В общем, придумав как сделать телескопическую часть руки по типу стрелы крана, завис с вопросом: стоит ли городить огород? В смысле надо ли проектировать роборуку с телескопической частью?
Из этого краткого обзора возникли следующие вопросы:
1. Какое количество степеней свободы (осей вращения) - "достаточно" для робо-руки (манипулятора)? Для задачи "смахнуть пыль со своего корпуса" ("поменять инструмент/захват", "достать/сложить/починить себя") потребно не менее 5-6. Надежно 6-7.
А что "говорит теория"? (не нашел .. кто подскажет м.б.)
2. Применимость "телескопического звена" (плеча, кости) на такой робо-руке. Надо? Полезно? Особенно в варианте - "все провода внутри"?
С одной стороны резко расширяет зону досягаемости такой руки, а с учетом отсутствия висящих проводов - можно сделать пару таких звеньев, что увеличит досягаемость во всей полусфере сразу...
С другой - на вытянутой стреле много не нагрузишь и хорошо если она сама себя будет удерживать в горизонтали! Ведь в случае 4-х выдвижных сегментов, длина стрелы увеличивается почти в 4.5 раза! .. для варианта робо-вездеход например.
3. Оптимальный вариант "сустава" из 2-х осей (моторов, серв) для типового построения .. есть решения?
4. Достаточно ли традиционной клешни для скажем "самоочистки", самопочинки робота-марсохода или надо искать варианты сложнее?
В общем, приглашаю изобретателей и самоделкиных к обсуждению проекта робо-руки для "марсохода".
P.S. Приглашаю к обсуждению, поскольку детальки на "телескопическую кость" в количестве 4шт уже едут ..
а) "рычажные" роборуки (на базе параллелограммных механизмов). Самые простые варианты это типа такого: https://aliexpress.ru/item/4000562190896.html .. я их классифицировал для себя когда-то "рука от экскаватора"
Достоинство - просто, надежно, легко повторяемо и есть куча как готовых вариантов так и "сделал сам". Кроме этого, размещение моторов (серво) у основания сильно улучшает грузоподьемные (и габаритные) параметры изделий.
Недостаток, имхо - сильно ограниченная подвижность из-за малого количества "степеней свобод" (осей вращения) В разных вариантах их от 3 до 4. Ещё называют невысокую точность повтора движений из-за дешевых серв и люфтов в сочленениях.
б) Вот такого плана: https://robotos.in/proekty/zemlya/manipulyator-ruka-na-arduino. Тут 5-и осный вариант, т.е. на 5 степеней свободы вращения. Раньше такие классифицировал для себя как "имитационные" или "суставные". Очень много аналогов из "промышленности", в т.ч. и на очень большие нагрузки (десятки тонн!).
Достоинство - практически не ограниченая степень свободы + точность и повторяемость движений + возможность изготовления из "типовых узлов" - "рычаг" (звено, "кость", "плечо") на заданное удлинение и "сустав" содержащий в себе 2 оси вращения на поворот звена вокруг предыдущего (последующего) - "сгибание/разгибание" и вращение в суставе (вдоль оси звена).
Недостаток: избыточные габариты изделия из-за повышенного веса вдоль такой робо-руки - все моторы/сервы находятся в своем сочленении и чем больше звеньев и суставов (степеней свободы) тем тяжелее рука и тем меньший вес она поднимет при прочих равных условиях.
Собственно этот набор, кмк, и определил их применяемость в промышленности. Проблема с весом решается укорочением звеньев + гидравлика в качестве моторов.
в) Нашел ещё "декартовы" робо-руки, но это в общем-то вариант а-ля 3D-принтер (фрезер и т.д.) когда звено руки катается по направляющим.
Вот, для варианта "б" можно в качестве звена применить "телескопическую стрелу", но .. типовые решения для кранов потребуют варианта "висения проводов в воздухе" для всех последующих звеньев. Ну или "сматывать на катушку", что не позволит иметь достаточное кол-во механизмов дальше "телескопического звена" из-за большого кол-ва проводов в жгуте.. Вот этот вопрос для роборуки кажется "решил", отсюда и все анализы и метания.
Клешни .. практически развиты 2 варианта:
а) захват из 2-х "пальцев" (частей) клешни как самый простой - полно ссылок, даже и на тех что выше;
б) имитация руки человека из 3-4 основных пальцев и большого.
.. Посмотрел как устроен манипулятор на марсоходе и обомлел .. примитивный двухзвенный механизм с 3-4 степенями свободы. Таким, как понимаю "смахнуть марсианскую пыль с себя самого" практически невозможно.
Достоинство - просто, надежно, легко повторяемо и есть куча как готовых вариантов так и "сделал сам". Кроме этого, размещение моторов (серво) у основания сильно улучшает грузоподьемные (и габаритные) параметры изделий.
Недостаток, имхо - сильно ограниченная подвижность из-за малого количества "степеней свобод" (осей вращения) В разных вариантах их от 3 до 4. Ещё называют невысокую точность повтора движений из-за дешевых серв и люфтов в сочленениях.
б) Вот такого плана: https://robotos.in/proekty/zemlya/manipulyator-ruka-na-arduino. Тут 5-и осный вариант, т.е. на 5 степеней свободы вращения. Раньше такие классифицировал для себя как "имитационные" или "суставные". Очень много аналогов из "промышленности", в т.ч. и на очень большие нагрузки (десятки тонн!).
Достоинство - практически не ограниченая степень свободы + точность и повторяемость движений + возможность изготовления из "типовых узлов" - "рычаг" (звено, "кость", "плечо") на заданное удлинение и "сустав" содержащий в себе 2 оси вращения на поворот звена вокруг предыдущего (последующего) - "сгибание/разгибание" и вращение в суставе (вдоль оси звена).
Недостаток: избыточные габариты изделия из-за повышенного веса вдоль такой робо-руки - все моторы/сервы находятся в своем сочленении и чем больше звеньев и суставов (степеней свободы) тем тяжелее рука и тем меньший вес она поднимет при прочих равных условиях.
Собственно этот набор, кмк, и определил их применяемость в промышленности. Проблема с весом решается укорочением звеньев + гидравлика в качестве моторов.
в) Нашел ещё "декартовы" робо-руки, но это в общем-то вариант а-ля 3D-принтер (фрезер и т.д.) когда звено руки катается по направляющим.
Вот, для варианта "б" можно в качестве звена применить "телескопическую стрелу", но .. типовые решения для кранов потребуют варианта "висения проводов в воздухе" для всех последующих звеньев. Ну или "сматывать на катушку", что не позволит иметь достаточное кол-во механизмов дальше "телескопического звена" из-за большого кол-ва проводов в жгуте.. Вот этот вопрос для роборуки кажется "решил", отсюда и все анализы и метания.
Клешни .. практически развиты 2 варианта:
а) захват из 2-х "пальцев" (частей) клешни как самый простой - полно ссылок, даже и на тех что выше;
б) имитация руки человека из 3-4 основных пальцев и большого.
.. Посмотрел как устроен манипулятор на марсоходе и обомлел .. примитивный двухзвенный механизм с 3-4 степенями свободы. Таким, как понимаю "смахнуть марсианскую пыль с себя самого" практически невозможно.
1. Какое количество степеней свободы (осей вращения) - "достаточно" для робо-руки (манипулятора)? Для задачи "смахнуть пыль со своего корпуса" ("поменять инструмент/захват", "достать/сложить/починить себя") потребно не менее 5-6. Надежно 6-7.
А что "говорит теория"? (не нашел .. кто подскажет м.б.)
2. Применимость "телескопического звена" (плеча, кости) на такой робо-руке. Надо? Полезно? Особенно в варианте - "все провода внутри"?
С одной стороны резко расширяет зону досягаемости такой руки, а с учетом отсутствия висящих проводов - можно сделать пару таких звеньев, что увеличит досягаемость во всей полусфере сразу...
С другой - на вытянутой стреле много не нагрузишь и хорошо если она сама себя будет удерживать в горизонтали! Ведь в случае 4-х выдвижных сегментов, длина стрелы увеличивается почти в 4.5 раза! .. для варианта робо-вездеход например.
3. Оптимальный вариант "сустава" из 2-х осей (моторов, серв) для типового построения .. есть решения?
4. Достаточно ли традиционной клешни для скажем "самоочистки", самопочинки робота-марсохода или надо искать варианты сложнее?
В общем, приглашаю изобретателей и самоделкиных к обсуждению проекта робо-руки для "марсохода".
P.S. Приглашаю к обсуждению, поскольку детальки на "телескопическую кость" в количестве 4шт уже едут ..
Изменено:
