Тест колесных шасси

Постучался мне тут в почту недавно представитель магазина simplab.ru и молвит, мол не желаешь ли что-нибудь бесплатно на обзор взять. Ну я не будь дураком и взял что подороже :) Ардуинские примочки мне мало интересны, я при желании их сам спаяю, а вот всякая механика вещь интересная.

Меня давно интересует подвижная колесная платформа, чтобы была предельно простой и технологичной для последующего серийного производства на имеющихся в мастерской любой рекламной конторы станках, а тут как раз кандидаты из этой оперы. Вот их я и дернул на пощупать. Просил одно, а задарили мне оба.

Ну две так две. Тем более что различаются они минимально, только формой пластин и числом двигателей. Зато будет с чем сравнить.

Итак, что там есть:
▌Мотор-редуктор
Довольно стандартная хрень. Такое массово штампуют китайцы, клонируя все с небезызвестной в кругах моделистов Tamiya. Крайне похоже на их редукторы IE-BO2 о которых я уже писал.

Корпус редуктора пластиковый, 18мм шириной (без учета торчащих валов), 65мм длиной (без учета торчащей петельки, которую можно и отпилить), 22мм высотой. Собран на двух винтах.

Внутри обычный пластиковый цилиндрический редуктор. Передаточное число не скажу, но довольно большое, больше чем 1:50 точно.

Есть защита от чрезмерного момента на валу, в виде обычной трещетки. То же самое мы видели и в редукторах Tamiya ака IE-BO2.

Двигатель вставляется с торца и зацепляется там за тарельчатую шестерню

А чтобы не выпадал держится этакой пластиковой лямкой. Впрочем, несмотря на хилость концепции, держится нормально. Спасает глубокий посадочный стакан.

Из корпуса редуктора в стороны торчат концы вала, они с лысками и отверстием под саморез. На них внатяг одеваются колеса, о них позже. Диаметр вала 5мм, по лыскам 3.5мм

Сам моторчик ничего особого собой не представляет. Это обычный китаец, коих мы могли массово видеть в детских игрушках последние 25 лет. Это уже практически стандарт для малогабаритного мотора.

Рассчитан он на напряжение до 5 вольт. От 9 и выше начинает адово выть и вонять жженым солидолом и явно намекает на то, что долго он так не протянет. На 5 вольтах потребляет 80мА на холостом ходу и 500мА в полном заклине. Не очень прожорливый, можно питать через L293D

Щетки простецкие, из двух лепестков. По опыту, протираются такие довольно быстро. Но т.к. моторчик стандартный, то замену найти несложно. Да или из латуни какой вырезать тоже не проблема.

▌Колесо
А вот колесики тут неплохие. Мне понравились. Хороший вязкий пластик, резиновая мягкая шина, пустотелая внутри. На гладком полу или столе не проскальзывают. Диаметр 65мм, ширина 26мм.

▌Крепление двигателей к шасси
Самый спорный момент. Движок крепится этаким Т-образными хреновинами.

Они вставляются в пластину и завинчиваются винтами на корпус мотор-редуктора. Вроде бы все просто и технологично, но вот только реализация идеи подкачала. Дело в том, что в пластинах полноценный вырез под эту деталь есть только один, а второй так, хилый желобок.

Где штуковина держится на честном слове, а сам редуктор болтается туда-сюда на несколько градусов. Не всегда, а как повезет с точностью изготовления детали. На одном образце шасси у меня все встало прочно, а на другом болталось. А надо то было чуть сместить все ближе к центру и все стало бы как надо. Но не допетрили. Боялись, чтоль что колесо упрется в край? О том как оно болтается видно в GIF по ссылке

Еще один момент заключался в том, что в одном из комплектов шли винты с конической шляпкой.

Тогда как по хорошему там должны быть вообще шайбочки. А так при попытке затянуть винт они бы только ломали эту деталь. Но это мелочи, можно и самому шляпку насадить какую, запаса длины винта там более чем достаточно для этого.

На противоположный конец вала мотор-редуктора одевается звездочка.

По замыслу создателя она может служить подобием датчика положения, если конечно воткнуть вокруг нее оптопару, чтобы получился энкодер. Ну хотя бы так. Хотя в том же ZGRM12FT20 это было сделано немного лучше.

Общие моменты рассмотрели, а теперь давайте обратимся непосредственно к самим шасси.

▌Круглое шасси

Вырезано из листа 3мм оргстекла. Длина 160мм, ширина по колесам 150мм, ширина в узкой части несущей пластины 90мм. Есть несколько крепежных отверстий, но можно наковырять и своих, благо пластик легко сверлится чем угодно.

На борту несет два мотор-редуктора с колесами, а в качестве третьей опоры стоит мебельный ролик :)

Обычная фурнитурная деталь, продается в крупных хозмагах. Мог бы быть и поменьше, но и такой неплох. Ось у него на подшипнике шариковом, так что застревать не должен.

К несущей пластине он прикручен стойками. И вот тут главный прокол китайцев. То ли они попутали, то ли концепция изменилась, но стойки оказались на 5мм длиннее чем нужно. В результате шасси получилось задранным и неустойчивым.

Благо у меня в комплекте разных стоек как грязи и я подобрал правильные, на 10мм высотой. Да, на промофотках в интернете у этого шасси ролика должно быть два, один спереди, другой сзади. У меня был только один, а с такими стойками два ролика бы просто не встали, ведущие колеса бы зависли в воздухе :)

▌Четырехколесное шасси
Существенно больше по размерам. Длина 250мм, ширина по колесам 160мм, ширина основания в узкой части 100мм. Высота проема между пластинами 30мм. Есть масса разных отверстий под крепеж.

Сделано из того же оргстекла, только в данном случае готичного черного цвета. И пластины две, снизу и сверху. Стоят на длинных стойках. Колеса крепятся тут точно также, поэтому поворачивает данное шасси исключительно по танковой схеме, реверсом колес в разные стороны.

Благо база довольно короткая и это получается довольно легко.

Но при этом у нас вдвое больше движков, они больше жрут энергии и как то не рационально получается.

Собрав этот конструктор я провел небольшие ходовые испытания. К сожалению свой любимый с детства пульт от проводного танка я куда то потерял, поэтому наскоряк из модуля L298 и своей демоплаты соорудил подобие пульта и подцепил к шасси.


Руление было у меня дискретным. Просто кнопочками, без всяких ШИМов и прочих заморочек. Словно тумблерами.

Напряжение питания для круглого шасси я взял 5 вольт. А вот для четырехколесного его было уже мало, провод длинный и тонкий, на нем было большое падение напряжения и в результате шасси еле ползало. Тогда я соединил движки последовательно и запитал силовую часть от 12 вольт. Получилась интересная схема похожая на дифференциал. Т.е. когда у нас одно колесо блокируется, то второе начинает крутиться интенсивней, т.к. падение напряжения на заблокированном двигателе получается низким.

Результат испытания на линолеуме и ковре можно поглядеть вот в этом скучном ролике, специально не стал добавлять музыку, чтобы было слышно как оно жужжит:

▌Общее впечатление
С одной стороны шасси дороговато для своей конструкции, есть масса слабых мест и конструктивных просчетов, а также ошибок комплектации. Но с другой стороны, а аналоги дешевле есть? Я вижу только одну альтернативу — покупать в магазине игрушек какую-нибудь тарантайку да калечить ее, что будет более бюджетно, но не всегда приемлемо. Иной раз с конструктивом фиг угадаешь. Купил, разломал, а там все настолько неудобно, что проще с нуля сделать чем это переделать. Или, например, если мне надо будет оснастить какой-нибудь кружок детского творчества, то проще купить стандартизованное шасси и одна из данных тарантасок вполне подойдет. Да и для каких-нибудь конкурсов самоделок, где важен внешний вид, такая штука тоже будет предпочтительней, т.к. выглядит более аккуратно.

Мне лично больше нравится круглое шасси, оно экономичное и маневренное. Хоть и меньшая проходимость по квартире. Но у него есть серьезный недостаток — плохая устойчивость. Центр тяжести смещен в сторону ролика и его бы нагрузить, но тогда он будет вязнуть в малейшей преграде.

Четырехколесное шасси в этом плане более удачное, но у него значительно хуже маневренность, оно чаще склонно буксовать при поворотах на ковре.

В любом случае любое из них надо брать и допиливать. И то и другое полуфабрикат.

Благодарю за предоставленные образцы магазин simplab.ru. Просьба не оставить их вниманием и хотя бы заглянуть в их каталог. Там в основном разные готовые модули, вроде дальномеров, шаговых драйверов и прочие «кирпичики». Вдруг что приглянется :)

16 thoughts on “Тест колесных шасси”

  1. На четырехколесном шасси делал ДУ-робота. По мне так — конструкция довольно удачная, драйвер двигателей делал на сборках(типа irf7319) — сами сборки греться даже не думают. Насчет буксовки на ковре — сам специально испытывал на подобном покрытии — буксовки не заметил, если честно.

  2. а мне двухколесная платформа кажется более вменяемой. на 4-х колесной я бы хотел, чтобы колеса поворачивались. потом, если делать робота, нужно помнить что количество портов на arduino/atmega ограничено. На два DC двигателя приходятся 4 ШИМ порта + 2 управляющих. а еще надо ставить сенсоров до кучи, что-то для связи. так что нет, 4wd это уже другой уровень в плане общей цены.
    забыл сказать, в моем варианте 2-х платформы, двигатели крепятся через алюминевые крепления, а не пластиковые, а ролик крепится без стоек. у китайцев можно поковыряться, выбрать в разном исполнении.

    1. Я делал через сборки полевиков, на каждый двигатель по 2 вывода необходимо. На 4 — всего лишь порт. На датчики тоже не так много, по выводу на энкодер(их 2), все остальные(барометр и акселерометр) висят на i2c, ds18b20 — еще 1 вывод, ДУ через bluetooth(2 вывода на UART).

      1. >всего лишь порт
        порт, в смысле по спецификации atmel, порты A/B/C/D ?

        > ds18b20
        для чего машинке может понадобиться термометр?

        1. Порт — в то смысле, что 8 выводов))) Для AVR да, целый порт.
          ds18b20 — да просто, по приколу))) Ну и сравнить с датчиком температуры, который стоит в барометре.

  3. Просто уже не знаю с кем поделится. Давно посещаю ваш ресурс очень нравится как толково изъясняетесь.
    Лазил по новостным ресурсам своего города, там намедни был слет любителей робототехники, присмотрелся а они все как один из лего сделаны. оказывается компания лего выпускает наборы с программируемым модулем с 10 года. кому интересно про развитие этой идеи; http://www.computerra.ru/90651/modulnyie-tehnologii-ot-lego-do-google-blockly/
    а я сижу думаю где мне атмегу и программатор достать)

    1. Да они их уже лет 15 как выпускают. Вот только цены на эти наборы и раньше то были космические, а сейчас вообще запредельные.

  4. Я просто в культурном шоке час назад я думал что верх дружелюбия для простого обывателя есть та сама друина, а оказывается на модульных структурах уже чего только не наделали)

  5. А круглое шасси можно нагрузить на ролик, но сделать эту часть задней. То есть, передний привод на колесах. Так проходимость будет выше.

  6. Купил на ибей двухколесную платформу. Наверное, такая как тут.
    Есть у Вас информацыя как работать с этимы двигателями, как делать повороты ?
    Поделитесь ней пожалуйста
    Для управления будеть использоваться stm32f3

    1. Как с ними работать… да как и с любыми другими двигателями. Подавай питание на них через H-мост например через L293 и рули шимом али еще как. Повороты делаются как у танка. Реверсом в разные стороны.

      1. Спасибо за ответ.
        После написания комента, нашел нужную инфу. Разобрался у всех вопросах
        спасибо.

  7. Посоветуйте питание. Использую двохколесную платформу + L293 +stm32f3. Питание идет от 4 АА кумуляторов. Тока не хватает для нормальной работы двигателей(даже одного, уж очень медленно крутитса).
    Планирую использовать повербанк, и питать от USB два двигателя

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

Перед отправкой формы:
Human test by Not Captcha