Introdução ao design do braço robótico

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Gostaria de projetar um braço robótico para suportar um peso X no comprimento Y (no meu caso, quero segurar X = 2,5 libras em Y = 4 polegadas). Começando simplesmente, eu gostaria de tentar construir um braço com uma pinça mais uma junta servo.

[Junta Servo] ----- Y ------ [Garra]

Ao projetar um braço, eu gostaria de dizer que a garra precisa ter torque suficiente para manter o peso desejado (por exemplo, 2,5 libras) a uma distância mínima (por mais longos que os dedos sejam) e depois projetar a junta servo para suportar o peso da pinça + a carga?

Eu gostaria de poder segurar o objeto em extensão total

design otherservos robotic-arm Jon
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Respostas:

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Você tem a idéia certa, apenas certifique-se de projetar para o servo suportar a força do momento (também conhecida como torque) gerada pela carga em Y = 4 polegadas da junta, não os 2,5 libras do que você está tentando segurar.

τ=r∗F∗pecado⁡(θ)

Onde:

  • r é o deslocamento (seu braço de 4 polegadas)
  • F é a magnitude da força (2,5 libras + a garra)
  • Teta é o ângulo entre o vetor de força (gravidade, apontando para baixo) e o braço da alavanca


Você também deseja levar em consideração o torque exercido pelo peso do próprio braço de 4 polegadas. O deslocamento usado para calcular isso não é de 10 cm, mas a distância do servo ao centro de massa do braço (provavelmente 10 cm).

Joe Baker
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então, no pior caso, eu precisaria de torque = 4 * (F_gripper + X) * sin (pi / 2) + [2 * F_arm * sin (pi / 2)] (onde X é o objeto com peso de 2,5 libras e F_arm é o peso de o braço)?
Jon
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Sim, esse é o seu torque operacional. Adicione um pouco de sobrecarga por segurança e você estará pronto.
9788 Joe Barker