Domanda:
Meccanismi di trazione per un robot in spazi ristretti
user16
2015-02-03 09:32:43 UTC
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Vorrei costruire un robot esplorativo che possa stare in spazi ristretti 1 .

Quali meccanismi di trazione dovrei considerare per spingere un robot lungo l'interno di un 4 "tubo?

Il tubo da attraversare avrà probabilmente del fluido (presumendo acqua) al suo interno a vari livelli da parzialmente pieno a completamente pieno. Inizialmente ho intenzione di legare il robot con un cavo coassiale.

Finora ho considerato un approccio con ruote a 3 e 4 punti, ad esempio con una configurazione di ruote Y o X . E ho considerato invece i battistrada di ruote. Il robot dovrà essere in grado di percorrere 90 o svolte durante l'entrata, ma può essere tirato fuori tramite il cavo coassiale se necessario. Preferibilmente, sarà in grado di tornare indietro per la maggior parte della distanza che può coprire.

Il robot non avrà bisogno di arrampicarsi senza assistenza. L'uso iniziale sarà in un tubo che scende a diversi piedi dal punto di accesso, quindi scende di circa 5 piedi sopra i 60 corsa a piedi. Il recupero del robot sarà assistito dal cavo coassiale o da una linea tether.

1 È un'applicazione piuttosto noiosa, in realtà. Voglio vedere quanto male le radici si insinuano nella rete fognaria da casa mia.

Non risponde direttamente alla tua domanda, ma se c'è una certa pressione nel tubo, questo viene in genere fatto con una pratica chiamata 'pigging' - https://en.wikipedia.org/wiki/Pigging Se devi farlo indipendentemente dal liquido, guarderei sistemi che hanno due piedi opposti come macchine per scavare tunnel.
Stavo per scrivere una risposta sui robot per fognature, ma forse hai già considerato progetti esistenti? Il robot dovrà arrampicarsi? Puoi espandere la ricerca che hai fatto in modo da sapere cosa non abbiamo bisogno di dirti?
Sono davvero tentato di suggerire una variante di [BristleBot] (https://www.youtube.com/watch?v=rUSTXUis_ys).
@mart - Non ho ancora studiato i bot per fognature. Sulla base delle mie conversazioni con vari idraulici, non hanno sentito nulla che faccia quello a cui penso. Ho aggiornato la mia domanda per fornire un po 'più di contesto su ciò che sto cercando di ottenere.
Vedere anche la Figura 7 in questo documento http://www.das.ufsc.br/~vinicius/projetos/dutos/00257076.pdf. Parlano di clamp & pull, cioè dove il robot può spingere contro il tubo nella parte anteriore e posteriore e si allunga / contrae nel mezzo.
probabilmente vuoi qualcosa di diverso da un cavo coassiale per tirare il robot. Forse una corda un po 'più corta e collegata al cavo a intervalli.
Due risposte:
#1
+4
Trevor Archibald
2015-02-03 10:06:39 UTC
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In primo luogo, dirò che per esperienza personale, individuare e implementare gradini su un robot di quelle dimensioni può essere MOLTO difficile. Stavo costruendo un robot che avrebbe dovuto essere 8 "x8" x20 "(LxAxL), compresi i gradini, e abbiamo avuto molti problemi a trovare gradini utilizzabili che fossero abbastanza piccoli ma che resistessero comunque a un uso più intenso di Lego o robot K'nex. Se riesci a trovare i gradini, devi comunque essere in grado di tensionarli e impedire loro di spostarsi assialmente lungo le ruote di guida (cioè scivolare via mentre il robot sta guidando.) Quindi la mia prima raccomandazione è di andare con ruote.

Per quanto riguarda la trazione, prenderei in considerazione una sorta di sistema di sospensione rudimentale, o pneumatici in gomma morbida o gonfiati che hanno un po 'di cedimento. Fondamentalmente, qualcosa che ti permette di progettare il robot per avere un diametro di appoggio di 4,5 ", ma poi comprimere a 4" per adattarsi all'interno del tubo, applicare una forza normale maggiore su ciascuna ruota e aumentare l'attrito tra il pneumatico e il tubo. (Quei numeri sono esempi, ne farei un po 'di più lavorare per ottenere una determinazione effettiva dell'ID, 4 "probabilmente è l'OD, e per determinare quanto flex y puoi avere. E fai attenzione, un attrito eccessivo impedirà al robot di muoversi effettivamente.)

Altri pensieri: mi piace di più la configurazione Y e potresti volere che la ruota superiore sia più piccola, solo per stabilizzare la robot e non fornire alcuna potenza di guida attraverso di esso. Pensa a come darai potenza alle ruote se non sono sullo stesso asse. Potrebbe essere necessario azionare ciascuna direzione delle ruote in modo indipendente o il cambio potrebbe diventare complesso. E potresti non essere in grado di compensare la trasmissione di potenza principalmente fuori dall'asse, potrebbe esserci anche una traslazione radiale.

#2
+4
mart
2015-02-04 02:58:24 UTC
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Stai cercando di costruire un robot per fognature, quindi potresti voler esaminare altri robot per fognature. Non ho esperienza diretta con la progettazione o la manipolazione di robot per fognature, ma posso parlare di quelli che ho visto alle fiere.
Alcune costruzioni hanno set di 3 o 4 ruote con un meccanismo che spinge le ruote contro le pareti dei tubi, oppure - più tipicamente - set di 2 ruote. Nel primo caso le ruote sono piuttosto piccole. In quest'ultimo caso, le ruote sono talvolta sagomate in modo tale che guardando il robot frontalmente la sezione trasversale sia più o meno circolare. Trova una manciata di immagini del tipo seconfd qui. Il primo tipo, con una forma a X, puoi vedere qui. Penso che sia molto più grande di 4 pollici. Non che questo non sia un classico robot per fognature, ma per alcune applicazioni di costruzione di tubi che non capisco.

Un piccolo robot che ho visto aveva un piccolo braccio girevole in la parte anteriore con una fonte di luce e una telecamera. In una diramazione dei tubi, il robot potrebbe spingere il braccio in uno dei rami. Quando il robot si spostava in avanti, sarebbe scivolato in questo ramo a causa del braccio.
Non ho mai visto robot cingolati che si adattano a un tubo da 4 ", ancora una volta, non credermi sulla parola.

Nota La maggior parte dei risultati per il termine robot fognario dove sui siti tedeschi. Forse il vero termine inglese è diverso e solo i tedeschi insistono nel chiamarli robot delle fogne.

La "grande rivelazione" su ciò che spero di fare è nella mia [altra domanda correlata] (http://engineering.stackexchange.com/q/433/16).


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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