Изобретатель создаёт инновационный привод на основе проволоки для роботов

Изготовление 3D-печатного привода

Одной из ключевых задач в разработке роботов является снижение размера и веса систем привода при сохранении высокой мощности. Особенно популярным методом, используемым для суставах роботов, считается оснащение каждого сустава почти прямым мотором, который объединяет бесщеточный мотор и редукционный механизм в одном устройстве. Создатель из [Workshop 5439] решил решить эту проблему в своем проекте по разработке робота. Однако из-за ограниченного бюджета на коммерческие решения он принял решение разработать собственный мощный привод с использованием 3D-печати.

Проблемы с редукционным механизмом

Основной вызов заключался в редукционном механизме мотора. Многие системы привода, приближающиеся к прямому, используют планетарные редукторы, что затрудняет 3D-печать из-за недостаточной точности или может привести к значительному люфту. Альтернативой мог бы стать циклоидный механизм, но предыдущие модели показали низкую эффективность. В связи с этим изобретатель выбрал проволочный привод, которому не требовались высокопрочные материалы или высокая точность.

Конструкция проволочного привода

Такой привод обычно использует проволоку, намотанную на два выровненных барабана. Тем не менее, он решил эту задачу, выровняв барабаны с мотором и направив проволоку между ними с помощью двух пар колес. Для изготовления мотора он использовал самодельный статер внутри 3D-печатного ротора, на который были приклеены магниты, а также кабель Dyneema для редукции благодаря его высокой прочности.

Проблемы с прочностью

Печатный ротор столкнулся с проблемами, когда притяжение между ротором и магнитами вызвало его изгиб, что привело к царапинам на корпусе. Это потребовало усиления конструкции тонкими металлическими пластинами. После ремонта устройство достигло момента в пять ньютон-метров при одном ампере и девяти ньютон-метрах при пяти амперах. Похоже, что уменьшенные результаты были вызваны поломкой 3D-печатных крепежных колес при более высоком крутящем моменте, что может быть улучшено в будущем.

Перспективы нового дизайна

Этот дизайн выглядит многообещающим, однако в случаях, когда выравнивание выходного вала с моторами не требуется, может быть проще построить привод типа Capstan. Это обеспечит более высокую эффективность и надежность во время эксплуатации.