Qual posição é mais estável para a caixa de direção? Experiência prática do mestre de instalação

Abertura: Uma discussão sobre “onde instalar”

Na oficina, numa tarde de primavera, o sol brilha oblíquo sobre a bancada.

Xiao Chen segurou um servo recém-desempacotado na mão e virou-o, franzindo a testa.

"Diga-me, qual é o melhor lugar para colocar essa coisa?"

Ele levantou a cabeça, confusão escrita em seus olhos.

Esta não é a primeira vez que ele faz essa pergunta.

Aquele robô de seis pernas do mês passado estava na posição errada do servo e andava como um caranguejo bêbado.。

Onde o mecanismo de direção está instalado?, parece ser um problema de espaço, mas na verdade é um problema de mecânica.

Capítulo 1: Corpo – a escolha mais inconfundível

Se um robô for comparado a uma pessoa, o corpo é o torso.

A primeira reação da maioria das pessoas é enfiar o servo na fuselagem。

Esta é a escolha certa?

Sim, não exatamente.

Diga-me os motivos certos primeiro.

A fuselagem está na posição intermediária e o centro de gravidade está estável.

No ano passado, um conjunto de dados de teste foi apresentado. Os dados mostraram que para o leme instalado na fuselagem a perda de torque foi de apenas 12% em média.

O mesmo servo é instalado na extremidade da junta e a perda pode chegar a mais de 35%.

Os dados não mentem.

Há muito espaço na fuselagem.

Você disse que colocou todos os seis servos, então onde colocar a placa de circuito? Como rotear o cabo?

Xiao Chen fez isso da última vez e, três minutos depois de ligar o telefone, a temperatura atingiu 65 graus.

potênciaO servo de propriedade da Servo é muito bom em termos de resistência à temperatura, mas não suporta tais lançamentos repetidos.

Onde o mecanismo de direção está instalado?A resposta é que a fuselagem é uma opção garantida, mas não é a solução ideal.

Capítulo 2: Articulações – O Preço da Flexibilidade

Por um tempo, Xiao Chen ficou obcecado por robôs biônicos.

Para imitar a postura de corrida de uma chita, ele instalou todos os servos nas juntas.

Qual é o efeito?

Na verdade, é flexível em movimento, mas a taxa de falhas também aumentou.

Por que?

Muito simples. As articulações são onde ocorre a maior parte do movimento.

A cada movimento, a caixa de direção está sujeita a força, vibração e fricção.

Foram realizados três meses de estatísticas de dados, que mostraram que a taxa de desgaste da engrenagem da direção montada na junta é 2,3 vezes maior que a taxa de desgaste da engrenagem da fuselagem.

Você pode dizer: “Não posso usar engrenagens de metal?”

As engrenagens de metal são boas, mas também possuem alta inércia.

Depois de instalá-lo, a resposta da ação é mais lenta.

Esta é a compensação.

Naquela época, Xiao Chen criou um hábito. Após cada depuração, ele tocava a carcaça do servo com as mãos.。

É normal sentir um pouco de calor, mas não é certo sentir calor.

Onde o mecanismo de direção está instalado?, os locais das juntas exigem maior dissipação de calor e proteção.

Capítulo 4: Efetor Final – Preciso, mas Frágil

Falando em pontas, a mais típica é a garra mecânica.

Com o servo montado na garra, a precisão do controle é realmente alta.

Como a distância de transmissão é curta, a posição virtual é pequena.

Mas a que custo?

Fácil de bater.

Pense nisso, as garras servem para agarrar coisas.

Ao agarrar objetos duros, a força de impacto é transmitida diretamente ao aparelho de direção.

Agarre objetos pesados ​​e o torque será totalmente estendido.

A captura de itens frágeis requer um controle extremamente delicado.

Xiao Chen certa vez fez um teste extremo:

Instale os mesmos servos na fuselagem e na extremidade.

O instalado na extremidade teve um desvio de 2,3 graus após seu ângulo voltar a zero após 500 agarramentos consecutivos.

E aquele instalado na fuselagem?

0,4 graus.

A diferença está aqui.

Onde o mecanismo de direção está instalado?, a posição final deve aceitar o equilíbrio entre precisão e vida útil.

Capítulo 5: Pernas – o ponto cego da maioria das pessoas

Neste ponto, você deve ter notado que perdemos um ponto.

perna.

Em outras palavras, articulações dos membros inferiores.

Xiao Chen está atualmente mexendo em um robô de quatro patas.

Tentei três opções:

O mecanismo de direção fica todo na fuselagem e é acionado por bielas → estrutura complexa e manutenção problemática

A caixa de direção está toda nas pernas → as pernas são pesadas demais para serem levantadas

Os servos estão distribuídos na fuselagem e nas pernas → na medida certa

Onde o mecanismo de direção está instalado?A terceira resposta é o layout hierárquico.

O servo de alto torque é colocado na fuselagem e é responsável por grandes movimentos, como levantamento de pernas.

O pequeno servo é colocado na panturrilha e é responsável pela direção e pelo ajuste fino.

Desta forma, o peso das pernas é controlado dentro de uma faixa razoável e os movimentos são suficientemente flexíveis.

Esta solução vem de um projeto de robô industrial muito antigo.

Na verdade, o princípio não é complicado, mas muitas pessoas não pensam nisso.

Capítulo Seis: Perguntas Frequentes Perguntas/Respostas

P: O servo pode ser montado em uma caixa de plástico?

R: Não. A quantidade de deformação plástica é grande e o servo vibrará devido a mudanças no ângulo de força.

P: Existe um local de instalação absolutamente errado?

R: Sim, fica diretamente exposto na parte externa da roda, o risco de colisão é bastante alto e a vida útil da engrenagem será reduzida em 70%.

P:potênciaExiste alguma direção específica em que o servo do Servo é instalado?

R: Sim. O eixo de saída deve ser o mais perpendicular possível ao plano de movimento para evitar forças laterais.

P: Ainda posso corrigir o local de instalação errado?

R: Sim. Instale um suporte ou altere o método de transmissão, mas a eficiência do torque diminuirá.

P: Existe um local de instalação mais recomendado?

R: Não existe uma resposta padrão. Perto da fuselagem é sempre o ponto de partida mais seguro.

Capítulo 7: Fluxograma de tomada de decisões – ajudando você a escolher a posição certa

Você pode julgar de acordo com esta ideia:

Passo um: pergunte a si mesmo: quanto impacto essa articulação terá?

→ O impacto é grande, tente chegar o mais próximo possível da fuselagem

→ Pequeno impacto, pode ser movido para fora

Etapa 2: pergunte a si mesmo: você tem requisitos de alta precisão?

→ Requisitos de alta precisão, quanto menor a distância de transmissão, melhor

→ Os requisitos de precisão são médios e a transmissão longa é aceitável

Etapa 3: pergunte a si mesmo: é fácil reparar?

→ Para locais inconvenientes para desmontagem e montagem, escolha um método de instalação mais confiável.

→ Local conveniente para desmontagem e montagem, priorizando desempenho

Onde o mecanismo de direção está instalado?, nem sempre existe uma resposta certa, mas sempre existe uma abordagem errada.

Por exemplo: o centro de gravidade não é calculado, a dissipação de calor não é considerada e o espaço dos cabos não é reservado.

Final: Não se esqueça da verdade mais simples

Mais tarde, Xiao Chen desmontou o robô de seis pernas e o refez.

Desta vez ele colocou quatro servos de acionamento na parte inferior da fuselagem e dois pequenos servos nas pernas.

Ligue o telefone e caminhe.

Chega de tremores, chega de tremores, chega de queimação.

“Na verdade, deveríamos pensar nisso claramente desde o início.”

Ele disse enquanto reunia suas ferramentas.

A caixa de direção não está realizando a ação de produzir potência? Se você colocar a pessoa que está produzindo o poder na posição que exige menos esforço, ela naturalmente fará um bom trabalho.。

Esta frase parece simples.

Mas não há muitos designers que realmente consigam fazer isso.

Se acontecer de você ter um equipamento em mãos agora e estiver planejando um local, é melhor parar primeiro.

Desenhe um esboço e marque todas as peças que precisam ser movidas.

Então pergunte a si mesmo três perguntas:

1. Qual posição recebe maior força?

2. Qual local é mais conveniente para manutenção?

3. Qual posição proporciona a melhor dissipação de calor?

A resposta vem naturalmente.

No futuro processo de projeto de robôs, os servos se tornarão cada vez mais miniaturizados, porém, a escolha do local de instalação se tornará mais crítica.。

Porque quanto mais sofisticado for o equipamento, maior será a sua sensibilidade à mecânica.

Gaste mais dez minutos pensando na posição hoje e menos dez horas amanhã fazendo ajustes.

Esta conta é um bom negócio, não importa como você a calcule.