pedse

Sab Jul 11, 2009 9:40 am
Projeto Rammer

Olá a todos,


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Versões 1.0 e 2.0



Estou construindo um robô Rammer da classe Hobbyweight. Achei que seria interessante colocar o projeto aqui no fórum e por isso criei este tópico. O robô, ainda sem nome, é um Rammer bem simples com tração em todas as quatro rodas.

No projeto, uma caixa preta que pode ser vista no interior, representa a bateria LiPo Polyquest 2S 7.4V 3300mAh.

 A caixa vermelha acima da preta, será a caixa onde a eletrônica será colocada, incluindo duas Scorpions XL e um receptor BR6000. No projeto a caixa está totalmente fechada mas no original, haverá passagens de ar e ventoinhas, caso eu julgue necessário.

As rodas são Colson Wheel 3 x 1 - 1/4

As caixas de redução são Banebots planetárias para motores RS-385 e tem redução de 16:1.

As paredes são feitas, em sua maioria de alumínio com frente em aço. Detalhes nessa área ainda estão sob análise.

O projeto foi feito com Google SketchUp, um programa de desenho 3D. Eu o usei por falta de opção mesmo, e já aproveitando, se alguém souber como se consegue uma licença de estudante para o SolidWorks, por favor me avise. 

O projeto tem alguns defeitos de construção porque eu ainda não me familiarizei com o programa, mas como este é mais para dar uma ideia, não irá atrapalhar a construção final.

Os projetos mais detalhados estão em papel, os quais não vou passar porque não cabem no meu scanner.

Espero que gostem, estou aberto a dúvidas e sugestões. Também pretendo fazer um BuildReport completo, e por isso postei nesta área. Por enquanto isso é tudo.
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Versão 3.0

O robô, agora chamado Magnum I sofreu diversas modificações desde a primeira versão. Entre essas modificações estão:
 
 Locomoção: Agora com dois conjuntos de motores e caixas de redução DeWalt 18V Old Style. O eixo não é mais posicionado diretamente nas rodas, mas sim, transmitidos por "timing belts". Em vez de quatro rodas, como nas versões anteriores, o robô terá oito rodas Colson Wheel 3 x 7/8, sendo que duas em cada eixo, no total de quatro eixos.

 Bateria: A bateria será trocada por outra com maior capacidade e tensão, para suportar os novos motores. A escolhida até o momento foi uma HiModel 5000mAh / 11.1V 25C Li-poly Battery GP Series. No novo projeto, a bateria foi representada em laranja claro.

 Pá ou Frente: Duas opções: 5mm de aço ou 14mm de alumínio. Ambos de séries ainda a ser decididas.

 Paredes Externas, laterais e traseira: 6mm em alumínio de classe ainda a ser decidida.

Estou passando também o arquivo com a relação de peso dos componentes principais. Deixei uma margem de segurança porque muitos componentes menores não entraram na relação. Em caso do robô ficar acima do peso, já tenho planejado como fazer com que ele perca até 300 gramas sem afetar a estrutura.

Dúvidas: Ainda me restam algumas dúvidas quanto ao projeto, se alguém puder responder eu agradeço.

  Não estou muito familiarizado com o uso de polias e correias. Eu gostaria de saber o que é mais adequado para usar no meu robô. Seria melhor usar "timing belts" ou "V belts"? Eu sei que no tutorial da RioBotz está indicando o uso de "timing belts" para a locomoção mas como o robô é um Rammer achei melhor perguntar. Outra dúvida é sobre as polias, no Robot MarketPlace a variedade é muito grande e eu não entendo muito bem as medidas lá especificadas, que polia eu deveria usar para um eixo de 1/2in? Eu tenho uma vaga ideia de como calcular a extensão da correia mas se alguém puder me ajudar com isso também, eu agradeço.
 
 Por favor, eu preciso de sugestões o mais rápido possível, agora é a hora de opinar porque em breve encomendarei os componentes.

Dúvidas sobre o projeto também são bem vindas.
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Versão 3.1



O projeto sofreu pequenas mudanças entre a versão 3.0 e a versão 3.1, porém estas mudanças devem melhorar considerávelmente o rendimento do projeto. As mudanças são:

  Locomoção:  Agora as rodas inferiores esquerdas e as superiores direitas são posicionadas diretamente nos eixos das caixas de redução, e o movimento é transmitido às outras rodas por meio de polias e correias síncronas.

   Compactação: O projeto foi compactado, visando diminuir o peso, que poderá ser usado para fortalecer a estrutura.

Relação de peso atualizada para versão 3.1.

Projetando versão 3.2.

Dúvidas e sugestões são bem vindas. Obrigado a todos pela ajuda e atenção. 

OBS.: Mantive uma imagem da versão 2.0 para comparação. As imagens da versão 3.0 foram trocadas pelas imagens da versão 3.1.
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Versão FW 1.0-1.3

 

O tópico ficou parado por um tempo devido a uma mudança no projeto, a classe de peso. Inicialmente o robô seria da categoria HobbyWeight, porém, com o intuito de participar da Robogames, onde a classe de 12 libras foi extinta, o projeto tornou-se maior, agora um FeatherWeight.

Com a mudança da classe de peso, todo o projeto é modificado. Vou especificar cada modificação em itens.

   Locomoção Com mais peso para ser usado, é possível ter um sistema de locomoção mais eficiente, com maior velocidade e tração. Para isso, serão usados quatro conjuntos de motores e caixas de redução DeWalt 18V OldStyle posicionados diretamente em cada uma das quatro rodas Colson de 4".

   Eletrônica Com os motores extras a antiga eletrônica não seria suficiente para a corrente adicional. Primeiramente foi pensado em adicionar duas Scorpions XL ao projeto, totalizando quatro, uma para cada motor. Por ocupar um espaço relativamente maior, ter menor segurança e um emaranhado de fios, usar dois Victors, sendo um para cada dois motores, mostrou-se uma melhor solução. A primeira opção foram IFI Victor 883 porém, por suportarem maior corrente e tensão, os IFI Victor HV-36V tornam-se mais versáteis e seguras para projetos futuros.

   Baterias Visando aumentar o rendimento, serão usadas baterias de maior tensão, dessa vez, LiPo de 4S 14,8V. Foi decidido usar uma tensão menor que a nominal do motor visando aumentar a vida útil dos motores, diminuindo o risco de possíveis danos.  A capacidade será de provavelmente cerca de 3000mAh, porém isto estando ainda sob avaliação.

 



Legenda:

Os componentes azuis, que estão lado a lado na parte esquerda da imagem são dois Victors HV-36. Sei que ficou meio defeituoso mais pelo menos eu tentei...   

O objeto preto não identificado (  ) é um receptor Spektrum BR6000.

O componente branco, um pouco estranho, é uma chave geral MS05

A caixa vermelha é uma bateria LiPo 3300mAh 4S

Qualquer dúvida, pode perguntar que eu respondo com prazer.   
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Para a versão 1.2, os motores foram trocados para DeWalts 18V NewStyle e a chave geral é posicionada horizontalmente, facilitando o desligamento em caso de inversão.

Espero que gostem. Continuo aberto a dúvidas e sugestões. Obrigado mais uma vez pela ajuda e atenção de todos.

OBS.: Coloquei algumas imagens diretamente na mensagem visando facilitar a visualização, caso seja melhor como era antes, posso tira-las sem problema.

Atualizado para versão FW 1.3, com medidas corrigidas.
Planilha será atualizada para versão FW 1.3 em breve


Abraço,
Pedro

Magnum FW 1.3 Interior - 2.jpg Tamanho: 136.39 KB Downloads: 1061 veze(s)

Magnum FW 1.3 Interior - 1 .jpg Tamanho: 167.73 KB Downloads: 1047 veze(s)

Magnum FW 1.3 Exterior - 1.jpg Tamanho: 112.33 KB Downloads: 924 veze(s)

Magnum FW Sheet1.pdf Tamanho: 15.57 KB Downloads: 4278 veze(s)

Exterior 3.1 - 1.jpg Tamanho: 147.53 KB Downloads: 929 veze(s)

Exterior2.0 - 1.jpg Tamanho: 127.71 KB Downloads: 969 veze(s)

pedse

Sab Jul 11, 2009 10:16 am
Projeto Rammer

lucaslimaduarti

Obrigado. E sim, ele funcionará invertido e sendo um Rammer, robô sem arma ativa que tem grande tração para empurrar o adversário pela arena, não tem rampa.

trovao

Sab Jul 11, 2009 11:06 am
Projeto Rammer

pedse,

Parabéns por sua ideia, parece ser uma óptima ideia      

Boa sorte com os projectos   

Abraços,
Trovão

pedse

Sab Jul 11, 2009 11:17 am
Projeto Rammer

trovao,

Obrigado, o robô deve estar pronto em mais ou menos dois meses, eu vou trocar os motores que estou usando atualmente por outros mais potentes e farei também algumas outras modificações. Quando estiver pronto acho que vou fazer um Build Report completo.

Abraço,
Pedro[/list][/code]

Angel_of_Doom

Sab Jul 11, 2009 11:18 am
Projeto Rammer

Bom dia pedse!

Sou técnico em eletrônica e entendo lhufas de mecânica. Sou iniciante em robótica e estou juntando o material pra montar meu primeiro "carrinho"
Alguns conceitos básicos são bem estranhos pra mim, e embora eu tenha entendido algumas coisas com ajuda do tio google, ainda estou com dificuldade em vizualizar alguns detalhes.

Como você deliberadamente decidiu compartilhar seu hammer conosco, eu decidi perder a vergonha (e o medo de fazer alguma pergunta idiota) e usá-lo para tentar esclarecer melhor na minha cabeça alguns desses "mistérios":

1 - Bateria
Só trabalhei até hoje com baterias chumbo-ácidas ou com as alcalinas pra radio.
você falo em uma LiPo 2S 3300mAh.
Lítio-polímero, né?
Bom, primeiro eu quero entender se não poderia fazer a conversão para 3,3Ah (sempre tive essa dúvida com as chumbo-ácidas também)
Mas minha dúvda maior é o significado dess "2S" já que a tensão e a carga já estão especificadas. Vi em outro tópico um video com a explosão de uma dessas e comentário sobre 3S que entendi como sendo referente a capacidade (ou talvez tamanho?) da mesma.
Pode esclarecer?

2 - Caixas de redução
Você cita as caixas de redução de maneira que me pareceu serem parte integral dos motores, como se colocadas num mesmo encapsulamento já pelo fabricante do motor. Entendi certo?
Depois você cita as rodas e fico me perguntando aonde na especificação da roda eu descubro qual a engrenagem que ela tem (se é que tem alguma); ou se existe algum datasheet da roda aonde isso é especificado.
Sabe, pelo que entendi essa caixa de redução, além de transferir o ovimento do eixo do motor para a roda faz um jogo de engrenagens para converter o giro e o torque do motor em velocidade e tração na roda como marchas de uma bicicleta, mas apesar da teoria na ponta da lingua a pratica ainda não faz muito sentido na minha cabeça. não sei se me faltam conhecimentos sobre motores, sobre engrenagens ou ambos (mais provável).
Bom, o fato é que me perdi na hora de tentar ententder e fico sem saber o que fazer com a informação de redução. Sei que ela mostra a relação entre as engrenagens, mas não consigo interpretar o que essa informação significa no contexto. Ou seja, 16:1 quer dizer que uma engrenagem é 16 vezes maior que a outra. Até entendo que a maior fica no eixo do motor (se é redução deve reduzir do motor pra roda, certo?); mas o que significa isso em termos práticos? qual o resultado? Quais as conseqüências???

P.S.: já que seu projeto ainda não tem nome e será um hammer (martelo em inglês) porque você não o batiza de "Mjolnir"? Esse é o nome do martelo mágico do deus nórdico Thor (o deus do trovão), e segundo a wikipédia Mjolnir em português quer dizer: "aquilo que esmaga".
 

pedse

Sab Jul 11, 2009 11:36 am
Projeto Rammer

Angel_of_Doom,

Não precisa ter vergonha nem medo de perguntar. Eu demorei um tempo para entender algumas coisas bem simples justamente porque como eram simples demais eu tinha vergonha de perguntar. Vou tentar explicar para você, ok?

Vamos começar com a bateria. Em primeiro lugar, você deve conhecer os tipos de bateria mais comuns: 

SLA São as de chumbo seladas, são um pouco grandes pesadas, além de não ter uma taxa de descarga muito boa, o que não as torna a melhor opção para robótica. Porém, são geralmente mais baratas.

NiCd ou Níquel Cádmio Fornecem altas correntes porém contém Cádmio, que é tóxico. São geralmente mais caras que as de SLA.

NiMH ou Níquel-Hidreto Metálico São uma alternativa não tóxica às baterias de Cádmio, porém não tem uma taxa de descarga tão alta quanto a mesma.

LiPo e Li-Ion São geralmente uma ótima opção por ter alta capacidade e taxa de descarga. Porém, são mais caras e podem entrar em chamas se carregadas incorretamente ou perfuradas. As baterias de LiPo, tem uma camada de polímero que visa diminuir as chances de fogo, mas mesmo assim não vá abusar da sorte...  

Agora que você já conhece os tipos de bateria vamos às outras informações...

Continua no próximo post.

pedse

Sab Jul 11, 2009 11:56 am
Projeto Rammer

A tensão da bateria, que é medida em volts, é o que a bateria bateria fornece. A tensão de baterias varia geralmente dependendo do seu tipo e do número de células. Baterias de LiPo tem células de 3,7V, logo duas células teriam tensão de 7,4V, e assim vai. Quando se diz 2S, está se referindo ao número de células, que, sendo dois, equivale a 7,4V.

A capacidade mede toda a energia que a bateria consegue transmitir. No caso 3300mAh, ou 3300 mili ampéres por hora. 1000mA é o mesmo que 1A, é como litros e mililitros ou metros e milímetros.

25C, significa que a bateria pode fornecer até 25 vezes a sua capacidade, sem sobre aquecer. Também pode ser visto como o tempo que a bateria pode ser descarregada completamente. No caso 60min : 25, ou seja 2,4min é o tempo em que a bateria consegue fornecer seus 3,3A. No caso de combate de robôs é bom que a bateria tenha uma alta taxa de descarga, afinal, cada round dura apenas três minutos...

No próximo post eu explico sobre as caixas de redução... Desculpem postar seguido mas fica difícil escrever tudo em um post imenso.[/b]

pedse

Sab Jul 11, 2009 12:14 pm
Projeto Rammer

Quanto às caixas de redução:

Em um motor podemos encontrar duas grandezas opostos, torque e velocidade. O objetivo da caixa de redução é transformar a velocidade do motor, em torque. Isso é feito por um conjunto de engrenagens, dentro da própria caixa de redução. No meu caso, a caixa de redução já veio com um motor instalado, porém irei troca-lo por um Speed 400 da Graupner, por recomendação do Eduardo (evristow).

Não entendi muito bem o que você quis dizer com engrenagem nas rodas. São só rodas, que no meu caso vão direto no eixo da caixa de redução. Eu as comprei aqui na Loja virtual, tem uma foto e informações se você quiser entra no link: http://www.robocore.net/m...categoria=Rodas

Espero que eu tenha esclarecido suas dúvidas, qualquer coisa pode perguntar.

Agora vamos ao nome. É um nome legal, sem dúvida, eu até já tinha pensado em por Thor mas o martelo não tinha nem passado pela minha cabeça. Só uma coisa, é Rammer, não Hammer. O problema de Mjolnir é para pronunciar. Imagina um desses na Battlelbots:
"On the blue square, mjol... mjuln... ok I give up, it is ready."   

Abraço,
Pedro

Angel_of_Doom

Sab Jul 11, 2009 12:58 pm
Projeto Rammer

Te agradeço muito Pedro!
Acho que além das minhas dúvidas você respondeu de muitos outros iniciantes Também. Obrigado!

A bateria eu entendi. Na verdade só queria saber se era certo fala com a conversão tipo 3,3Ah ao invéz de 3300mAh.
Percebo agora que eu uso muito as baterias mas como nunca fiz um projeto levando-as em consideração nunca me preocupei em entende-las. Ando inclusive pensando em fazer um carregador pra ver se é tão simples como eu sempre achei que era.
Por isso esse lance de descarga me deixou confuso. Eu nunca utilizei esse lance de tempo de descarga. Se puder me explicar melhor... aonde eu vejo na bateria essa informação?
Também não entendi a aplicação dessa informação na hora de construir o robô. porque o tempo de autonomia importa se o combate é de 3min?
é só pra evitar desperdicio de peso de bateria extra ou tem algum outro motivo que eu não enxerguei?

O lance da caixa de redução eu ainda to bem perdido. Essa parte do torque e da velocidade eu tinha entendido apesar de não estar familiarizado com as grandezas (ainda não consigo separa-las com clareza, estou vendo no google se encontro uma luz) mas ainda não consigo interpretar o que significa a relação. 
Por exemplo, o motor tem uma engrenagem tamanho "16" (vamos ignorar os mm ok?) e a roda tem uma engrenagem tamanho "1", a cada giro do motor a roda gira 16 vezes (nossa, entendi! isso vai me dar velocidade!). Me recompondo:
Se eu entend certo, isso vai me dar velocidade, mas e a tração? é inversamente proporcional igual marcha de bicicleta? então eu teria que por a engrenagem de tamanho "1" no motor e a "16" na roda pra ter tração. É isso? Eu finalmente entendi?

Quando falei da engrenagem na roda é que como a roda tem que girar ela tem que receber o movimento da caixa de redução, certo? 
Então ela não tem que ter uma engrenagem presa nela? Ou a caixa de redução tem todas as engrenagens e furo pra dois eixos onde eu coloca um na roda e outro no motor?

Bom.. mais uma vez, Obrigado!

pedse

Sab Jul 11, 2009 3:31 pm
Projeto Rammer

Vamos lá, se você for fazer um carregador, tome cuidado e não faça um para carregar LiPo ou Li-Ion, ok? Pelo que eu entendi você está confundindo a taxa de descarga com a autonomia. No combate de robôs, a taxa de descarga é importante porque é bom conseguir descarregar boa parte da capacidade da bateria nos três minutos de um round. De que adianta uma bateria de 10000mAh e 1C, no caso de combate de robôs uma de 3300mAh com 25C é mais vantajosa. A bateria que eu estou usando no meu robô é até um pouco de mais para ele, mas estava na promoção então eu me empolguei.   Não é muito bom usar uma bateria com capacidade super dimensionada por dois motivos, primeiro, pelo peso, segundo e mais importante   pelo preço...

Agora falando sobre o torque e a velocidade. Sim, você está no caminho certo! Mas em uma caixa de redução, o que ocorre é mais ou menos o seguinte: No eixo do motor é encaixada uma engrenagem, esta fica dentro da caixa de redução, que diminui a velocidade, aumentando o torque. A redução é feita por estágios, a caixa de redução que eu estou usando tem dois estágios, cada um de 4:1;   (4X4):1 = 16:1

Como você pode ver na foto no link acima (sublinhado), o eixo do motor entra de um lado da caixa de redução, e do outro lado há um eixo maior, a roda já pode ser fixada diretamente neste eixo, sem a necessidade de engrenagens (Elas já estão dentro da caixa de redução.)

Bom, espero que tenha dado para entender melhor. Desculpe se eu expliquei de uma forma um pouco confusa. Uma coisa que pode te ajudar é o tutorial da RioBotz em robôs de combate. É muito bom e vai te ajudar não só para robôs de combate como também para qualquer outro tipo de robô. Você o encontra na secção de tutoriais, aqui do fórum.

Espero ter ajudado,
Pedro