Automatyzacja, Inżynieria oprogramowania, Sprzet

Elektrycznie bujane łóżeczko, cz.2, Druga wersja łóżeczka bujanego z czujnikami pozycji

Elektrycznie bujane łóżeczko, cz.2, Druga wersja łóżeczka bujanego z czujnikami pozycji

Jest to kontynuacja poszukiwań najlepszego rozwiązania mechaniczno-elektroniczno-informatycznego łóżka bujanego dla dziecka.

Po wykonaniu pierwszego modelu pora na kolejny, ulepszony model  zapraszam do zapoznania się ze szczegółami

Przed wykonaniem następnych kroków, chciałbym podsumować to co udało się wykonać dotychczas:

Podsumowanie dotychczasowych prac

  • Model mechaniczny pozwalający na ruch wachadłowy kołyski, z bezpośrednim przełożeniem układu napędowego silnika na oś kołyski
  • elektronika sterująca silnik prądem 3A ze sterownikiem TB6560 dla silników krokowych dwufazowych
  • program sterujący w języku Python na kompter RPI 3. Program wykonuje algorytm dla ruchu falowego kołyski z uwzględnieniem bezwładności kołyski na krańcach  ruchu

link do poprzedniego artykułu:

https://tom.sapletta.pl/pl/projekt-pl/elektrycznie-bujane-lozeczko-test-pierwszego-prototypu-z-silnikiem-krokowym-rpi-3-driver-tb6560/

Wnioski

Poprzez wykonanie prostego prototypu i kilkunastu prób i zmian w programie sterującym zaważyłem kilka fizycznych własności tego układu i możliwości jego ulepszenia:

Cechy bezpośredniego sprzęgnięcia osi silnika z kołyską łóżeczka

korzyści

  • łatwość i szybkość montażu

wady

  • spory chałas w tej aplikacji wynikający z konieczności stosowania maksymalnego prądu 3A, wykluczający możliwość zastosowania tego rozwiązania
  • wymagany czujnik pozwalający pomiary bezwładności na skutek ruchu kołyski uwgzględniający zewnętrzne czynniki

Zastosowanie przekładni oraz paska z kołami zębatymi

to rozwiązanie niesie ze sobą inne korzyści oraz wady

korzyści

  • przy stosowaniu przekładni silnik ma mniejsze obciążenie, stąd cichższa praca, tak ważna w tej aplikacji, obecnie koło zębate na silniku ma 16 do 40 na osi kołyski (przekładnia 2,5). Planuję zwiększenie do 60 zębów na osi kołyski aby uzyskać przełożenie 3,75

wady

  • Nadal jest spory chałas, który w sposób pośredni został zmniejszony poprzez zastosowanie paska oraz stoperów, które pełnią rolę pochłaniacza drgań wywoływanych przez silnik krokowych, w kolejnym protototyie będzie konieczne zastosowanie lepszych rozwiązań pozwalających tłumić drgania

Oprogramowanie

Oprogramowanie zostało zoptymalizowane do ruchu wachadłowego.

została uwzględniona przekładnia na kołach zębatych, która wymusza zastosowanie 2,5 razy więcej kroków przy takim samym ruchu jak poprzednio z bezpośrednim sprzężeniem osi silnika

kod źródłowy znajduje się na reposytorium Github

https://github.com/tom-sapletta-com/smallsleep

Czujniki bezdotykowe podczerwieni

Zastosowanie czujników bezdotykowych podczerwieni pozwala kontrolować ruch kołyski co jest istotnte przy bezwładności , kiedy silnik nie powinien pracować, pozwalając na bezwładny ruch kołyski.

Celem w obecnym projekcie jest napędzanie kołyski tylko w czasie gdy wykonuje ruch przyśpieszony w momentach zaznaczonych na rysunku

Rys.Przedstawia ruch wachadłowy uwzględniając bezwładność kołyski. W czarnych fragmentach ruchu silnik zostaje wyłączony, w czerwonej części napędza z całą mocą kołyskę do lewej lub prawej strony

Rys.Przedstawia ruch wachadłowy uwzględniając bezwładność kołyski. W czarnych fragmentach ruchu silnik zostaje wyłączony, w czerwonej części napędza z całą mocą kołyskę do lewej lub prawej strony

 

oś silnika, koło zębate, silnik krokowy

oś silnika, koło zębate, silnik krokowy

 

Tom
Latest posts by Tom (see all)
Tagi: , ,