o rigarlo.

Entro domani spero di risolvere e procedere...

Max

[marnic]

Per filettare sono necessari alcuni dati importanti e un po' di attrezzatura giusta:
1) tu hai 1mm da asportare, controlla ma potrebbe essere che il filetto sia meno "alto" per cui di fatto oltre a filettare il maschio deve allargare il buco, cosa che non riesce a fare se non a rischio di rompere tutto.
2)spero tu stia usando i 3 maschi in sequenza.... dalla sgrossatura alla finitura

[ribellion]

il tornitore è sempre esistito...

[max_robot]

Allora allora...

@Marnic
Uso i tre maschi in sequenza, inizio dal primo e comincio a filettare, su 2cm di lunghezza del maschio per i primi 0,5cm entra facilmente poi inizia a diventare difficile continuare, finchè non si blocca tutto. Forse è dovuto al fatto che l'alluminio tende ad "ammallopparsi" (termine tecnico usato da tutti gli ingegneri ), ma anche se procedo piano piano e ogni tanto risfilo il maschio e tolgo i residui sembra che il problema si ripresenti...

@Ribellion
La lavorazione non sembrava così complicata da richiedere un tornitore, anche perchè da queste parti in questo periodo è tutto chiuso.

Oggi farò un nuovo tentativo, e pubblicherò le foto dell'assemblaggio dello sprocket...

Max

[marnic]

forse il foro è un po' scarso e l'alluminio certo non aiuta. Non so se è teoria o solo credenza popolare ma mi dicono che il maschio non dovresti mai "svitarlo", capisco che se avanti non va...
comunque aiutati con del lubrificante e prova ad allargare un po il foro... tanto così sei ad un punto morto

[max_robot]

Dopo farò delle nuove prove, provando a stringere con delle pinze si rischia di deformare il tubo o di rigarlo, idem con una morsa. Farò dei nuovi tentativi con lubrificante e tanta pazienza...

Nel frattempo ecco le immagini dello sprocket che verrà collegato al motoriduttore:





Il foro che si evde nella prima immagine permette di serrare il grano collegato all'albero del motoriduttore, in pratica grazie a questo foro la chiave a brugola può stringere comodamente il grano senza dover smontare l'intero cingolo per svolgere questa operazione.

i più attenti ed informati avranno notato che lo sprocket non è quello venduto normalmente dalla lynxmotion, ho apportato delle modifiche unendo l'hub da 6mm con il distanziale dei cingoli:






Il foro da 6mm dell'hub è stato allargato a 8mm (nella foto si nota) con l'uso del tornio, questa operazione permetterà di collegarlo all'albero del motoriduttore (il cui diametro è proprio 8mm), i 4 fori di fissaggio delle viti sono stati allargati con trapano a colonna in modo da poterlo connettere con i 4 fori del distanziale. Il distanziale è stato modificato tagliando uno dei due bracci laterali.

A presto con nuovi aggiornamenti e foto...

Max

[max_robot]

Risolti i problemi con la filettatura dei tubetti di alluminio.
Con il primo maschio sono andato più leggero, ogni tanto lo estraevo ed eliminavo i residui, dopo questo lavoro il secondo maschio procedeva più liscio ed il terzo una meraviglia, ho usato del lubrificante spray che spruzzavo direttamente sul maschio per evitare di imbrattare il tubetto rendendolo scivoloso. Il tutto è stato condito da molta molta pazienza (8 tubetti da filettare su entrambi i lati)...
Il cingolo è stato dunque terminato:



Un confronto con la vecchia versione:



Come vedete la lunghezza è la stessa ma l'altezza è notevolmente diminuita.
Pesando la vecchia versione del cingolo (con motori e cingolo montati) la bilancia segnava 2800gr, pesando la nuova versione in alluminio la bilancia segnava 2100gr, circa 700gr in meno!!!
Sembra una buona notizia perchè nella versione finale riuscirò a risparmiare circa 1400gr che non sono pochi! Un'altra buona notizia è che i cigolii e gli attriti sono notevolmente diminuiti, il cingolo scorre meglio ed è più fluido.

Di seguito mostro un dettaglio del nuovo porta-cingolo (senza cingolo):



I tubetti di alluminio da 6mm sono collegati direttamente alle lastre fungendo da distanziali, su di essi sono state innestate le ruote in plastica (ricavate dai sostegni per carrello) separate da un comunissimo spezzone di tubo in gomma trasparente, in alto a sinistra si vede il motoriduttore collegato alla piastra ed allo sprocket.

A giorni realizzerò il secondo cingolo, identico a questo e pubblicherò foto più dettagliate...

Saluti, Max...

[ribellion]

molto carino; mi viene in mente una cosa però: così snello dovrà avere anche poco spazio per elettronica e batterie...
perche invece della freedom di mauro non adotti un ardupilot?

è vero che è per aerei ma anche per gli ugv va benissimo!

potresti creare un ottimo ugv

[max_robot]

Ciao Ribellion...

Ho fatto i calcoli con le altezze e dovrebbe entrare tutto quanto.
Un ardupilot non sarebbe male come idea, al momento però ho questa freedom inutilizzata che mi spiace tenere da parte, appena terminato Ulisse la prenderò in considerazione per altri bei progettini che ho in mente...

Max