
Powered by:
Omdat dit project eigenlijk een "tussendoortje" moest worden heb ik het in eerste instantie alleen op de site van de freeware motion control software x-simulator.de en hun nieuwe forum x-sim.de geplaatst, maar omdat het (had het kunnen weten) langzaamaan uit de hand is gaan lopen en iets meer dan dat "tussendoortje" is geworden heb ik besloten het ook hier op GOT te plaatsen.
Voor meer informatie over X-sim verwijs ik jullie graag naar www.x-simulator.de en www.x-sim.de maar in het kort is het een freeware software pakket om telemetry data uit racegames en flightsims om te zetten in beweging van een simulator.
Omdat dit waarschijnlijk meer zegt dan woorden hier even een filmpje van een sim waarop mijn ontwerp mede gebaseerd is:
Simpel gezegd is het een race simulator met "2 degrees of freedom (2DOF)".
Wat wil zeggen dat de simulator voor- achterover en zijdelings (of een combinatie van die 2) kan kantelen dmv software die de telemetry data van een race game omzet in beweging om je het gevoel te geven dat je daadwerkelijk in een auto zit.
2DOF is het eenvoudigst en voordeligst zelf te bouwen, maar je kan zelfs tot 6DOF gaan waarbij het gehele platform kan draaien, kantelen en verticaal- en horizontaal in alle richtingen kan bewegen, maar dan praat je over heel andere bedragen en hardware.
Hier even een kort overzichtje van de 6 DOF's waarvan 2DOF pitch en roll gebruikt:
• Moving up and down (heave);
• Moving left and right (sway);
• Moving forward and backward (surge);
• Tilting forward and backward (pitch);
• Turning left and right (yaw);
• Tilting side to side (roll).
Voor de fijne kneepjes verwijs ik jullie graag naar google en de hierboven genoemde sites van de software.
Het begin
Na per toeval op de site van x-sim terecht gekomen te zijn en daar enige tijd rond geneusd te hebben heb ik de knoop doorgehakt om zelf een 2DOF (2 degrees of freedom) motion-sim (vandaar [SIP] -> Sim In Progress) te gaan bouwen op basis van ruitenwisser motoren en de Playseat GT. Deze laatste heb ik voor half geld op Marktplaats gekocht en was enkel een keer gebruikt voor een fotoshoot.
Ik wil gebruik maken van een "platform" uit 18mm berken multiplex waarop de complete playseat bevestigd wordt en wat ik met Warnex structuurverf voor speakers zal gaan "schilderen":
Hier een eerste schets (bovenaanzicht):
En een aantal vervolg schetsen


Uiteindelijk zal dit in combinatie met een 5cm motor arm (10cm travel in totaal) resulteren in de volgende maximale hoeken:
Pitch: +7.12 en -7.12° = 14.24°
Roll: +9.46 en -9.46 = 18.92°
Dat zou genoeg moeten zijn om me zeeziek te maken

Voor de aansturing heb ik in eerste instantie een Pololu Dual VNH2SP30 Motor Driver Carrier en een AMC 1.5~EZ v1.0 PCB (motor controller ontwikkeld door 1 van de forumleden van x-sim) overgenomen van een Amerikaans forum lid:
Maar uiteindelijk heb ik via een Samenkopen actie 2 Pololu JRK 12V12 motor controllers voor $ 140,- weten te bemachtigen (normaal $99,- per stuk excl. verzenden) welke een kant en klare USB oplossing voor de sturing van de motoren bieden.
Als voeding gebruik ik twee 29A 12V geschakelde voedingen die ik op Ebay besteld heb (eentje voor elke motor).
Voor de motoren heb ik eerst zitten kijken naar betaalbare (€ 55,-) liermotoren:
Deze doen ongeveer 1A/7,5KG en aangezien de Pololu driver 14A/kanaal aan kan zou dit resulteren in een max continue belasting per motor van 105kg wat meer dan genoeg zou moeten zijn.
Het probleem was echter dat de leverancier het exacte toerental niet wist van deze motoren en dat ze nogal luidruchtig schijnen te zijn, bovendien moet er bij liermotoren een tandwiel overbrenging gemaakt worden. Al met al voldoende redenen om in eerste instantie toch te kiezen voor ruitenwissermotoren.
Gelukkig is een vriend van me nogal bezig met klassieke Opels (Manta's etc.) en hij gaf aan dat hij nog wel een aantal motors had liggen:
Bovendien had hij voor mijn pivot-point ook nog een aandrijfas liggen met een flinke kruiskoppeling er aan, hierop zal het hele platform uiteindelijk "balanceren".
De vorderingen
Allereerst de Playseat GT maar eens in elkaar gezet:
(de computer in de achtergrond gaat waarschijnlijk dienen als profiler systeem, dit is het systeem dat de motoren aanstuurt). Als game systeem zal mijn workstation gaan dienen, moet hier nog even een videokaart voor scoren, maar momenteel gaat het budget op aan de bouw zelf

Het eerste dat me opviel is dat de stoel van de Playseat behoorlijk recht stond wat niet ten goede kwam van de zitpositie. Hierop heb ik een aantal simpele aluminium bussen gemaakt, voorzien van krimpkous en aan de voorzijde tussen de stoel en het frame gemonteerd:
In eerste instantie had ik ze dusdanig kort gemaakt dat ik de originele bouten kon gebruiken, maar dan was de hoek nog niet naar wens, dus heb ik iets langere gemaakt en nieuwe inbusbouten gehaald.
Vervolgens ben ik begonnen met het maken van de armen voor de feedback potmeters, deze verbinden de motor arm met 2 potmeters welke door de software "uitgelezen worden" zodat deze weet in welke stand het plaform zich bevindt.
Omdat de behuizing van de ruitenwissermotoren bij het achteruit draaien (omkeren van de spanning) onder spanning komt te staan, omdat de massa met de behuizing verbonden is (wil nog kijken of ik dit aan kan passen), heb ik deze armen van plexiglas gemaakt zodat er geen elektronica kan sneuvelen door een eventuele lekstroom.
Gelukkig heb ik hiervoor een kolomboor/frees met kruistafel ter beschikking (alhoewel ik liever een CNC frees zou hebben):
Hier een aantal foto's van het frezen van de armen:
Na het frezen:
En na een behandeling op de band/schijf schuurmachine konden ze in elkaar gezet worden:
Waarna ik verder ben gegaan met het maken van heatsinks uit een oude proc. koeler voor de Pololu JRK's (zijn normaliter geschikt voor 12A continu en 30A piek, maar met heatsink zijn er mensen die ze continu op 20A+ belasten zonder problemen)
Samen met een degelijke airflow moet dit genoeg zijn om ze koel te houden.
Volgende stap was het maken van de beugels voor de feedback potmeters:
Hierna wilde ik een test setup maken met 1 motor op een plank geschroefd, maar kwam er achter dat de kop van de bouten waarmee mijn rod ends aan de motor armen zitten de motor raakt bij een volledige rotatie. Normaliter gaat de motor niet helemaal rond, maar mocht er ergens iets mis gaan dan wil ik schade toch liever voorkomen, ofwel ik moest terug naar de tekentafel.
Daarop ben ik op het idee gekomen om de motor assen te verlengen en van een extra beugel met lager te voorzien, op deze manier worden de motoren zelf minder belast en slijtage meer beperkt.
En dit is het moment waarop het project langzaamaan uit de hand is gaan lopen

Omdat ik toch aluminum moest bestellen heb ik besloten ook maar materiaal te bestellen om mijn pivot verstelbaar te maken zodat het platform bij bijvoorbeeld wisselen van hardware weer eenvoudig in balans te brengen is.
Nadat het aluminium gearriveerd was:
En een hele hoop boren (3x per gat -> 2,5mm -> 5,5mm -> 8,5mm), verzinken (2x per gat), hoeken afronden en schuren was dit het resultaat van mijn systeem om de pivot te kunnen verschuiven:
Bovenstaande heb ik in tweevoud gemaakt, en tussen de 2 stalen platen zal de pivot gelast worden. Op deze manier kan ik deze in stappen van 16mm (4 rondgangen van mijn kruistafel) verstellen
Het overige aluminium is voor de volgende stap, de lager- en motor beugels.
Ik ben begonnen met de lager beugels, hier komt de motor arm aan te zitten met en bout door de lager welke ik weer aan de motoras vast maak (de motoren krijgen eenzelfde soort beugel):
De motor beugels volgen, maar omdat de motoren er nogal gebruikt uit zagen heb ik besloten deze te demonteren en te gaan spuiten:
Waaruit bleek dat de 2 motoren niet exact hetzelfde waren. Maar gelukkig had die vriend van me nog eenzelfde type motor liggen.
Op de foto kan je zien dat er 3 koolborstels en draden aan de print zitten. Ruitenwissermotoren hebben over het algemeen 2 standen, langzaam en snel. De twee koolborstels die recht tegenover elkaar zitten zijn voor de langzame stand, de koolborstel die onder een hoek zit is voor de snelle stand.
Die voor de lage stand ga ik wisselen met de "massa" koolborstel welke normaliter met de behuizing verbonden is, hierdoor komt er geen spanning meer op de behuizing te staan bij het omdraaien van de motoren en zo heb ik mooi een aantal reserve koolborstels.
...Tot zover, wordt vervolgd!
[Voor 209% gewijzigd door floriske.nl op 25-09-2012 14:26]