Robot mobile: calcolo motori (e relativo consumo)

[jmlion]

Ciao a tutti \o/
...Sto ufficialmente per impazzire

Dunque, sto "progettando", non troppo dettagliatamente/correttamente, un robot mobile per interni (pendenza, supponiamo, sempre nulla) avente peso 20kg~ e 3 ruote disposte a triangolo aventi diametro 98 mm.

Per ogni ruota pensavo di utilizzare 2 motori (quindi totale 6): uno per la rotazione e uno per orientarle.

Velocità massima: 0,6 m/s, accelerazione 0,3 m/s^2.

Come prima cosa, mi son calcolato la coppia che deve avere il motore (e qui sorge il primo dubbio: ho calcolato la c nominale o la c di stallo?):

C = m * a * r = 20 * 0,3 * 0,048 = 0,294 N*m

Siccome i motori che si occupano di far camminare il robot sono 3 (gli altri 3 servono solo a orientare le ruote), ho diviso la Coppia ottenuta per 3 (non so se ho fatto bene): 0,098 N*m.

A questo punto ho calcolato gli RPM:

RPM = m/min / 2r*pgreco = 36 / 0,098*3,14159 = 36 / 0,30787582 = 116,93 RPM, ovvero 12,24 rad/s


Domande:

1. Come già chiesto, la coppia da me calcolata è quella nominale o di stallo (doppio della nominale)?

2. Pensavo di utilizzare questo motore (x3): http://robot-italy.com/it/ghm-02-gear-head-motor-12vdc-50-1-120rpm-6mm-shaft.html - tuttavia sia RPM che coppia sono maggiori di quelli da me calcolati. E' un problema?

3. Come faccio a calcolare il consumo? In teoria sarebbe coppia (nominale?) * rad/s, tuttavia non so che fare dal momento che, appunto, questi valori nel motore che ho trovato sono diversi rispetto a quelli da me calcolati ;_; Inoltre, forse potrei anche fare 12V * 1.5A (c'è anche 90 mA scritto...) e otterrei 18 watt. Ma stesso problema/dubbio.

4. Come faccio, invece, a scegliere i 3 motori che devono soltanto ruotare le ruote (orientarle)? Anche lì devo tener conto di peso&co?

Grazie ;-;

[bomber]

1) A me sembra che tu abbia calcolato la coppia minima che serve per muovere l'oggetto in discussione (trascurando gli attriti)
3) Il consumo non è così banale da stimare, lo diventa se te ipotizzi di viaggiare a velocità costante su un pavimento con coefficiente di attrito costante, allora ti calcoli la potenza e la moltiplichi per il tempo di utilizzo in quelle condizioni, altrimenti devi considerare accelerazioni, decelerazioni (eventualmente a recupero) e consumo degli ausiliari (elettronica di bordo, luci,etc).

Ciao

[cronos80]

perché vuoi utilizzare tre ruote motorizzate separatamente? Ti può creare solo problemi, a meno che tu non preveda di realizzare un veicolo per percorsi accidentati...
Altro punto per girare non c'è bisogno di tre comandi separati, ne basta uno.
In pratica potresti utilizzare solo due motori applicati sulla ruota motrice, uno per il moto e l'altro per la sterzata (sempre che con gli ingombri ce la si faccia).
La coppia che calcoli è quella nominale, devi aggiungere poi un fattore di servizio che dipende dall'applicazione e dal tipo di motore, questa coppia ottenuta deve poi essere inferiore a quella di stallo del motore.
Credo che manchi qualcosa nella formula per il calcolo della coppia: il termine necessario per vincere l'attrito di primo distacco (all'avvio hai bisogno di una coppia maggiore).
La coppia di stallo ed i giri devono essere superiori (ma non troppo) ai dati di progetto, poi dovrai regolare la corrente per evitare che il motore giri troppo velocemente.
Il consumo lo stimi in base alla coppia resistente massima necessaria (quella calcolata) e ricavi che corrente ti serve in base alla caratteristica del motore, nota la corrente moltiplichi per la tensione ed ottieni la potenza massima del motore.

[jmlion]

Hmmm grazie! :)

Comunque sì, in effetti ho deciso piuttosto di utilizzare 2 ruote motrici (con motore) e 1 pivottante!

[cronos80]

Attento alle due ruote motrici in curva! Senza differenziale tendono a favorire il ribaltamento a causa della differente velocità fra ruota interna ed esterna.