Motoren voor robotjes

[Phalox]

Dag iedereen

Om zelf eens een eenvoudig rijdend robotje te maken, heb je natuurlijk ook een aandrijving nodig.
Om het simpel te houden wil ik gewoon 1 motor langs elke kant...

Maar dan begint het probleem: welke motoren moet je gebruiken ?
Bij zo'n projecten zie je vaak dat er servo motoren worden gebruikt. Maar deze moet je modden om oneindig door te draaien. Hierbij wordt zowat alles van elektronica weggehaald. wat er dus nog overschiet zijn tandwielen en een motor.
Waarom dan zoveel geld uitgeven ?

Een stappenmotor is blijkbaar moeilijk aan te sturen, dus die optie laat ik ook varen...

Wat ik dus nodig heb zijn 2 motoren... goedkoop, die mijn batterijen niet molesteren, en als het kan een manier om te kijken hoever de motoren gedraaid zijn (dit kan ook door rotary encoders ?).
Wat raden jullie aan, en welke (web)winkel kan deze goedkoop leveren ?

Alvast bedankt!

[frickY]

De reden waarom servomotoren vaak gebruikt worden is volgens mij juist door die tandwielen.
Ze draaien niet te snel maar zijn erg sterk, zonder zelf een hele versnellingsbak te hoeven bouwen.

Een motor direct op een aandrijfas is volgens mij zelden een goed idee, dus dan biedt een servo een kant-en-bijna-klaar oplossing.

Een stappenmotor is wellicht lastiger aan te sturen, maar je hebt geen extra onderdelen meer nodig zoals rotary encoders om de positie te bepalen. Afhankelijk van hoe nauwkeurig je het hebben wilt is dat dus wellicht helemaal zo een gekke optie nog niet.

[Verwijderd]

Servo's zijn juist handig, dan heb je de zowel de aansturing als vertragingskast in een kleine behuizing, en ze zijn redelijk goedkoop.
Voor grotere robots zijn er wel diverse transmissiemotoren (elektromotor met ingebouwde vertraging) te krijgen, maar daar heb je wel een externe H-brug voor nodig om ze aan te sturen (als je zowel vooruit als achteruit wil). Conrad heeft die motoren iig.

[Mr_gadget]

Ligt er een beetje aan wat je precies wil bouwen en wat je budget is. Servo's zijn makkelijk als je nog niet veel elektronica kennis hebt. Rotary encoders wordt al snel duur hoewel je ze zelf ook kan bouwen met een schijf met lichte en donkere vlakken en lichtsensor.

Je kan bijvoorbeeld naar zoiets kijken:
http://nubotics.com/products/ww01/index.html

Of zoiets:
http://www.voti.nl/winkel/index.html

Servo's hebben versterkers en regelelectronica ingebouwd, dc motoren niet die hebben nog bv een H-brug nodig. Daarnaast moeten dc motoren een vertraging hebben, bij servo's zit die al ingebouwd. Maar een servo is eigenlijk ook niet meer dan een dc motor, vertraging en hoekmeter (meestal een potentiometer). Je kan ze dus ook makkelijk verbouwen tot een dc motor met vertraging (ze draaien standaard tot 180 graden).

[ Voor 22% gewijzigd door Mr_gadget op 02-06-2009 21:14 ]

[Phalox]

Dus een servomotor is vooral goed uit het gemak van een totaal pakketje ?
Ik heb al enkele moddings gezien van servomotoren... sommigen waarbij de elektronica volledig wordt weggehaald, en de spanning gewoon rechtstreeks op motor zetten. anderzijds zie ik soms gewoon het wegwerken van de potmeter. Wat is het verschil tussen deze twee technieken, en hoe stuur je de servo's dan nog aan ?

Daarnaast heb ik enkele weken geleden al wat onderzoek gedaan naar webshops...
http://www.servoshop.co.uk/index.php?make=Hitec
Daarvan is deze één. Ik merk ook dat Hitec één van de meer populairdere is. maar dan... zoveel servo's en zo weinig weet welke ik moet pakken... Zijn de motoren van 8£ voldoende om een robotje ter grootte van een CD station voldoende? (het zijn misschien weinig specificaties.. maar ik weet zelf nog niet helemaal welke maneuvers hij moet kunnen uitvoeren )

Op vlak van uitlezing... daar zal ik misschien nog eens zelf een rotary encoder maken... enkele computermuizen openleggen ofzo

[Ibex]

Volgens mij zijn bijna alle servo's genoeg om iets voor te rollen. Op zich is hiervoor niet zoveel kracht voor nodig, voor optillen e.d. heb je meer kracht nodig.

Afaik is de gebruikelijke manier om een servo te modden de volgende: Eens de servo in zijn "neutrale" stand staat, haalt men het potmetertje weg en vervangt men dit door een spanningsdeler. Hierdoor denkt de servo-electronica steeds dat de stand "centraal" is. Wanneer je "links" stuurt, zal de servo-electronica de motor zo ver laten draaien tot deze links staat. Doordat de potmeter is vervangen door een vaste spanningsdeler, gebeurt dit nooit, en laat de servo-electronica het motortje gewoon draaien: Een draaibeweging.

Nadeel: slechts 1 snelheid
Voordeel: Relatief gemakkelijk, en 9/10 keer gewoon direct via microcontroller aan te sturen

De precieze aansturing van een servo gebeurd door pulsjes te sturen met een bepaald tempo, ook wel PWM genoemt. Meer informatie is op de nederlandse wikipedia te vinden, meer details op de engelse versie

Om te weten hoe ver je reeds gereden hebt, kan je aan het wiel ook een zwart/wit/zwart/wit vlak hangen. Je hangt hier een soort van lichtsensortje tegen die onderscheid kan maken wanneer het zwarte of het witte passeert. Telkens een zwart vlakje passeert, tel je 1 op bij een afstandsteller. Zo weet je hoeveel zwarte vlakjes je bent gereden.

[ Voor 17% gewijzigd door Ibex op 02-06-2009 22:00 ]

[Mr_gadget]

Je kan cd's ook als wielen gebruiken! Dit vind ik wel een leuk robotje en mechanisch relatief simpel:

[Verwijderd]

Als je echt geen servos wilt gebruiken kan je ook lego overwegen of, een hele goedkope maar bewerkelijke oplossing, cd-rom spelers gaan slopen. Voor een eenvoudige aansturing van kleine stappenmotoren kan je overwegen gebruik te maken van oude floppy drives, als ik het goed heb kan je stappenmotor die de kop stuurt rechtstreeks via de connector aansturen. De echte 5.25" floppy drives hebben voor de aansturing van de kop een wat grotere stappenmotor met bijbehorende stuurprint.

Een stappenmotor is op zich niet moeilijk aan te sturen, mits je de juiste chips gebruikt die dan meestal weer zo prijzig zijn dat je beter een paar cheapass servos kunt halen ...

Tenslotte kan je rotary encoders uit muizen halen, je kan ook de muis zelf gebruiken voor je bewegingsdetectie!

[Phalox]

Dus als ik het hier goed begrijp... als je de elektronica op de servo laat zitten, dan kan je de snelheid niet bijregelen.
Aangezien motoren nooit exact hetzelfde zijn, zal er altijd wel één zijn die sneller is dan de andere.. waardoor je niet rechtdoor kan rijden. Met PWM zou je de ene dan iets sneller kunnen laten rijden (zeker door uitlezing van 'rotary encoders')... maar met servo's kan je dit dus niet als je de meest courante mod gebruikt.
Het voordeel is dan weer dat je gewoon PWM kan gebruiken om de auto voorwaarts of achterwaarts te laten rijden... Zonder een H-brug...

Maar als ik de goedkoopste servo pak, dan moet dit perfect kunnen dienen ? (http://www.servoshop.co.u...pid=HITHS322HD&area=Servo deze dus)

Van stappenmotoren heb ik al helemaal niet veel kaas gegeten... Als het echt zo goedkoop mogelijk moet, maar beter dan de standaard DC motortjes... dan is de gemodde servo het beste ?

Het doel is om meerdere wagentjes te maken, die met mekaar kunnen praten... Dus hoe lager de kost, hoe meer wagentjes (hoe meer fun in de vakantie! )

[Verwijderd]

Op ebay zijn veel goedkopere servo's te vinden maar dat is denk ik niet het belangrijkste.

Ik denk dat er wel zeker afwijking in de snelheid van de motoren zal zijn maarrr ... hoe wil je die gaan meten? Rotary encoders hebben weinig zin, een wiel kan ook wel eens slippen, heb je dat niet in de gaten (en dat heb je niet als je alleen rotary encoders gebruikt) dan ga je verkeerd corrigeren door juist het niet slippende wiel harder te laten draaien ...

Ik denk dat gemodde ebay servo's de beste keuze zijn, maak je daarbij in eerste instantie niet druk om de afwijking door motoren die op andere snelheden draaien. Probeer geen oplossingen te vinden voor problemen die je (nog) niet hebt!

Deze is overigens ook niet erg duur en heeft als voordeel dat je meteen een behuizing en wieltjes hebt en een mogelijkheid om met een H-brugje (bijvoorbeld een L293) de motortjes aan te sturen. Ik weet niet wat hen verzendkosten zijn.

[ Voor 17% gewijzigd door Verwijderd op 02-06-2009 23:40 . Reden: link toegevoegd ]

[Verwijderd]

Kijkvoer: http://revision3.com/systm/robots/

[AlexanderB]

Ibex schreef op dinsdag 02 juni 2009 @ 21:53:
Nadeel: slechts 1 snelheid
Voordeel: Relatief gemakkelijk, en 9/10 keer gewoon direct via microcontroller aan te sturen

niet 1 snelheid, als je dicht bij het middenpunt zit, dan is de snelheid aanpasbaar, maar het is inderdaad niet echt lineair (klein gebiedje om de middenstand is bestuurbaar, alles dr buiten is vol gas)

en ja, redelijk makkelijk, je moet n nokje wegsnijden of dremelen, 2 weerstandjes dr tussen solderen, en de boel weer dicht stoppen. aansturen gaat met n 50 hz blokgolf van +/-1 ms hoog (0.5 is vol de ene kant op, 1.5 is vol de andere kant op) de rest laag. oftewel, dat gaat met 1 pin van de IC, waar je met n hbrug controller er (waarschijnlijk) al meer nodig hebt..

* AlexanderB bouwt sub-150 gram 'antweight' robotjes, en servo's en servo electronica is heel handig voor de aandrijving, interfaced gemakkelijk met de zender/ontvanger, kan van de ontvangerbatterij gevoed, lichtgewicht, goedkoop, veel power, etc..

[ Voor 13% gewijzigd door AlexanderB op 03-06-2009 02:29 ]

[Phalox]

Je auto moet toch kunnen vertrekken, dus er moet toch iets of wat van kracht aanwezig zijn... enige manier om dit te berekenen ofzo ?

Daarnaast was ik ook nog aan het denken... als je nu op de voedingslijn van de servo ook nog een transistor zet, en die ook gaat PWMmen... kan je dan zo de snelheid niet regelen ? zo krijg het geheel dus minder spanning.

Wat is eigenlijk het verschil tussen 'witte producten' van op ebay, of deal extreme. en de Hitec motoren ?

@up: toffe webcast ga ik nog eens verder bekijken

[Ibex]

Misschien is snelheid op die manier inderdaad te doen. Normaal zal de electronica in de servo wellicht gewoon 5V op de + en 0V op de - zetten van het motortje; vol gas. Wanneer je (ik zeg maar ff snel voor het idee duidelijk te maken, in praktijk komt er wellicht nog wat extra bij kijken) tussen die output aan de electronica en de + van het motortje een transistor of fet zet die je dmv PWM laat varieren moet het denk ik wel mogelijk zijn

Als ze altijd even snel mogen draaien heb je dan maar 3 pennetjes van je microcontroller nodig .

[Verwijderd]

Maar als je het motortje zelf rechtstreeks wilt PWMmen dan kan je volgens mij beter meteen een h-brugje gebruiken? Mogelijk doet de servo electronica zelf al PWM, zou nog wel eens rare resultaten op kunnen leveren als je daar nog een PWM regeling overheen gooit?

Het verschil tussen de goedkope en de duurdere servo's is kwaliteit. Bij goedkope servo's heb ik gemerkt dat ze een behoorlijke storing op de voedingsspanning kunnen geven, voldoende om een atmega te doen resetten. Duurdere servo's lijken dat probleem niet te hebben en kunnen dus op dezelfde 5V aangesloten worden.

Bij de goedkope servo's is het ook maar de vraag of ze de vermelde torque daadwerkelijk halen, maar dat mag voor kleine robots geen probleem zijn.