Modul de Locomotie pentru Roboti Autonomi

Cuprins proiect Cum descarc?

1 Introducere . 1
1.1 Motivatie si obiective . 1
1.2 Instrumente folosite . 2
1.3 Prezentare generala . 3
2 Aspecte teoretice legate de motoarele electrice . 4
2.1 Motoarele de curent continuu cu perii . 4
2.2 Motoare universale . 5
2.3 Motoare de curent continuu fara perii (brushless) . 6
2.4 Motorul asincron trifazat . 7
2.5 Motorul pas cu pas . 8
2.6 Alegerea tipului de motor potrivit domaniului robotilor autonomi. . 9
2.7 Modelul matematic al motorului de c.c . 9
3 Consideratii teoretice despre puntea H . 14
3.1 Comutatoare comandate electronic . 15
3.2 Tranzistorul MOSFET de putere . 17
3.2.1 Rezistenta drena-sursa . 19
3.2.2 Dioda interna . 20
3.2.3 Capacitatile parazite . 20
3.2.4 Viteza de comutatie . 21
3.2.5 Analiza comutatiei pentru sarcina inductiva . 26
3.3 Traductoare de pozitie . 30
4 Elemente de proiectare . 33
4.1 Etapa de documentare . 33
4.2 Alegerea structurii modulului. . 34
4.3 Schema electrica . 35
4.3.1 Puntea H . 35
4.3.2 Modulul de comanda . 41
4.4 Proiectarea cablajului imprimat . 46
5 Cinematica robotului . 48
5.1 Cazuri particulare . 50
6 Concluzii si dezvoltari ulterioare . 51
7 Bibliografie . 52
8 Anexe . 53

Extras din proiect Cum descarc?

1 Introducere
In aceasta lucrare este prezentat un modul de locomotie pentru roboti autonomi in toate
fazele de dezvoltare, de la identificarea cerintelor pana la implementarea acestora.
Modulul este conceput sa fie folosit pentru locomotia robotilor cu roti. Clasificarea
tipurilor de roboti nu face obiectul acestei lucrari.
Avand in vedere diversitatea sarcinilor pe care robotii autonimi le pot indeplini, rezulta o
mare varietate de solutii constructive, dependente de mai multi factori: performante, pret,
complexitate.
La o analiza mai atenta se observa ca exista parti comune. Un modul prezent in
majoritatea structurilor robotice este cel de miscare.
Abordarea modulara are multiple avantaje:
- Un robot construit modular (Figura 1.1) este mai usor de depanat, deoarece permite
testarea separata a componentelor;
- O parte sau toata structura (modulara) poate fi refolosita in cadrul proiectelor
ulterioare, permitand scurtarea timpului de proiectare.
Figura 1.1 Structura modulara.
1.1 Motivatie si obiective
Am ales aceasta tema de din urmatoarele motive:
- Sunt interesat de domeniul actionarilor;
- Doresc sa redactez un material din care studentii interesati de acest domeniu pot
invata;
- Modulul de locomotie este un punctul de plecare pentru fiecare robot mobil autonom.
Daca acest modul exista deja, munca va fi canalizata spre alte module (localizare, alte
sisteme specifice fiecarui robot).
Dispozitivul trebuie sa aiba urmatoarele caracteristici:
- Controleaza motoare de curent continuu si motoare fara perii (brushless);
- Poate fi integrat intr-un sistem mai mare;
- Supervizeaza marimile mecanice si electrice relevante pentru functionare corecta si
prevenirea distrugerii componentelor;
- Realizeaza reglarea marimilor de interes: viteza, deplasare.
Capabilitatea de control a unei varietati mari de motoare electrice ofera flexibilitate in
alegerea elementelor de actionare. Utilizatorul poate sa aleaga dintr-o varietate mai mare, avand
sanse mai mari sa gaseasca cea mai buna solutie pentru fiecare aplicatie.
Integrabilitatea intr-un sistem mai mare presupune posibilitatea dispozitivului de a
functiona intr-un sistem compus din mai multe module ce trebuie sa conlucreze pentru atingerea
unor obiective globale. Acest lucru presupune existenta unui mod de comunicatii intre module
care sa fie sigur si usor de refolosit. Comunicatia dintre module pe o magistrala comuna de date
permite realizarea unei structuri flexibile. Adaugarea unui nod nou se face fara modificarea
structurii anterioare. RS-485 si CANBus sunt cele mai cunoscute protocoale de comunicatie pe
magistrala.
Supervizarea marimilor critice este o cerinta imperativa, deoarece permite protejarea
componentelor si scaderea efortului de diagnoza.
De cele mai multe ori, aplicatiile de control a elementelor de actionare necesita reglarea
si/sau limitarea anumitor marimi de interes: viteza, deplasare, tensiune, curent.
Robotii autonomi realizeaza, de cele mai multe ori, sarcini de miscare dupa un profil de
viteza impus si pozitionare la anumite coordinate pe suprafata de lucru pentru a atinge
obiectivele. Aceste aspecte impun alegerea traductoarelor corespunzatoare si realizarea unui
algoritm de control pentru reglarea marimilor (viteza, deplasare, etc.).

Fisiere in arhiva (1):

 Modul de Locomotie pentru Roboti Autonomi.pdf

Imagini din acest proiect Cum descarc?