Pregunta:
Mecanismos de tracción para un robot en espacios reducidos
user16
2015-02-03 09:32:43 UTC
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Me gustaría construir un robot exploratorio que pueda caber en espacios reducidos 1 .

¿Qué mecanismos de tracción debo considerar para impulsar un robot por el interior de un 4 "¿Tubería?

Es probable que la tubería que se va a atravesar tenga líquido (suponga agua) dentro de ella en diversos grados, desde parcialmente llena hasta completamente llena. Inicialmente planeo atar el robot con un cable coaxial.

Hasta ahora, he considerado un enfoque de ruedas de 3 y 4 puntos, como con una configuración de ruedas Y o X . Y en su lugar he considerado las huellas de ruedas. El robot deberá poder navegar 90 o vueltas en el camino de entrada, pero se puede sacar a través del cable coaxial si es necesario. Preferiblemente, podrá retroceder en su camino la mayor parte de la distancia que puede cubrir.

El robot no necesitaría trepar sin ayuda. El uso inicial será en una tubería que cae varios pies desde el punto de acceso y luego desciende aproximadamente 5 pies sobre un 60 correr a pie. La recuperación del robot será asistida por el cable coaxial o una línea de sujeción.

1 Es una aplicación bastante aburrida, en realidad. Quiero ver qué tan mal se arrastran las raíces hacia la línea de alcantarillado desde mi casa.

No aborda su pregunta directamente, pero si hay algo de presión en la tubería, esto generalmente se hace con una práctica llamada 'pigging': https://en.wikipedia.org/wiki/Pigging Si necesita hacerlo Independientemente del líquido, miraría sistemas que tienen dos pies opuestos como máquinas excavadoras de túneles.
Estaba a punto de escribir una respuesta sobre robots de alcantarillado, pero ¿tal vez ya miraste los diseños existentes? ¿Necesitará trepar el robot? ¿Puede ampliar la investigación que hizo para que sepamos lo que no necesitamos decirle?
Estoy realmente tentado de sugerir alguna variante de [BristleBot] (https://www.youtube.com/watch?v=rUSTXUis_ys).
@mart: todavía no he investigado los robots de alcantarillado. Según mis conversaciones con varios fontaneros, no han oído hablar de nada que haga lo que estoy pensando. Actualicé mi pregunta para proporcionar un poco más de contexto sobre lo que estoy tratando de lograr.
Consulte también la Figura 7 en este documento http://www.das.ufsc.br/~vinicius/projetos/dutos/00257076.pdf. Hablan de sujetar y tirar, es decir, donde el robot puede empujar contra la tubería en la parte delantera y trasera y se estira / contrae en el medio.
probablemente desee algo más que un cable coaxial para tirar del robot. Tal vez una cuerda un poco más corta y conectada al cable a intervalos.
Dos respuestas:
#1
+4
Trevor Archibald
2015-02-03 10:06:39 UTC
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Primero, diré que por experiencia personal, localizar e implementar huellas en un robot de ese tamaño puede ser MUY difícil. Estaba construyendo un robot que se suponía que debía medir 20 x 20 x 20 cm (ancho x alto x largo), incluidas las huellas, y tuvimos muchos problemas para encontrar huellas utilizables que fueran lo suficientemente pequeñas pero que resistieran un uso más intenso que el de Lego. o robots K'nex. Si puede encontrar huellas, aún debe poder tensarlas y evitar que se desplace axialmente a lo largo de las ruedas guía (es decir, que se resbalen mientras el robot está conduciendo). Así que mi primera recomendación es ir con ruedas.

En cuanto a conseguir tracción, consideraría algún tipo de sistema de suspensión rudimentario, o llantas de goma blandas o infladas que tienen algo de elasticidad. Básicamente, algo que te permita diseñar el robot para que tenga un diámetro de reposo de 4.5 ", pero luego comprímelo a 4" para que quepa dentro de la tubería, aplique una fuerza normal más alta en cada rueda y aumente la fricción entre la llanta y la tubería. (Esos números son ejemplos, haría más trabajar para obtener una determinación real de ID, 4 "probablemente sea el OD, y para determinar cuánta flexibilidad puedes tener. Y tenga cuidado, demasiada fricción evitará que el robot se mueva).

Otros pensamientos: me gusta más la configuración en Y, y es posible que desee que la rueda superior sea más pequeña, solo para estabilizar la robot, y no proporcionar ningún poder de conducción a través de él. Considere cómo va a conseguir potencia para las ruedas si no están en el mismo eje. Es posible que tenga que accionar cada dirección de las ruedas de forma independiente o su engranaje puede volverse complejo. Y es posible que no pueda compensar la transmisión de potencia principalmente fuera del eje, también puede haber una traslación radial.

#2
+4
mart
2015-02-04 02:58:24 UTC
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Estás buscando construir un robot de alcantarillado, por lo que quizás quieras mirar otros robots de alcantarillado. No tengo experiencia directa en el diseño o manejo de robots de alcantarillado, pero puedo hablar sobre los que vi en ferias comerciales.
Algunas construcciones tienen juegos de 3 o 4 ruedas con un mecanismo que empuja las ruedas contra las paredes de la tubería, o - más típicamente - juegos de 2 ruedas. En el primer caso, las ruedas son bastante pequeñas. En este último caso, las ruedas a veces tienen una forma de modo que cuando se mira al robot de frente la sección transversal es más o menos circular. Encuentre algunas imágenes del segundo tipo aquí. El primer tipo, con forma de X, puede verlo aquí. Creo que es mucho más grande que 4 ". No es que este no sea un robot de alcantarillado clásico, sino para alguna aplicación de construcción de tuberías que no entiendo.

Un pequeño robot que he visto tenía un pequeño brazo giratorio en el frente con una fuente de luz y una cámara. En una bifurcación de las tuberías, el robot podría empujar el brazo hacia una de las ramas. Cuando el robot se moviera hacia adelante, se deslizaría hacia esta rama debido al brazo.
Nunca he visto robots rastreados que encajen en una tubería de 4 ". Nuevamente, no me fíe de mi palabra.

Nota La mayoría de los resultados para el término robot de alcantarillado donde en sitios alemanes. Quizás el término en inglés actual sea diferente, y solo los alemanes insisten en llamarlos robots de alcantarillado.

La "gran revelación" de lo que espero hacer está en mi [otra pregunta relacionada] (http://engineering.stackexchange.com/q/433/16).


Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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