jcs_neto

Sex Fev 13, 2009 8:52 am
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

E ai galera da Robocore, estou criando esse tópico para pedir ajuda no desenvolvimento do meu projeto de robô de combate. Para isso criei um documento que mostra o que eu já desenvolvi no Solidworks. Preciso que vocês que entendem bem mais que eu vão dando dicas e instruções para que eu vá alterando o projeto e atualizando o post. Vou anexar o documento que mostra o robô e a montagem completa que eu ja fiz no Solidworks.

Link Modelo no Solidworks: RoboCombate.zip

Link Documento de apresentação: RoboCombate_texto.zip

Lenz
Site Admin

Sex Fev 13, 2009 4:38 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

Olá jcs_neto,

Parabéns pela iniciativa e interesse de aprender.
A documentação inicial sobre seu projeto ficou muito boa, porém alguns conceitos utilizados devem ser revistos...

Segue abaixo alguns comentários:

- A complexidade e custo de fabricação da estrutura que desenhou seriam muito elevados. Do modo que está pensando em fazer será necessário usinar praticamente a estrutura toda de um único bloco de alumínio... Para construção de robôs pequenos é interessante, mas não para a construção de um Middleweight...

- Acho mais eficaz e prático utilizar uma estrutura maciça de 10mm de alumínio ao invés de duas de 5mm separadas por uma camada de borracha...

- Tome cuidado com o formato da arma... Um spinner horizontal que possui uma barra curvada desta forma, corre sérios riscos de empenar totalmente a sua arma devido ao grande momento em que será submetida... O ideal no caso é utilizar uma barra totalmente reta... Porém para um robô deste ser eficaz, tem de ser extremamente baixo... Como por exemplo o Titan

- Por mais que utilize um controle de velocidade, é necessário utilizar uma redução... Sem redução os motores não terão torque o suficiente para locomover seu robô...

- Você mencionou que pretende utilizar "cinco motores S150-400"... Bom, acredito que queira utiliza o Magmotor S28-150 ou o Magmotor S28-400, correto? Para um Middleweight com arma ativa, dois S28-150 para locomoção são mais que o suficiente. E um S28-400 para a arma exerce bem sua função...   . Outro problema é que estes motores são bem caros... Como é seu primeiro projeto, aconselho utilizar soluções mais em conta... Inclusive, aconselho você começar pela classe Hobbyweight, construir um bom robô de 5,5Kg é MUITO mais barato que um bom robô de 55Kg...

Vido

Sex Fev 13, 2009 9:39 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

E bateria?

Wurs
Moderator

Sab Fev 14, 2009 9:21 am
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

JCS_Neto, Primeiramente gostaria de parabeniza-lo pela intenção em criar um projeto como este, mesmo ainda estando no começo do desenvolvimento.
É uma grande iniciativa e com certeza irá lhe ensinar muita coisa.

Bem, vou opinar basicamente na Mecânica do Projeto, sendo esta minha formação e responsabilidade na equipe.

Como o Lenz disse, 

- Redutores nas rodas são fundamentais. Seja por engrenagens, correntes ou polias.

- A estrutura parece que vc Estrudou ela apartir de um perfil desenhado em 2D. Claro que assim é mais fácil de "Desenhar" porém o ideal é fazer cada placa, cada encaixe e depois criar um arquivo de montagem completo. Isso te dará mais ideia de como será a montagem e usinagem das peças. E a ideia Real da complexidade de construção

- Vc está usando 4 Magmotor 150 e 1 Mag 400 na arma?
Bem saiba que o preço do Mag 150 é $ 299,00 Dólares, e o Mag 400 é $359,00 Dólares.
Vide o endereço: http://www.robotmarketpla.../magmotors.html

Como opção, eu usaria GBPs no lugar dos Mags 150. E 1 GPA no lugar do Mag 400.
O Gpa trabalha com 24V e gera 750W ou seja para um projeto inicial é uma potencia legal.
E os Gpb trabalham com 12V ... porém como diria o Igor Duran, hehehe 24V que é legal.  
Eles trabalham muito bem com um "Overvolt" de 24V... e ficam Bem rápidos...   
Estes motores vc encontra aqui mesmo no site em links como:
http://www.robocore.net/m...opic&t=1631
A um ótimo preço ou na loja virtual do site aqui mesmo no Brasil. E usando todos a 24V teria apenas uma banco de baterias. (Como perguntou o Vido)


Uma coisa que não foi comentada, mas é importante:

- Para mover uma barra como esta a inércia inicial é alta, e é Extremamente recomendado que seja fabricado uma Redução. Pelo menos de 2x no caso do Mag 400. 
Ou até mais... O Vingador mesmo usando um motor de Motoserra usava uma redução de 4x. Deste modo vai conseguir acelerar a arma mais fácil e rápido. Fora que o Stall inicial do motor será menor.

Por ora é só!

Grande abraço

Wurs

jcs_neto

Sab Fev 14, 2009 4:39 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

Ae galera, muito obrigado mesmo pelas opniões, já entendi as alterações que tenho que fazer. irei fazelas e posta-las novamente, agora o que acham melhor? eu alterar o projeto e postar a montagem no soliworks ou fazer o documento novamente? E quanto a arma? posso usar ela reta mas com aquelas partes mais finas para "cortar" ou não? e o Pack de baterias, qual acham que devo usar?

Wurs
Moderator

Sab Fev 14, 2009 5:45 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

jcs_neto

Prefiro que poste Fotos, ou o arquivo em questão.

Não tenho o Solid Works instalado e sim o Pro-ENGINEER wildfire 4.0.
Também não pretendo instalar o Solid por falta de espaço em HD e também por usar outro software.
Mas, sinta-se a vontade para disponibilizar. Muitos usam o Solid.

Abraço

Wurs

jcs_neto

Sab Fev 14, 2009 6:00 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

Ok, irei fazer as alterações citadas acima e posto no documento. Obrigado.

evristow
Moderator

Sab Fev 14, 2009 6:06 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

jcs_neto,

Vou entrar no coro e dar os parabéns! Realmente o projeto de um robô de combate só tem adicionar conhecimento.

Mas realmente algumas considerações são necessárias. Concordo com o Lenz, principalmente com o conselho de começar por uma categoria mais leve. Os custos de construção de um Middleweight são muito altos, principalmente se você for usar Magmotors. Por isso uma boa idéia é começar com algo mais barato, para ganhar experiência e então construir algo maior. Caso não queira começar pela Hobbyweight (5.5kg), pode ser na Featherweight (13.4kg), com esse peso já dá para fazer um spinner horizontal muito interessante 

De qualquer forma, se tratando de um middleweight, o projeto pode ser melhorado:

Como disse o Wurs, desenhe o mais detalhadamente possível, assim você terá um projeto mais próximo da realidade, só para você ter uma idéia, atualmente projetamos os robôs com o maior detalhamento possível, assim é possível pensar como passarão os fios, ter uma noção mais precisa da massa, etc. 

A estrutura feita a partir de um único bloco seria extremamente dispendiosa, atualmente o nosso maior robô cuja estrutura é unibody pesa 1.35Kg (3Lb), acima disso passa a valer mais fazer uma estrutura integrada, com paredes e parafusos, ou treliçada, com barras soldadas. 

As paredes com borracha são uma péssima idéia, desculpe ser tão enfático. Mas borracha não é um material resistente a impactos da grandeza que robôs de combate conseguem disferir. Melhor investir o peso da borracha em uma parede sólida de alumínio um pouco mais grossa. Para noção de escala o Touro tem paredes de 20mm de espessura, reforçadas com uma manta de kevlar e epoxi e uma camada de 3mm de titânio externa.

Ainda na estrutura, percebi que você colocou paredes entre as rodas e os motores, isso normalmente é feito, mas é necessário pensar em como os motores serão fixados ao robô e como as rodas serão presas aos eixos dos motores. Do jeito que está você teria problemas, já que os motores escolhidos são presos por 4 parafusos na placa frontal. 

A locomoção sem caixas de redução ficaria muito ineficiente, rodando em alta velocidade, porém com pouco torque. Nós usamos uma redução de 7.14:1 em conjunto com os Magmotors S28-150. A redução pode ser tanto por correias, corrente ou engrenagens. Tanto o TiTAN, quanto o Touro, usam apenas 2 motores para a locomoção, é mais que suficiente. Se quiser ter 4 rodas, pode transmitir o torque para as outras duas por correntes ou correias. Para controlar a locomoção você está no caminho certo, ponte-H com PWM. 

Quanto a arma, notei que o motor, que imagino ser o S28-400, fica em pé na estrutura, isso faz com que o seu projeto fique extremamente alto, o que é muito ruim para um spinner horizontal. Quanto mais baixo a lâmina conseguir estar, melhor. Para conseguir isso no TiTAN, usamos uma caixa de redução 2:1 a 90°, de forma que os motores da arma fiquem deitados.  

Um robô alto implica em fazer lâminas curvas, o problema é que isso reduz muito a resistência das lâminas, que podem empenar ou até quebrar. Caso não tenha jeito de fazer uma lâmina reta, faça as curvas o mais suave possível, como no caso do Ciclone. Afiar a lâmina é interessante, mas não ao ponto de deixar a mesma frágil. 

Falando em fragilidade esse é o maior problema da sua lâmina, além de muito curva, ela possui 5 furos na parte central, onde o torque será maior. Furos agem como concentradores de tensão, logo quanto menos tiver, melhor. As lâminas do TiTAN e Ciclone pós 2004 possuem apenas um furo cada, para passar o eixo. 

A fixação vertical das polias é baseada em aneis elásticos em C (C Clamps), fuja disso! Se você consegue deformar um anel desse com um alicate, imagine o que um robô, muitas vezes com quase 10KJ de energia, não conseguiria fazer? O ideal é transmitir o torque para aos polias por chavetas e usar colares roscados ou parafusos de classe alta (12.9) para evitar que se movam verticalmente. 

Os rolamentos empregados possuem mancais feito de ferro-fundido, que é extremamente pouco resistente a impactos. Chagamos a usar rolamentos desse tipo na versão 2004 do Ciclone, mas depois de estourar alguns durante o ENECA daquele ano, migramos para os nossos próprios mancais, usinados em alumínio. 

Para mover 4 magmotors S28-150 no TiTAN usamos 3 baterias de NiCd, cada uma com 24V e 3600mAh, como o seu robô usaria 4 S28-150 e um S28-400, seria necessário um pouco mais que isso.

O grande problema desse projeto, como primeiro projeto, é o custo. Só de motores e baterias seriam mais de 2500 dólares, por isso acho melhor projetar de acordo com as suas possibilidades. Primeiro defina quanto você pretende gastar no projeto, com esse montante em mente procure componentes que caibam no orçamento, como motores, baterias e eletrônicas, não esquecendo dos componentes pequenos, como rodas, polias, correias e etc. Somente então passe para o projeto.

Abraços,
Dudu

jcs_neto

Dom Fev 15, 2009 2:28 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

evristow, muito obrigado pelas suas dicas também! já vi que como os outros que me responderam você entende muito mesmo de robôs...rs....Vou fazer isso mesmo, alterar todo o projeto para um Hobbyweight. Mas antes precisava saber quais as dimensões medias desses robôs e quais motores mais cumuns usados neles.

evristow
Moderator

Seg Fev 16, 2009 12:21 pm
Ajuda para o desenvolvimento de projeto

JCS_Neto,

Opa, as informações sobre os nossos hW posso te passar agora mesmo!

Tourinho:

Comprimento: 243mm
Largura: 280mm
Altura: 52mm
Arma: Tambor de Alumínio com parafusos de aço.
Motor da Arma: Dewalt NewStyle 18V @ 22.2V
Controlador da arma: IFI Victor HV-36 ESC
Rotação da arma: 11550RPM
Locomoção: 2 motores Integy Matrix Pro Lathe 65T com caixas de redução 16:1 BaneBots 36mm e rodas Colson Performa 3"
Controladores da locomoção: 2 Banebots BB 12-45 ESC
Velocidade máxima estimada: aproximadamente 15km/h
Bateria: 2 packs de Lítio-Polímero HXT 3S, 11.1V, 2200mAh, em série. 

Puminha:
Comprimento: 292mm
Largura: 226mm
Altura: 52mm
Arma: Rampa de Titânio 6Al-4V com 5.4mm de espessura.
Motor da Arma: Não tem.
Controlador da arma: Não tem
Locomoção: 4 motores Integy Matrix Pro Lathe 65T com caixas de redução 16:1 BaneBots 36mm e rodas Colson Performa 3"
Controladores da locomoção: 2 Victors HV-36 ESC
Velocidade máxima estimada: aproximadamente 17km/h
Bateria: Lítio-polímero Poliquest 4S, 14.8V, 4500mAh.

Alguns desses componentes são difíceis de serem encontrados, a primeira versão do Tourinho usava motores Bueller 24V comprados na Optek, que agora se chama Sampolly. Já o Puminha usava motores Pittman 24V que estavam dando sopa no laboratório. Ambos são motores comumente usados nessa categoria.

Uma boa opção é usar motores e caixas de redução de ferramentas elétricas a bateria, como aparafusadeir e, furadeiras. Essa é uma forma muito econômica de conseguir motores com caixas de redução, baterias e carregadores. Ambos os nossos hobbyweight antes de usarem baterias de Lítio, usavam baterias de NiCd provenientes de furadeiras Dewalt. 

Abraços,
Dudu