вторник, 18 апреля 2017 г.

История разработки робота и эволюция конструкции. Часть 2

В прошлой статье я писал о том, что я решил отказаться от двигателей постоянного тока, и продолжать разработку с использованием бесколлекторных двигателей. И первым кандидатом на опыты стали двигатели от HDD (жестких дисков компьютера). Выглядят они примерно вот так:

Подготовительный этап.

Купить такой двигатель вообще не проблема - их очень много продается на разборках на радиорынке, стоят копейки. Работают очень тихо, их можно разогнать до 7000-10000 оборотов в минуту. Единственное, что мне было непонятно - смогу ли я управлять таким движком без платы от жесткого диска, и  хватит ли мощности такого двигателя для того чтобы толкнуть мяч с достаточной силой.
Итак, задача была поставлена, и нужно было искать решение. После поисков решений в интернете, я набрел в на замечательную библиотеку STM32 PMSM FOC Software Development Kit - MC library фирмы ST, которая предназначена как раз для работы с этим типом двигателей. Но для того чтобы изучить как это все работает, мне пришлось потратить много времени  (должен сказать что у меня уже был к тому времени кое какой опыт разработок в области силовой электроники и управления асинхронными двигателями, так что я начинал все таки не с чистого листа).
Результатом стала первая плата для управления сразу двумя двигателями от HDD (к сожалению реального фото не сохранилось, так что вставлю я сюда фото 3D модели самой платы). По сути это была улучшенная версия предыдущей разработки на коллекторных моторах, но только для моторов бесколлекторных.
После долгих опытов и попыток разобраться как же все таки нужно пользоваться библиотекой ST (на тот момент документация у них была довольно скудная, и много приходилось узнавать путем проб и ошибок), я наконец то запустил двигатель. Эта штука даже на высоких оборотах крутится очень тих, слышен только легкий свист - очень качественные двигатели, жаль что маломощные.

Опыты с роботом на двигателях HDD

Большая проблема двигателей HDD в их "кривой" форме. У них нет оси, на которую можно было бы прикрепить ролик. Но я нашел выход из положения, и сделал ролики из обычного поролона от губки для мытья посуды и обрезков термоизоляции для водопроводных труб.
Вот видео того, что у меня тогда получилось:

А вот немного реальных испытаний робота:

Результат 

Что я могу сказать про результат... Опять же - как то это все работало.., но! Мощности двигателей HDD хватает чтобы перебросить мяч через сетку, можно даже как то потренировать работу по плоскому мячу, но не больше. Да и поролоновый ролик довольно быстро превращается в огрызки, к тому же поролон это не резина, поэтому он слабо цепляет мяч и проскальзывает - от этого мяч летит слабее чем мог бы.
Для меня главным результатом этих испытаний стало понимание того, что же мне все таки нужно делать дальше. Я понял что мне все таки нужны более мощные двигатели - например те, которые применяются в мультикоптерах и авиамоделизме. Об этом в следующей статье.