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Controlador de armónicos

Descripción del modelo 3D

Esta es una versión imprimible en 3D de una unidad armónica. Los accionamientos armónicos son sistemas de engranajes mecánicos que tienen algunas propiedades muy agradables, como la ausencia de holguras, las altas relaciones de transmisión y la posibilidad de mantener su posición sin necesidad de potencia:

http://en.wikipedia.org/wiki/Harmonic_drive

Los variadores armónicos tienen un engranaje interno deformable elípticamente (el spline flexible) que se engrana en un engranaje externo estriado (el spline circular) utilizando una bocina elíptica (el generador de ondas) que se conecta a un motor. A medida que el generador de ondas se mueve, deforma la lengüeta flexible y cambia sus puntos de contacto con la lengüeta circular. Cada rotación completa del generador de ondas mueve la lengüeta flexible sólo por la diferencia en el número de dientes en la lengüeta flexible y la lengüeta circular. Este diseño tiene 32 dientes en la ranura flexible y 34 dientes en la ranura circular. Ver más detalles:

http://www.projectbiped.com/projects/harmonic-drive

Vea el vídeo de la unidad en acción:

http://www.youtube.com/watch?v=vF3HHHH-Et4c

Parámetros de impresión 3D

Las unidades armónicas se utilizan en muchos de los robots humanoides de gama alta como Asimo. Desafortunadamente, normalmente son muy caros (miles de dólares), así que espero hacer que esta tecnología sea accesible al mercado de los hobbys. Este diseño cuesta alrededor de $3 en partes y plástico (+ $11 para el servo). Una vez que el diseño se ha refinado un poco quiero usarlos en robots bípedos como FOBO :

http://www.projectbiped.com/prototypes/fobo

La principal adición técnica al diseño básico del accionamiento armónico es el estabilizador que se fija tanto a la férula flexible como a la férula circular para limitar la fuerza de salida al eje radial. Esto reduce las fuerzas de cizallamiento en la lengüeta de flexión que, de lo contrario, la destruirían rápidamente.

Pasé por alrededor de 25 iteraciones para el diseño de la lengüeta flexible y la versión actual ha resistido hasta 3 horas de uso sin romperse. Algunos ajustes en la configuración de la impresora pueden hacer que la lengüeta flexible sea más duradera. Necesito su ayuda para mejorar este diseño para que todos puedan tener acceso a esta gran tecnología.

Las piezas principales necesarias para el accionamiento son:

2 rodamientos radiales a bolas

1 servo continuo de tamaño estándar

48 libras

1 potenciómetro radial

Una hoja de cálculo de partes completa que incluye precios y enlaces a sitios web de proveedores está disponible aquí:

https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0Ai_h1KTMNaWNdE8xRU5jdWNGSlhWRlNQRWlXejA0NXc[hashtag gid]=0

(tenga en cuenta que algunas de las piezas deben ser compradas en mayor volumen que el necesario para una sola construcción)

La impresión de las piezas debe durar unas 2,5 horas, dependiendo de la configuración de la impresora. Las tolerancias son realmente importantes para esta construcción, por lo que puede ser necesario hacer algunos ajustes en los ajustes para obtener un impulso armónico felizmente enlazado (tenga paciencia y desespere en ™t, definitivamente es posible).

Modifica el servo para que sea continuo si ya está en ™t Un buen tutorial sobre cómo hacer esto se puede encontrar aquí:

http://www.societyofrobots.com/actuators_modifyservo.shtml

El montaje del accionamiento debe durar unos 20 minutos. Instrucciones animadas paso a paso se pueden encontrar aquí:

http://www.projectbiped.com/projects/harmonic-drive

La prueba del accionamiento se puede realizar con cualquier microcontrolador que pueda controlar un servo. Usé un Arduino Uno para controlar el Harmonic Drive. Sigue el ejemplo Servo/Knob que viene con el entorno de desarrollo de Arduino (tanto para el cableado como para el software).

  • Formato de modelo 3D : STL y ZIP

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CC BY NC

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