Roteamento de cabos no sistema de controle de movimento theta, x, y. Melhor dentro ou fora?

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Estou construindo uma plataforma de controle de movimento com 3 DoF: 1 eixo de rotação (teta) e 2 cartesiano (x, y). Na maioria das aplicações, como atuação do pulso, você tem um estágio XY com um servo rotativo como carga útil do estágio. Essa configuração funciona bem, pois pouco da fiação de energia e dados precisa transitar para a parte móvel não linear da plataforma.

Para meu aplicativo invertido, o empilhamento é invertido. O eixo rotativo vem primeiro (do plano de montagem) com o palco conectado como a carga útil da plataforma rotativa. Agora, quase toda a fiação (energia, comando, sensor e outros) deve ser direcionada para a seção de movimento não linear.

Eu posso ver duas abordagens amplas:

  1. Na pista interna, eu direciono o cabeamento através do centro de rotação.

  2. Na faixa externa, eu direciono os cabos para fora do diâmetro externo da plataforma rotativa.

Matematicamente, posso ver que (1) resulta em comprimento mínimo de cabo, mas carga de torção máxima, enquanto (2) resulta em comprimento máximo de cabo, mas carga de torção mínima nos fios.

Tendo experiência limitada em roteamento de cabos (e as operadoras, estratégias e produtos associados) em aplicações não lineares, minha pergunta é ...

... qual abordagem é melhor na prática?

O custo não é realmente o problema aqui. Estou mais interessado em confiabilidade, facilidade de construção, disponibilidade de componentes comerciais (diz algo sobre a popularidade da técnica), etc ...

por exemplo, os conceitos genéricos por trás de por que você escolhe um sobre o outro.

... é claro, se você tiver alguns números de peça para mim, eu não ficaria chateado <- eu sei que não devo perguntar isso aqui ;-)

DrFriedParts
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Pergunta interessante, já me deparei com esse problema algumas vezes. Frustrante, mas é uma experiência de aprendizado :) Vou ver se consigo reunir meus pensamentos em uma boa resposta mais tarde.
Manishearth
Não acho que a rota seja o que afeta a torção do cabo - a folga nos cabos determinará quanta força de torção é aplicada aos cabos - a opção provavelmente depende da sua configuração, e qual é a mais fácil de realizar (espaço disponível vs número de cabos e se ele vai caber)
ronalchn
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De qualquer forma, certifique-se de comprar um cabo projetado especificamente para operações de "alta flexibilidade", pois isso durará muito mais tempo.
WildCrustacean
Isso não é uma resposta nem uma crítica, mas se você tiver algum diagrama da sua configuração X / Y / , adicione-o. Embora o núcleo da sua pergunta seja sobre cabeamento, poder visualizar melhor o problema adicionará mais contexto à solução. θ
Ian
Obrigado. Eu realmente queria. Estou trabalhando em um modelo. Vou carregá-lo o mais rápido possível. Desculpe pelo atraso.
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Respostas:

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Eu já vi vários sistemas nessa configuração e a maioria optou por uma solução de pista externa. Parte do motivo disso é o controle do raio de curvatura. Com uma pista externa, a dobra é óbvia em todas as posições e fica clara quando você fica sem pista .

Se você se preocupa com a complexidade do cabeamento, pode colocar mais componentes eletrônicos no palco girado. Portanto, em vez de ter o motor, o codificador e outros cabos correndo pela cadeia de energia, você teria apenas linhas de energia e dados, com tudo o mais feito por E / S remota.

Levando isso ao extremo, trabalhei em um local onde essa técnica era usada com anéis deslizantes para um robô em rotação contínua. Tinha dois braços scara e todos os componentes eletrônicos de controle montados em uma plataforma giratória. Os anéis de deslizamento de dados eram terrivelmente barulhentos, portanto a conexão de dados precisava ter mais ECC do que o normal, mas tudo funcionou bem.

Mark Booth
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O outro problema dos anéis coletores é que eles introduzem pequenas alterações na resistência que podem causar falhas nos capacitores do controlador do motor.
22412 Ian