Серия «Радиоуправляемая полноприводная платформа»

Из того, что мне не нравилось в предыдущей версии больше всего, поменялись кулаки. Теперь они больше, надежнее держат мотор от люфтов и есть ограничитель, чтоб он не выпадал назад.

Далее - колеса...

Желтые китайские меня ну никак не устраивали, поэтому решено было переходить на печатные. Но как мы помним, там был трабл с покрышками... Решение гениально и просто - печатаем диск, с нужен вылетом и шлицом, и натягиваем на него покрышку от китайского брата инвалида!

Помимо исправленного шлица и отсутствия биения, я изменил вылет на более правильный - теперь колеса сидят так, как надо.

В связи с этим уменьшилась нагрузка на валы моторов, тк рычаг стал меньше, и существенно сузилась колея.

Из за изменившейся конструкции подрамника значительно увеличился ход подвески - наконец то стало возможно выставление рычагов в горизонт при полной работе. Среди прочего - приведенные в порядок размеры, небольшое изменение габаритов и тд по мелочи.

Ну и самое главное - повороты. Помните, я упоминал трактор? Так вот... Я честно пытался сделать нормальный поворот, как у автомобиля, но чет даже на уровне чертежа как то не пошло... Зато трактор подкинул идею.

Переломка. Механизм простой, в реализации тоже ничего сложного... Имеет как свои плюсы, так и минусы, и в целом наверно не очень подходит для такой техники... Но кто мне запретит, в конце концов. Да и для разнообразия не помешает.

Накидал раму из двух частей с шарниром посередине. Ради достоверности погуглил чертежи тракторов со схожей системой, и посчитал, что в среднем, расстояние от заднего колеса до переднего в полтора раза больше, чем от правого до левого. Так и сделаем

Крутить вращать все это безобразие будет китайская микросерва, для которой пришлось сделать систему рычагов и тяг... Со всей остальной электроникой вы уже знакомы

Докидываем остальные провода, подключаем собираем, переписываем чутка код под новый поворот, и запускаем в тест

Конечно, в таком виде далеко не уедешь, поэтому облагораживаем...

Очень выручили заранее наделённые в раме дырки, чтобы не заморачиваться сразу с креплением всей навесухи. Побольше дырок - больше полет фантазии. И в случае чего сверлить не надо. Да, именно дырки.

Детали рамы практически симметричны, так что незанятое отверстие для сервы отлично помогло в укладке проводов.

Через проставку-переходник прикручиваем на свое место мозги.

В конце вспоминаем, что хоть рама и плотно сидит на своей посадке, но прикрутить лишним не будет...

Находим ершоный болтик

Думаем, как лучше прикрутить батарейный блок... Тоже через проставку переходник

О пользе кучи дырок - прикручиваем незапланированную скобку для проводов...

Ну и собственно вот оно, наше чудо в сборе... Штука получилась на самом деле весьма внушительного размера, ну вот для сравнения на фоне вполне стандартной клавиатуры

Ну и собственно... Ходовые испытания, как же без них)

Ну и вот как то так, в итоге...

Скажу честно, много чего в этом проекте меня не устраивает, очень жаль, что не получилось реализовать нормальный полный привод, с редуктором в базе, да и такая схема поворота скорее вынужденная мера, чем необходимость... Но мне понравилось) Этот проект занимал меня долгими вечерами, вернул на пикабу, так что наверно, это финал... Не хочу, а скорее тупо не умею делать корпуса, и ли но считаю такой "технический" дизайн намного более крутым, а по механике пока мои полномочия все. Хотя... Никогда не говори никогда)

ПыСы: не могу не поделиться путем эволюции подрамников, как самой важной части всего этого

А также кучей других деталей, отбракованных или оставшихся от других версий

Всем спасибо, засим, удаляюсь...)

Началось все как всегда с чертежа.

План был сделать максимально легкую раму, но при этом не переборщить. Легкую - просто ради экономии времени и материала. Иии в итоге я таки перестарался...

Чуть чуть поправим ситуацию, нарастим ребра и дополнительные распорки, и жесткость приходит в норму.

Тип подвески здесь - по факту, рессорная, но с подвыподвертом. В качестве рессоры выступает сам рычаг, на котором висит колесо, и вдобавок усиленно пружинами. Пружины тоже печатаные, пришлось заморочиться, чтобы сделать их адекватными, а потом еще и распечатать. Ни о какой аналогии металлическим собратьям конечно нет, но прикола ради можно и пружинки печатнуть.

На видео видно, что пружины немного выгибает в процессе работы, но если их правильно позиционировать, то этот эффект пропадает.

На рычаги-рессоры крепим моторы, к которым напрямую вешаются колеса. Знакомый уже бутерброд электроники, описанный во второй части.

Ну и собственно все. Батарейный блок для питания, и в бой.

К сожалению, не могу снять как оно ездит, ведь управление идет с телефона. Но поверьте, для своих трудозатрат ездит он вполне себе. Простая схема, без заморочек, кучи деталей и расчетов. Даже как то скучно. А вот еще пример работы фар, которые позже были установлены на "мозги"

Как игрушка на поиграть - прекрасно, но мне показалось, что как то простовато... К чему это привело, можете прочитать в других частях)

Поэтому остановимся просто на угловом редукторе.

Inventor позволяет проектировать зубчатые передачи, поэтому просто накидываем необходимые параметры, подбираем габариты чтобы все впихать и получаем пару шестерней.

Потом раскидываем сборку, шестерни одинаковые так что пофиг, какую открывать, и превращаем одну из них в приводной вал.

А в другой просто делаем посадку на вал мотора.

Лезем в общую сборку, изобретаем место под мотор на подрамнике(в первой версии мотор был один, потом добавился и второй), крепление мотора, крепление приводного вала - через втулки, для лучшего вращения, втулки в свою очередь в разрезной оправке. Новые ступицы, под вращающийся вал, сам вал колес, который крепится стопорным кольцом.

Отдельное развлечение - это привода, но о них позже.

Запускаем печать, в этот раз много проблем и ошибок, особенно с приводами, чтобы заставить это работать... Опять тонны деталек для бога деталек.

А вот тут мы можем видеть стайку подрамников, пришедших на водопой.

В общем, с горем пополам, получаем первый рабочий прототип. Я даже видео записал, по просьбам трудящихся!

Ну и пошло поехало дальнейшее исправление проблем - привода нужны толще, в верхнем положении иногда закусывает... И так далее. Попутно выясняется, что один моторчик ну совсе не тянет, поэтому появляется второй, ну и в итоге на свет явилось сие чудо.

Попутно зачем то сделал печатные колеса, но они оказались так себе, надо чем то имитировать покрышку, иначе сцепление нема. Ну и по лежащему рядом приводу на первом фото можно понять, что все равно оно ни черта не работает. Привода слишком тонкие, как бы я не пытался их увеличить, их либо сворачивает в спираль, либо обламывает. А в последней итерации, обломало шаровое соединение на приводном валу.

Все тупо упирается в масштаб - слишком тонкими выходят привода, слишком мелкие шаровые соединения и так далее. Вот еще фотка в сборе, просто так.

Резюме следующее - скорее всего, я вернусь к расположению моторов на ступицах, только доработаю схему, чтобы исключить люфты и прочие дефекты. Если будет здравая мысль, как все таки сделать нормальный привод - может быть вернусь к этому. А еще в планах есть рулевое управление, ууу...

Больше винтиков богу винтиков!

С одной стороны, полностью разборная конструкция дает массу преимуществ. Не так много сложных и крупных деталей, в случае поломки можно легко заменить только конкретно отзлебнувший элемент, легко править косяки и производить модификации.

Но черт возьми, как же я замаялся крутить эти чертовы 68 винтов... Да, можно было бы сделать и поменьше... Хотя я плохо представляю как.

Так как наша цель - подрамники, значит, придется скидывать рычаги, значит откроется отличный доступ к моторам...
Воспользуемся советом из комментариев, и поменяем провода питания. Я как раз нашел оригинальные от этих моторов, совершенно случайно...

Паяем провода, да покрепче, с обратной стороны зачищаем и обжимаем клеммы ншви. Просто потому что я так хочу, и никто мне не запретит. И так удобнее.

Повторяем четыре раза, затем долго и упорно закручиваем все обратно, пару раз забываем сначала собрать, а потом прикрутить амортизаторы, путем лево с право и в итоге получаем результат как в конце прошлой части, только лучше.

Едем дальше. Еще на моменте моделирования, я заложил по середине рамы монтажные отверстия, подразумевая что потом на них встанет ну хоть какое то подобие кузова, или подрамник для электроники. Получилось ни то, ни другое, просто белая пластинка с отверстиями, на глаз подогнанная под размеры будущих "мозгов".

Итак. Давайте теперь поговорим про управляющую электронику. Сейчас просьба всем хоть чуть чуть шарящим и понимающим, а так же особо чувствительным, закрыть нафиг этот пост. Я предупредил.

Чем мы можем заставить какую либо робототехническую платформу нас слушаться? Есть пара тройка вариантов. Первый, это одолжить у друга специальную аппаратуру для управления моделями, типа такой:

В теории все просто, минимум геморроя, главное все правильно подключить - и вуаля, у нас есть детская машинка на радиоуправлении. Но. Эта штука стоит денег. Для кого больших, для кого не очень, но все же стоит. У меня ее нет, покупать не хочу, а тот самый друг уже пол года как отдает долг родине... Поэтому не вариант, для нас.

Следующий вариант - экзотически-извращенский, я бы сказал. Купить в магазине самую простую машинку на радиоуправлении, распотрошить, и вставить потраха в наше поделие. Объяснять, почему так себе идея, надеюсь не надо?..

И вот, самый популярный, распространенный, и многими (в том числе и мной) любимый способ - Ардуино.

Имеем туево кукуево вариантов плат, модулей, форм факторов и тд. Даже языки программирования разные, и тут пожалуйста! И вот совпадение, у меня есть парочка.

Дальше есть два пути. Первый - обвешать модель всякими разномастными датчиками, поломать голову над кодом, и заставить все это безобразие кататься автономно, по какой нибудь черной линии, или от стенки до стенки, с помощью датчиков расстояния, или еще как. Вариантов куча. Но мне как то не интересно.

Второй путь - дистанционное управление. Можно заставить платформу кататься, подчиняясь команда с пульта телевизора, при помощи ик-приемника. Можно заморочиться с радиоканалом, и привязать к ней какой нибудь пульт от другой модели, или специально купленный на али. Можно вообще подцепить ее к домашнему роутеру, и рулить через веб интерфейс с компа. Но мы пойдем путем попроще. Или не проще, просто тем, адептом которого являюсь я. Старый добрый Bluetooth. Скачиваем на мобилку какое н будь приложение для управления машинками, я пользуюсь этим уже давно, и меня все устраивает.

Открываем список команд, изобретаем код на 400 строчек, заливаем в нашу ардуйню, катаемся. Теперь непосредственно по железу...

Я пользую версию Arduino Leonardo от одной московской фирмы...

Уж не знаю что там по качеству, меня пока все устраивает, особенно улучшенная силовая часть, по сравнению с оригиналом. Сама по себе платка не потянет управление моторами, тупо сгорит. У все той же московской фирмы есть двухканальный драйвер моторов.

Она же позволит осуществить внешние питание всего и вся в нашей сборке.

А так же, для удобство монтажа всякой навесухи, да и вообще, докидываем плату расширения.

Из дополнительно прилепленного - пара светодиодных фар в стиле "улитка наркоман", красная лампочка, чтобы судорожно моргать в случае проблем, зуммер, чтобы делать бип бип, и модуль Bluetooth hc-06.

на всякий случай проклеим низ первой платы изолентой, все таки контакт с шестью металлическими винтами, мало ли...

Все это дело собирается "бутербродом" друг на друга, поэтому сначала закрепляем основную плату на раме, затем на нее драйвер моторов и тд.

Драйвер у нас двухканальный, а мотора четыре... Ну ничего, просто объединяем по два на канал, все равно при танковой схеме разницы нет. По идее так делать нельзя, но кто мне запретит. Да и нагрузки я проверил, должно выдержать. Должно.

В общем, собираем, распутываем паутину проводов, находим косяк с креплением аккумуляторов (ну подумаешь, забыл, из нее де не стрелять...) и в итоге получаем вот такое чудо юдо:

Иии... Да. Оно работает. Даже ездит. И даже по искусственному рельефу из коробок прыгает, и подвеска вроде как отрабатывает, но... Оно не работает) Точнее работает, но с кучей очень больших но... И это все мои ошибки. Просчеты, неучеты, нехватка опыта. Бегло пройдемся по ним:

- крепление аккумулятора, его просто нет. Надо удлинять раму, чтобы раздвинуть подрамники и закрепить его за блоком электроники, чтобы не мешался, и центр тяжести был ниже.

- я где то накосячил, не то в моделировании, не то в печати деталей, но в итоге что то не то с длиной рычагов подвески, и в итоге у нас получается отрицательный угол схождения колес, из за чего большая нагрузка на приводящие валы. Нужны новые рычаги.

- на хорошем рельефе начинают разбалтываться моторы, возможно из за проблемы выше, но все таки я пришел к выводу, что нужны крепления.

- нужны другие колеса, вероятно печатные. Эти слишком тяжелые, и нет возможности нормально закрепиться на валу.

- телескопы подвески работают, но явно как то не так. Надо либо поколдовать с их длиной, но скорее всего проблема в так себе качестве поверхности для трущихся деталей, видимо надо печатать в плюс, и шлифовать.

Из очевидных проблем это вроде пока все. Не знаю, буду ли я это исправлять, или сверну проект... Зависит от настроения. Так же не знаю, буду ли выкладывать сюда дальнейшую судьбу этого поделия, посмотрим на вашу реакцию. Ну а пока мы встаем на импровизированный пит-стоп)

Идем дальше. Варианты с рессорами тоже мимо - как минимум, это прошлый век, как максимум я плохо представляю как их грамотно распечатать...

Макферсон. Выглядит привлекательно, но не слишком. Верхняя точка крепления стойки не вызывает доверия...

Ах да, мы смотрим исключительно варианты независимых подвесок, так как в движение наш аппарат будут приводить четыре 12миллиметровых мотор-редуктора, с что то там около 600 оборотов в минуту при 12 вольтах:

Так, прошерстив кучу автомобильных форумов, пришел к выводу о том, что самым простым и не запарным вариантом будет сделать двухрычажную подвеску. Все точки крепления (а их не так много, как у ее многорычажного собрата) можно увязать на одном подрамнике, никаких сложных деталей нет... Единственное что, вопросы вызывает рулевое управление и необходимость изобретения шаровых шарниров, так что пока выкинем его, куда подальше. В конце концов, танковую схему управления никто не отменял)

Так, с типом подвески определились. С трансмиссией, а точнее с ее отсутствием, тоже, так как моторы будут висеть непосредственно в кулаках и втыкаться напрямую в колеса. Заводим компьютер и вспоминаем что там преподавали на первом курсе... Inventor, твой выход.

Делать будем типа по умному, из кучи разных деталюшек. Обмеряя линейкой воздух прикидываем будущие размеры прототипа. Не маленькая штука получиться, шпионить на вряд ли получиться. Шучу.

Рисуем подрамник с симетричными точками крепления четырех поперечных рычагов, выводим "крылья" для крепления стоек. В оригинале стойки зачастую крепятся к кузову автомобиля, но у нас такого не предвидится, поэтому все к подрамнику.

Тут кстати намечается один не кислый просчет... Изначально, по запаре, "крылья" были сильно длиннее, что будет видно потом на фотках. И это оказалось ошибкой, которая вылезла почти в самом конце...

Далее. Прикидываем под это дело рычаги, заранее расставляя их пошире, у нас же блин мотор прям в центре кинематики висеть должен. Кстати о нем: делаем кулаки, с посадочными местами под мотор. Крепиться будет при помощи жесткой посадки колеса. Да, не технологично, но на наш век хватит. Стойки амортизаторов - просто трубка и шток, входящий в нее. В качестве упрогого элемента будет то, что удалось достать проще всего - пружинки от авторучек. Смотрим чтоб нигде ничего не цепляло, делаем сборку, чтоб точно посмотреть, прикидываем условные моторы на свои места, чтоб точно все сошлось.

Не забывайте красить свои модели, хоть как нибудь - иначе в сколь крупной сборке тупо запутаетесь в серой массе.

Понеслась. Перекидываем все в слайсер, прикидываем цветовую схему, разогреваем принтер, печатаем.

Собираем на кучу всякой длины винтиков м3, они у нас и за оси, и за крепеж. Очень помогает знание того, как распечатать отверстие так, чтобы винт сам нарезал себе в нем резьбу и затянулся, или так, чтобы прошел плотно, но без закусываний(работал осью вращения)

Куча деталюшек, один прокос в печати, собираем, смотрим.

Здесь видно, что "крылья" длинные, и амортизаторы стоят вертикально. Это ошибка.

Аппарат будет симметричным, поэтому передняя и задняя подвеска - одна и та же деталь, просто перевернутая. Накидываем простенькую раму, которая будет соединять два подрамника, и на которой в будущем будет крепиться электроника.

Устанавливаем моторы с колесами, пока покупными, потом может быть перейдем на печатные. Печатаем раму, она будет крепиться к подрамнику специальными "хомутами".

Повторяем все операции, добываем из принтеравторой подобный узел, и ровно так же прикручиваем его к сборке.

На фото видно белую деталь, прикрученную посередине к раме. Это монтажная пластинка, на нее потом встанет электроника.

И вот в этот момент я понимаю, что что то не то, и что оба подрамника надо переделывать...

Так что пока принтер жужжит, вновь переводя пластик на новые детали, я удаляюсь. В следующей части (возможно) я доделаю эту штуковину, повесим мозги, питание, и покатаемся по какому нибудь рельефу. Но это не точно...

Upd: кому вдруг понадобятся модельки/еще чего, черканите в комментах или еще где, выложу