Talk:Balancing robots: Tilty, TiltOne - Revision history

AndreaBonarini at 20:44, 22 July 2009

2009-07-22T20:44:08Z

MartinoMigliavacca at 13:44, 3 March 2009

2009-03-03T13:44:19Z

MartinoMigliavacca at 12:16, 3 March 2009

2009-03-03T12:16:53Z

MartinoMigliavacca at 12:15, 3 March 2009

2009-03-03T12:15:26Z

MartinoMigliavacca at 11:53, 3 March 2009

2009-03-03T11:53:28Z

MartinoMigliavacca at 11:50, 13 November 2008

2008-11-13T11:50:10Z

MartinoMigliavacca at 15:53, 11 November 2008

2008-11-11T15:53:59Z

RiccardoChiappa at 23:02, 15 October 2008

2008-10-15T23:02:48Z

RiccardoChiappa at 23:02, 15 October 2008

2008-10-15T23:02:19Z

RiccardoChiappa at 15:28, 19 June 2008

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	Sono Schematici e board, gli schematici sono aggiornati alle modifiche apportate alla scheda		Sono Schematici e board, gli schematici sono aggiornati alle modifiche apportate alla scheda
	il layout invece è quello della scheda prodotta, e non è stato poi aggiornato		il layout invece è quello della scheda prodotta, e non è stato poi aggiornato
−
−
−	~~'''TiltOne'''~~
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−	~~== Robot bilancianti ==~~
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−
−	~~== TiltOne: il progetto ==~~
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−	Forti dell'esperienza accumulata costruendo Tilty abbiamo deciso di progettare TiltOne affinche' la struttura fosse il piu' semplice possibile, cosi' da rendere poco problematiche le eventuali future modifiche. Per la costruzione del telaio abbiamo scelto di utilizzare dei profilati di alluminio standard, facilmente reperibili anche in futuro, che permettono di aggiungere e togliere elementi alla struttura con estrema facilità, grazie alla modularità dei profilati e alla quantità di accessori disponibili.
−
−	~~Il progetto di massima e' stato realizzato con Google SketchUp 6, per avere in tempi rapidi una vista d'insieme che ci permettesse di scegliere le dimensioni del robot.~~
−	~~In allegato il progetto realizzato con SketchUp: [[Media:Tiltone_2_-_completo.zip]]~~
−
−	~~Progetto di massima di TiltOne (realizzato con Google SketchUp), con ruote di supporto alzate:~~
−
−	~~[[Image:Tiltone 2 - ruote alzate.jpg]]~~
−
−	~~Progetto di massima di TiltOne (realizzato con Google SketchUp), con ruote di supporto a terra:~~
−
−	~~[[Image:Tiltone 2 - completo.jpg]]~~
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−
−	Stabilite le dimensioni del robot e scelti i profilati da utilizzare, abbiamo disegnato con maggior precisione il telaio, utilizzando Rhinoceros 4. In particolare e' stata curata la parte meccanica: trasmissione, ruote, asse e supporto asse, posizionamento dei motori.
−	~~In allegato il progetto realizzato con Rhinoceros: [[Media:Tiltone_3_Rhinoceros.zip]]~~
−
−	~~Vista d'insieme di TiltOne (progetto realizzato con Rhinoceros),:~~
−
−	~~[[Image:tiltOne.jpg]]~~
−
−	~~=== Telaio ===~~
−
−	I profilati in grigio scuro saranno fissati con giunti di testa, non mobili (saranno in sostanza gli 8 che chiudono esternamente lo spazio per i motori). Tutti gli altri saranno fissati con le squadre per permetterne lo spostamento andando a variare la posizione del baricentro.
−
−	~~Vista laterale del telaio, con quote:~~
−
−	~~Nota: i due traversini alla base sono lungi 30cm (invece che 26cm)~~
−
−	~~[[Image:Tiltone 2 - telaio laterale con quote.jpg]]~~
−
−	~~Vista frontale del telaio, con quote:~~
−
−	~~[[Image:Tiltone 2 - telaio frontale con quote.jpg]]~~
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−	~~Vista dall'alto del telaio, con quote:~~
−
−	~~[[Image:Tiltone 2 - telaio dall'alto con quote.jpg]]~~
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−
−
−
−
−
−	~~=== Meccanica ===~~
−
−	La progettazione delle parti meccaniche aveva come obiettivo la costruzione di una struttura molto solida con l'uso di materiale il piu' possibile standard (e quindi facilmente reperibile in futuro). Ci siamo prefissi come traguardo la possibilità di trasportare circa 40kg di strumentazione, in aggiunta al peso del robot e delle batterie, per un peso stimato complessivo di circa 80kg.
−
−	~~==== Motori ====~~
−
−	La scelta dei motori è ricaduta sui prodotti Maxon Motor, coi quali abbiamo già confidenza avendoli utilizzati in altri progetti. Si tratta di motori DC con riduzione planetaria ed encoder ottico, che associano potenze elevate ad ingombri contenuti ed estrema precisione.
−
−	Al fine di dimensionare i motori abbiamo realizzato un modello di massima in Matlab, rappresentando in Simulink le relazioni che caratterizzano la dinamica di un pendolo inverso. Al modello del sistema fisico e' quindi stato applicato un semplice controllore PID, tarato affinche' garantisse prestazioni sufficientemente soddisfacenti senza requisiti di coppia troppo elevati.
−
−	~~[[Image:TiltOne Matlab.jpg]]~~
−
−	~~==== Trasmissione ====~~
−
−	~~==== Ruote ====~~
−	Pensando con Riccardo alla soluzione per utilizzare normalissime ruote da bicicletta senza pezzi troppo custom, siamo giunti ad una soluzione che, a noi, pare la piu' semplice: invece che insistere nel cercare di rendere solidale il mozzo alla ruota, cosi' da metterlo sui cuscinetti e avere la puleggia (e la cinghia) interna al telaio, si puo' mantenere il mozzo fisso, "saldato" al telaio, esattamente come nelle normali biciclette (il mozzo e' fisso, i cuscinetti sono tra il mozzo e il pignone della ruota).
−	Cio' che servire sarebbe quindi soltanto la puleggia a cui collegare la cinghia (che resterebbe esterna al telaio) fatta ad-hoc in modo da utilizzare lo stesso sistema di aggancio alla ruota che usano gli ingranaggi della bicicletta (quindi la "zigrinatura" su cui si infilano gli ingranaggi). Utilizzando ruote da BMX non c'e' il sistema di ruota libera, per cui la puleggia su cui poggia la cinghia sarebbe solidale al cerchio in entrambi i versi di rotazione.
−
−	~~==== Mozzo ruote ====~~
−
−	~~Disegni di massima con quote~~
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−	~~[[Image:Mozzo rhino prospettica.jpg\|800px]]~~
−	~~[[Image:Mozzo rhino tavola.jpg\|800px]]~~
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−	~~Per completezza, qui uno spaccato di come dovrebbe esser fatto il mozzo di una ruota da bicicletta (notare il sistema di aggancio degli ingranaggi al mozzo):~~
−	~~[http://www.technical-illustrations.co.uk/bike-project.html http://www.technical-illustrations.co.uk/bike-project.html]~~
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−
−	~~Particolare della trasmissione:~~
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−	~~[[Image:Tiltone 1 - motore e cinghia.jpg\|800px]]~~

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	Al fine di dimensionare i motori abbiamo realizzato un modello di massima in Matlab, rappresentando in Simulink le relazioni che caratterizzano la dinamica di un pendolo inverso. Al modello del sistema fisico e' quindi stato applicato un semplice controllore PID, tarato affinche' garantisse prestazioni sufficientemente soddisfacenti senza requisiti di coppia troppo elevati.		Al fine di dimensionare i motori abbiamo realizzato un modello di massima in Matlab, rappresentando in Simulink le relazioni che caratterizzano la dinamica di un pendolo inverso. Al modello del sistema fisico e' quindi stato applicato un semplice controllore PID, tarato affinche' garantisse prestazioni sufficientemente soddisfacenti senza requisiti di coppia troppo elevati.
		+
		+	[[Image:TiltOne Matlab.jpg]]

	==== Trasmissione ====		==== Trasmissione ====

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 La progettazione delle parti meccaniche aveva come obiettivo la costruzione di una struttura molto solida con l'uso di materiale il piu' possibile standard (e quindi facilmente reperibile in futuro). Ci siamo prefissi come traguardo la possibilità di trasportare circa 40kg di strumentazione, in aggiunta al peso del robot e delle batterie, per un peso stimato complessivo di circa 80kg.
-== Motori ==
+==== Motori ====
 La scelta dei motori è ricaduta sui prodotti Maxon Motor, coi quali abbiamo già confidenza avendoli utilizzati in altri progetti. Si tratta di motori DC con riduzione planetaria ed encoder ottico, che associano potenze elevate ad ingombri contenuti ed estrema precisione.
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 Al fine di dimensionare i motori abbiamo realizzato un modello di massima in Matlab, rappresentando in Simulink le relazioni che caratterizzano la dinamica di un pendolo inverso. Al modello del sistema fisico e' quindi stato applicato un semplice controllore PID, tarato affinche' garantisse prestazioni sufficientemente soddisfacenti senza requisiti di coppia troppo elevati.
-== Trasmissione ==
+==== Trasmissione ====
-== Ruote ==
+==== Ruote ====
 Pensando con Riccardo alla soluzione per utilizzare normalissime ruote da bicicletta senza pezzi troppo custom, siamo giunti ad una soluzione che, a noi, pare la piu' semplice: invece che insistere nel cercare di rendere solidale il mozzo alla ruota, cosi' da metterlo sui cuscinetti e avere la puleggia (e la cinghia) interna al telaio, si puo' mantenere il mozzo fisso, "saldato" al telaio, esattamente come nelle normali biciclette (il mozzo e' fisso, i cuscinetti sono tra il mozzo e il pignone della ruota).
 Cio' che servire sarebbe quindi soltanto la puleggia a cui collegare la cinghia (che resterebbe esterna al telaio) fatta ad-hoc in modo da utilizzare lo stesso sistema di aggancio alla ruota che usano gli ingranaggi della bicicletta (quindi la "zigrinatura" su cui si infilano gli ingranaggi). Utilizzando ruote da BMX non c'e' il sistema di ruota libera, per cui la puleggia su cui poggia la cinghia sarebbe solidale al cerchio in entrambi i versi di rotazione.
-==Mozzo ruote ==
+==== Mozzo ruote ====
 Disegni di massima con quote
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 [[Image:Tiltone 1 - motore e cinghia.jpg|800px]]

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-== Trasmissione ==
+=== Meccanica ===
 Pensando con Riccardo alla soluzione per utilizzare normalissime ruote da bicicletta senza pezzi troppo custom, siamo giunti ad una soluzione che, a noi, pare la piu' semplice: invece che insistere nel cercare di rendere solidale il mozzo alla ruota, cosi' da metterlo sui cuscinetti e avere la puleggia (e la cinghia) interna al telaio, si puo' mantenere il mozzo fisso, "saldato" al telaio, esattamente come nelle normali biciclette (il mozzo e' fisso, i cuscinetti sono tra il mozzo e il pignone della ruota).
 Cio' che servire sarebbe quindi soltanto la puleggia a cui collegare la cinghia (che resterebbe esterna al telaio) fatta ad-hoc in modo da utilizzare lo stesso sistema di aggancio alla ruota che usano gli ingranaggi della bicicletta (quindi la "zigrinatura" su cui si infilano gli ingranaggi). Utilizzando ruote da BMX non c'e' il sistema di ruota libera, per cui la puleggia su cui poggia la cinghia sarebbe solidale al cerchio in entrambi i versi di rotazione.
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 == Mozzo ruota ==

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 '''TiltOne'''
-Il progetto realizzato con Google SketchUp 6 e' questo: [[Media:Tiltone_2_-_completo.zip]]
+== TiltOne: il progetto ==
-== Viste complessive ==
+Il progetto di massima e' stato realizzato con Google SketchUp 6, per avere in tempi rapidi una vista d'insieme che ci permettesse di scegliere le dimensioni del robot.
+Progetto di massima di TiltOne (realizzato con Google SketchUp), con ruote di supporto alzate:
-Vista complessiva di TiltOne, con ruote di supporto alzate:
 [[Image:Tiltone 2 - ruote alzate.jpg]]
-Vista complessiva di TiltOne, con ruote di supporto a terra:
+Progetto di massima di TiltOne (realizzato con Google SketchUp),  con ruote di supporto a terra:
 [[Image:Tiltone 2 - completo.jpg]]
-[[Image:Tiltone 2 - profilo con ruote.jpg]]
+Stabilite le dimensioni del robot e scelti i profilati da utilizzare, abbiamo disegnato con maggior precisione il telaio, utilizzando Rhinoceros 4. In particolare e' stata curata la parte meccanica: trasmissione, ruote, asse e supporto asse, posizionamento dei motori.
-Vista di TiltOne a riposo, appoggiato ai quattro piedistalli:
+Vista d'insieme di TiltOne (progetto realizzato con Rhinoceros),:
-[[Image:Tiltone 2 - a riposo su piedistalli.jpg]]
+[[Image:tiltOne.jpg]]
-Vista di Tiltone nel caso di inclinazione massima (20 gradi) con ruote di supporto montati su profilati di 30cm:
+=== Telaio ===
-−
-[[Image:Tiltone 2 - ruote 30cm a 20 gradi.jpg]]
-−
-Particolare della ruota piu' critica - il profilato non tocca il pavimento:
-−
-[[Image:Tiltone 2 - ruote 30cm a 20 gradi - particolare.jpg]]
-−
-−
-−
-== Telaio: immagini descrittive ==
 I profilati in grigio scuro saranno fissati con giunti di testa, non mobili (saranno in sostanza gli 8 che chiudono esternamente lo spazio per i motori). Tutti gli altri saranno fissati con le squadre per permetterne lo spostamento andando a variare la posizione del baricentro.
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 Disegni di massima con quote
-[[Image:Mozzo alto.jpg|800px]]
+[[Image:Mozzo rhino prospettica.jpg|800px]]
-[[Image:Mozzo laterale.jpg|800px]]
+[[Image:Mozzo rhino tavola.jpg|800px]]
-[[Image:Mozzo frontale.jpg|800px]]

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Line 135:		Line 135:

	[[Image:Tiltone 1 - motore e cinghia.jpg\|800px]]		[[Image:Tiltone 1 - motore e cinghia.jpg\|800px]]
		+
		+
		+	== Mozzo ruota ==
		+
		+	Disegni di massima con quote
		+
		+	[[Image:Mozzo alto.jpg\|800px]]
		+	[[Image:Mozzo laterale.jpg\|800px]]
		+	[[Image:Mozzo frontale.jpg\|800px]]

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 ''Il codice firmware:''[[Media:Mplab.zip‎]]
 Come software si utilizza appunto mplab della microchip, attraverso il programmatore/debugger
 ICD2, sulla scheda è presente un connettore RJ11 al quale connettersi velocemente
 ''Il codice matlab:'' utilizzato per il download dei dati:[[Media:Matlab.zip‎]]
 Nel pacchetto c'è il codice che permette di scaricare i dati dal Bot ad un pc, sia per il funzionamento normale che
 per i Test eseguiti.
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 ''Gli schematici elaborati con Eagle:''[[Media:Tilty-Schematici.zip]]
 Sono Schematici e board, gli schematici sono aggiornati alle modifiche apportate alla scheda
 il layout invece è quello della scheda prodotta, e non è stato poi aggiornato

@@ Line 1: / Line 1: @@
-Tilty
+'''Tilty'''
 Prima stabilita' del progetto Tilty:
 [[Media:Tilty_non_cade.ogg.zip]]
-TiltOne
+''Il codice firmware:''[[Media:Mplab.zip‎]]

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Line 1:		Line 1:
		+	Tilty
		+
		+	Prima stabilita' del progetto Tilty:
		+	[[Media:Tilty_non_cade.ogg.zip]]
		+
		+
		+	TiltOne
		+
		+
	In seguito il progetto del TiltOne (seconda revisione) con quote e dettagli per ordinare i vari profilati Item.		In seguito il progetto del TiltOne (seconda revisione) con quote e dettagli per ordinare i vari profilati Item.