Greek
Οι N20 είναι μια εξαιρετική επιλογή επειδή είναι συμπαγείς, διαθέτουν ενσωματωμένο κιβώτιο ταχυτήτων για αξιοπρεπή ροπή και, το πιο σημαντικό, οι εκδόσεις με κωδικοποιητή επιτρέπουν τον έλεγχο κλειστού βρόχου που χρειάζονται αυτά τα έργα . Ωστόσο, υπάρχει μια μηχανική πραγματικότητα που πρέπει να λάβετε υπόψη στον σχεδιασμό σας.
Ακολουθεί μια γρήγορη ματιά στο πώς έχουν χρησιμοποιηθεί σε πραγματικά έργα:
| Έργο / Πηγή | Βασικό συμπέρασμα για τους N20 | Χρησιμοποιούμενες στροφές / σχέση μετάδοσης |
|---|---|---|
| Ρομπότ Wheel-E (PCBWay) | "Οι κωδικοποιημένοι κινητήρες N20 μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ενός πολύπλοκου αλλά απόλυτα ακριβούς ρομπότ εξισορρόπησης δύο τροχών." | Δεν έχει καθοριστεί |
| Μίνι Σασί Αυτοεξισορρόπησης (airoboo.in) | Ένα εμπορικό σασί σχεδιασμένο ειδικά για ρομπότ αυτοεξισορρόπησης που χρησιμοποιούν N20 με κωδικοποιητές. | 500 σ.α.λ. @ 6V |
| Έργο Instructables | Το έργο ήταν επιτυχημένο, αλλά ο κατασκευαστής σημείωσε ότι οι N20 έχουν "σημαντική ποσότητα παιχνιδιού" (backlash), προκαλώντας τρεμάμενη κίνηση. | Δεν έχει καθοριστεί |
Τα Θετικά: Γιατί λειτουργούν
-
Ενσωματωμένοι Κωδικοποιητές: Για ένα ρομπότ αυτοεξισορρόπησης, πρέπει να γνωρίζετε ακριβώς πόσο γρήγορα περιστρέφονται οι τροχοί για να διορθώσετε την κλίση. Οι κωδικοποιητές φαινομένου Hall που είναι διαθέσιμοι σε πολλούς N20 (όπως η έκδοση 6V 500RPM) σας παρέχουν την ανατροφοδότηση που απαιτείται για έναν βρόχο PID να διατηρήσει την ισορροπία.
-
Μέγεθος και Βάρος: Είναι μικροσκοπικοί και ελαφριοί, γεγονός που διατηρεί την αδράνεια του ρομπότ διαχειρίσιμη. Ένα βαρύ ρομπότ είναι πιο δύσκολο να ισορροπήσει από ένα ελαφρύ.
-
Η Ροπή Είναι Διαθέσιμη: Όπως συζητήσαμε στην προηγούμενη συζήτησή σας, απλώς πρέπει να επιλέξετε τη σωστή σχέση μετάδοσης. Για έναν εξισορροπητή, γενικά θέλετε ροπή έναντι ταχύτητας.
Το Μειονέκτημα: Το Πρόβλημα του "Backlash" (Πολύ Σημαντικό)
Αυτή είναι η μηχανική λεπτομέρεια που κάνει ή χαλάει την κατασκευή.
Ένας κατασκευαστής σημείωσε ότι οι κινητήρες N20 του είχαν "σημαντική ποσότητα παιχνιδιού" (οι μηχανικοί μηχανικοί το αποκαλούν backlash στα γρανάζια). Αυτό σημαίνει ότι όταν ο κινητήρας προσπαθεί να αντιστρέψει την κατεύθυνση για να διορθώσει μια πτώση, τα γρανάζια πρέπει να "πάρουν το χαλαρό" πριν εμπλακούν.
Αυτό προκαλεί μια μικρή καθυστέρηση και τρεμάμενη κίνηση, η οποία μπορεί να κάνει το ρομπότ να ταλαντεύεται ή να δυσκολεύεται να βρει ένα σταθερό σημείο ισορροπίας. Οι υψηλής ποιότητας σερβοκινητήρες έχουν αυστηρότερες ανοχές γραναζιών για να ελαχιστοποιήσουν αυτό, αλλά οι N20 παράγονται μαζικά και θα έχουν κάποιο παιχνίδι.
Σύσταση για την Κατασκευή σας
Δεδομένου του ιστορικού σας με τις εκδόσεις 150/300 RPM που ήταν πολύ αδύναμες, εδώ είναι η πορεία προς τα εμπρός:
-
Επιλέξτε τη Σωστή Ταχύτητα: Αγνοήστε τους κινητήρες υψηλών στροφών. Αναζητήστε έναν N20 στην περιοχή 100 RPM έως 500 RPM στα 6V. Ένας κινητήρας 500 RPM (όπως αυτός στο εμπορικό σασί) παρέχει έναν καλό συνδυασμό απόκρισης και ροπής. Αν θέλετε περισσότερη ροπή για ένα βαρύτερο ρομπότ, στοχεύστε σε κάτι γύρω στα 100-200 RPM.
-
Πάρτε την Έκδοση με Κωδικοποιητή: Χρειάζεστε οπωσδήποτε την έκδοση με τον μαγνητικό κωδικοποιητή στο πίσω μέρος. Χωρίς αυτόν, πετάτε στα τυφλά. Ο κωδικοποιητής επιτρέπει στον ελεγκτή PID σας (όπως αυτόν που χρησιμοποιεί αισθητήρα MPU6050) να γνωρίζει πώς ανταποκρίνεται το ρομπότ.
-
Λάβετε υπόψη το Backlash στο Λογισμικό: Όταν γράφετε τον βρόχο PID σας, ίσως χρειαστεί να προσθέσετε ένα μικρό νεκρό ζωνάκι ή να τον ρυθμίσετε ειδικά για να χειριστείτε το μηχανικό χαλάρωμα στα γρανάζια. Δεν θα είναι απόλυτα ομαλό όπως ένας σερβοκινητήρας άμεσης κίνησης, αλλά θα είναι αρκετά ισχυρό για να ισορροπήσει.
ΣΥΝΟΠΤΙΚΑ: Ναι, είναι καλοί. Επιλέξτε μια έκδοση κάτω των 500 RPM με κωδικοποιητή, αποδεχτείτε ότι θα υπάρχει ένα μικρό μηχανικό χαλάρωμα και θα έχετε έναν σταθερό, συμπαγή εξισορροπητή.