Internet Arduino kontrollerade T-spåret XY bord (7 / 10 steg)

Steg 7: Motorer & potentiometrar

There are a lot of options for motors. I det tidigare projektet använde vi hackade hög effekt hobby servon. Dessa fungerar bra för Y-axeln eftersom det finns inte så mycket vikt att flytta. För X-axeln bytte vi till en DC Gearhead motor, som har varit mycket pålitlig.

Stegmotorer

Vi försökte använda stegmotorer och de som vi använde var OK, men något under-powered för det här programmet (för X-axeln) - de var 1.2 amp dem från Pololu. Pololu har också en låg kostnad stepper driver transportören styrelse som kan arbeta med dem. Det fungerade bra för Y-axeln, men en högre makt stepper skulle vara bättre för den X-axeln eftersom det 1 x 3 t-spåret osv är en massa massa flytta för storleken på stegmotor vi försökt. Det fungerade, om - bara hoppat några steg då och då, tills vi lagt till vissa acceleration till kommandona stepper. Så, det kommer säkert fungera med korrekt trimning av acceleration och storlek på motor. Du skulle behöva något liknande en Arduino att köra dem, ändå (det är vad vi gjorde), att göra stegen. Dessutom kanske du måste lägga till några Gränslägesbrytare - en större fråga för sandlådan TeleToyland eftersom vi vill automatiskt hem roboten med varje sekvens eftersom det körs un-deltog. Allt genomförbart. De delarna tillsammans kostar ca $100 (steppers är ~ $18, drivrutiner är ~ $13 och Arduino Uno är ~ $30).

Pulsgivare + DC motorer

Vi försökte också med motorer med kodare och en RoboClaw förare ombord. Som också fungerar, men styrelsen tillhandahåller PID för hastighet och inte ställning, så det var inte så exakt för denna typ av program som vi hade hoppats. De har varit bra för vissa andra robot projekt, dock. Du kan få definitivt mer exakt (dyrt) position baserat drivrutiner. Vi kommer inte att gå in på detta alltför mycket - det är väl slitna material i CNC forum. Som med steppers, motorer med pulsgivare, skulle också behöva några Gränslägesbrytare för vårt program.

Potentiometrar + DC motorer

Till slut beslutade vi att använda Pololu JRK 21v3 motor styrenheter ($50), med motorer från Lynxmotion (GHM-16-$22)-du kan få liknande de på andra håll - de är 12v 200 RPM gearhead motorer med 6mm skaft (fint nära 1/4" axlar vi använder). Fina med denna design är att du kan välja alla typer av motorer som du vill ha.

Andra hastigheter skulle fungera bra också. På 200 RPM (3.33 RPS) och 6,66 revolutioner som täcker 29.25" på X-axeln med blocken vi använt, det är ca 10-15 inches per andra resor, beroende på rampen upp och ner osv. Den full transittiden är 2-3 sekunder och är cirka 400 dividerat med motorn RPM (6,66 rotationer / RPM / 60 sekunder per minut).

Motorerna är kopplade till de 1/4" axel krage. Eftersom motorerna har en 6mm axel, är det ganska nära. För att hålla motorerna från spinning, fäst vi löst dem med några plaströr för att motorerna att flytta runt, vilket de gör mycket. Vi använde 3/6" inre diameter x 5/16" utanför diameter slangar.

En alternativ montering strategi är att göra fästen för motorer från några skrot aluminium (vi använde 1" bred av 1/6" tjocka), och använde flexibla Axelkopplingar. Se bilder för både montering tekniker. Dessa var 4" lång och vikta till 90 grader på 2,5" peka längs. Båda montering metoder fungerade bra för vårt program, även om de flexibla skaft apparatanslutningsdon är lite hårdare för CNC typ program.

Som med det tidigare projektet, använde vi 10-turn potentiometrar. De är 5K ohm som de som används i hobby servon. Med JRK, vi kunde prova några märken för att se hur de gjorde, och de två som vi testade verkade ganska likartade. ETI MH22B serien ettor är nästan $100 nu (de var mindre när vi fick dem), och Bourns 3540 serien är ca $20. Vi har sett andra på runt $10, men har inte testat dem grundligt. Vi fick ETI MH22B serien dem innan när vi var oroade över livstid - de är dimensionerade för 10 miljoner varv, medan de flesta andra är på 1-2 miljoner. Vi hade ett problem innan med potten inte, men i efterhand, som berodde på den fasta mekanisk monteringen, och den kort stycke av plaströr ansluter potentiometrar till axlar korrigeringar som fråga, så de billigare potentiometrar ska vara bra. Så få de billiga som och spara lite pengar.

För två vi testat, de båda visade den komplett utbud och detaljer på JRK - 0 till 4095 steg, och vi kunde få dem att röra sig i en-enhet steg, men för många platser, värdet skulle svänga av en enhet. Under 29.25" resa av X-axeln, vi fick abut 2678 enheter (före kalibrering) av rörelse (eftersom det är ~6.66 blir av timing belt remskiva - mindre än det fullständiga 10-vända), så precision är teoretiskt 0,01". Om du antar att får vi hälften att med enstaka en enhet svängningen, det skulle vara omkring 0,02"(1339 enheter). I praktiken är det förmodligen inte så exakt.

En intressant jämförelse: stegmotor försökte vi har 1,8 graders hela steg, så på ca 6,66 rotationer, som är 1332 steg - ungefär samma som metoden vi använder. Microstepping skulle teoretiskt få högre precision, men vi är inte säkra på vad ramen är på mekaniken etc.

För potentiometrar gjorde vi några fästen från några skrot 1" brett aluminium (1/6" tjock). För att förhindra slitage på potentiometer lagren, använde vi några 3/16" ID x 5/16 OD plaströr för att ansluta dem till axlarna. Se bilder för fästet avståndet.

Vi La till slut pipe klämmor på potentiometer sida av saker - en på potentiometer och en på axeln. Med den ramp upp och ned för hastighet, trodde vi de inte skulle vara nödvändigt, men vi märkte några glida över tiden.

Här är ett urval video av en stegmotor på Y-axeln. X-axeln behöver mer makt eftersom den måste flytta hela Y-axeln också.

Eftersom några personer har begärt stepper koden, har jag bifogat vad jag använt i videon till detta steg - zip-filen. Förhoppningsvis kommer det att hjälpa, men det är inte mycket, och inte väl kommenterade eller något.