Memulai dengan desain lengan robot

8

Saya ingin merancang lengan robot untuk menahan X dengan panjang Y (dalam kasus saya, saya ingin menahan X = 2,5 lb pada Y = 4 inci). Memulai dengan sederhana, saya ingin mencoba membangun lengan dengan gripper plus satu servo joint.

[Servo Joint] ----- Y ------ [Gripper]

Ketika mendesain lengan, saya ingin mengatakan bahwa gripper harus memiliki torsi yang cukup untuk menahan berat yang diinginkan (mis. 2,5 lbs) pada jarak minimal (betapapun panjang jari-jari) kemudian desain servo joint untuk menanggung berat gripper + beban?

Saya ingin dapat menahan objek pada ekstensi penuh

design otherservos robotic-arm Jon
sumber

Jawaban:

7

Anda memiliki ide yang tepat, pastikan untuk mendesain servo untuk menanggung gaya momen (alias torsi) yang dihasilkan oleh beban pada Y = 4 inci dari sambungan, bukan 2,5 pon dari apa yang Anda coba pegang.

τ=r∗F∗dosa⁡(θ)

Dimana:

  • r adalah perpindahan (lengan 4 inci Anda)
  • F adalah besarnya gaya (2,5 pon + gripper)
  • Theta adalah sudut antara vektor gaya (gravitasi, menunjuk ke bawah) dan lengan tuas


Anda juga ingin memperhitungkan torsi yang diberikan oleh bobot lengan 4 inci itu sendiri. Perpindahan yang Anda gunakan untuk menghitung ini bukan 4 inci, tetapi jarak dari servo ke pusat massa lengan (mungkin 2 inci).

Joe Baker
sumber
jadi dalam kasus terburuk saya perlu torsi = 4 * (F_gripper + X) * sin (pi / 2) + [2 * F_arm * sin (pi / 2)] (di mana X adalah berat objek 2.5lbs dan F_arm adalah bobot lengan)?
Jon
2
Yap, itu torsi operasi Anda. Tambahkan sedikit overhead untuk keamanan dan Anda siap melakukannya.
Joe Baker