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Autor Tópico: Carro com quatro rodas e Kinect  (Lida 3833 vezes)

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Offline Bill

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Carro com quatro rodas e Kinect
« em: 19 de Junho de 2013, 20:05 »
Boas pessoal,

Preciso dos vossos conselhos. :)
Pretendo construir um carro de quatro rodas capaz de 'carregar' até 3kg (Portátil 8.9" + Kinect + Baterias).

Tenho o Kinect a funcionar com o Processing (Java) que irá controlar tudo.
Vou começar a 'construir' o carro e é aqui que preciso de ajuda:
1 - Que motores devo utilizar? DC ou Stepper? Alguns em especial?
2 - Preciso que as quatro rodas sejam 'independentes' (velocidades e rotação) para conseguir virar o carro.
3 - Que controlador(s) preciso e aconselham?
4 - Como poderei comunicar com o controlador através do Java de forma a controlar as rodas? (Com Arduino dá - serial)

Assumam que não tenho absolutamente nada.

Obrigado
« Última modificação: 19 de Junho de 2013, 20:23 por Bill »

Offline Bill

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #1 em: 20 de Junho de 2013, 00:51 »
Arduino UNO e Adafruit Motor Shield resolvem-me o problema? E os motores?

Offline senso

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #2 em: 20 de Junho de 2013, 00:57 »
3kg, com pelo menos mais 1kg da base, não podes usar motores muito pequeninos não, e precisas que tenham encoders para não andares a inventar muito a meter encoders nisso.
Possivelmente 4 destes, depois é procurares umas rodas e suportes nesse site:
http://www.robotshop.com/eu/12v-103rpm-30-1-gear-motor-encoder.html
« Última modificação: 20 de Junho de 2013, 00:59 por senso »
Avr fanboy

StarRider

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #3 em: 20 de Junho de 2013, 01:23 »
Boas,

Certamente vais escutar várias soluções, todas elas válidas.

Pessoalmente, e nessa gama de peso, uns steppers MENA 17 possivelmente devem chegar e poupas todo o overhead que
um sistema  feedback loop (como o servo com encoder) vai causar. Por outro lado uns servos vão ter um melhor desempenho
na função em questão (rodas) ... necessitas mesmo de feedback das rodas ?

Abraços,
PA

Offline Bill

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #4 em: 20 de Junho de 2013, 02:23 »
Não preciso de feedback das rodas a ideia é através do Kinect 'informar' para onde o carro tem de ir, ou seja, o Kinect já é o sensor.
Só preciso que as rodas consigam rodar em ambos os sentidos, todas ao mesmo tempo de forma independente e consiga controlar individualmente as suas velocidades.

Boas,

Certamente vais escutar várias soluções, todas elas válidas.

Pessoalmente, e nessa gama de peso, uns steppers MENA 17 possivelmente devem chegar e poupas todo o overhead que
um sistema  feedback loop (como o servo com encoder) vai causar. Por outro lado uns servos vão ter um melhor desempenho
na função em questão (rodas) ... necessitas mesmo de feedback das rodas ?

Abraços,
PA


StarRider, A minha primeira ideia foi com Steppers Nema 17, mas, provavelmente por não ser muito entendido na área, pareceu-me que seria mais difícil colocar as rodas a rodarem ao mesmo tempo, controlar a velocidade e que tinham uma implementação mais cara.

Como farias e que equipamento utilizarias?

3kg, com pelo menos mais 1kg da base, não podes usar motores muito pequeninos não, e precisas que tenham encoders para não andares a inventar muito a meter encoders nisso.
Possivelmente 4 destes, depois é procurares umas rodas e suportes nesse site:
http://www.robotshop.com/eu/12v-103rpm-30-1-gear-motor-encoder.html


senso, Não preciso de feedback das rodas, mas com esses motores, já com encoders, consigo controlar a velocidade? - Se sim, assim só precisaria do Arduino uno (tem I/O pins suficientes??) dos 4 motores com encoders e fornecer-lhes energia. Certo?

Muito obrigado pela ajuda, estou 'encalhado' nesta fase e sou caloiro nesta área área.
Agradeço toda a ajuda.

Offline senso

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #5 em: 20 de Junho de 2013, 02:30 »
Se queres velocidade igual neles todos, eu aconselho encoders, cada motor vai ter uma resposta ligeiramente diferente, principalmente porque para andares em frente, dois motores estão a rodar no seu sentido natural e dois em "marcha-atrás" e como tipicamente as escovas são posicionadas de modo a ter um bocadinho mais de eficiência a rodar para a frente, o mesmo valor de pwm nos 4 motores vai dar velocidades diferentes em todos eles.
Precisas de uma ponte H para cada motor, nesse campo tens muitas possibilidades, e se queres chegar e montar deves ter shields para arduinos que te sirvão.
Avr fanboy

Offline TigPT

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #6 em: 20 de Junho de 2013, 10:24 »
Aconselho optares por 3 rodas omnidirecionais.

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

No fundo queres uma base semelhante ao 3WD da idmind
http://www.idmind.pt/pt/research/hr.php

Offline Bill

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #7 em: 20 de Junho de 2013, 13:49 »
Independentemente do numero do rodas e do tipo de motores, para poupar tempo e trabalho posso comprar um Arduino e um Shield. Certo?

Arduino Uno e Adafruit Motor Shield resolvem-me o problema?
http://www.inmotion.pt/store/adafruit-motor-shield

Obrigado!

Offline TigPT

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #8 em: 20 de Junho de 2013, 14:21 »
Sim, é um excelente ponto de partida para a maior parte dos motores, contudo convêm veres antes os requisitos dos motores que tens em vista para ter a certeza que essas pontes H aguentam.

Offline Bill

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #9 em: 20 de Junho de 2013, 17:23 »
Terá mesmo de ter 4 rodas.... Mas as duas rodas de cada lado rodam sempre no mesmo sentido e com a mesma velocidade, assim só preciso de "controlar duas rodas". Certo?

Estava a pensar usar 4 destes motores:
http://www.pololu.com/catalog/product/1572
Specs:Key specs at 6 V: 480 RPM and 450 mA free-run, 36 oz-in (2.6 kg-cm) and 6 A stall.

E este shield para controlar os dois de cada lado:
http://www.pololu.com/catalog/product/2502:
Specs: operate from 5.5 to 24 V and can deliver a continuous 12 A (30 A peak) per motor.

Estou certo?

Offline tmms

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #10 em: 21 de Junho de 2013, 18:01 »
(1º post neste forum, olá a todos)!

Não. Esses motores não têm torque suficiente para o peso que indicas. Para esse peso precisas de uns com pelo menos 10kgf.cm... Essa rotação parece-me exagerada para o projecto que estás a criar...
E para motores de meio ampere, instalares um controlador de 12 amperes é exagerado. A amperagem de pico do controlador deve estar, por segurança, acima da de bloqueio do motor... Se colocares fusíveis isso fica seguro, caso os motores fiquem bloqueados por uma longa duração fundem os fusíveis e não os fets dos controladores.

Resumo:
Precisas de motores de pelo menos 10 kgf.cm / quase 1 newton metro. (devem ser de menos de 10A)
Precisas de 1 controlador por motor de pelo menos 10A.

Nota/Comentário:
O caso dos encoders... Depende do que queres fazer. Existem varias formas de saber a posição sem necessitares de encoders... São caros, aumentam o peso, necessitam de pelo menos 4 inputs e diminuem a potência final do motor. Podes considerar utilizar um giroscópio ou bússola digital.
Existem umas placas (multiwii) para controlar multi rotors com todos os sensores que precisas e são compatíveis com o Arduino. Podes utilizar isso em vez do Arduino comum.

Offline senso

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #11 em: 21 de Junho de 2013, 18:30 »
Encoders diminuem a potência do motor?
O peso de um encoder magnético deve ser de 3-4g, num motor de meio kg..
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Offline jm_araujo

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #12 em: 21 de Junho de 2013, 19:15 »
Podes tirar ideias deste projeto: http://turtlebot.com/
Parece-me parecido com o que pretendes, e sendo open source terá informação que podes aproveitar.
Para a parte de movimento foram pelo caminho mais simples e utilizaram uma base da irobot, fabricantes da roomba.

Offline tmms

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #13 em: 22 de Junho de 2013, 01:44 »
Encoders diminuem a potência do motor?
O peso de um encoder magnético deve ser de 3-4g, num motor de meio kg..

Sim, é um valor insignificante. :) Na minha opinião, um integrado com um giroscópio e outro com bússola, todos ligados por spi, é provavelmente a opção mais barata e reutilizável para outros projectos e existem montes de exemplos e bibliotecas para o Arduino já praticamente prontas para o que se pretende.

Offline senso

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Re: Carro com quatro rodas e Kinect
« Responder #14 em: 22 de Junho de 2013, 11:57 »
Tirando a parte do drift inerente aos sensores MEM's e que uma bussola ao pé dos motores não vai funcionar assim super bem..
Não existem soluções universais, cada caso é um caso, mas entre meia duzia de € em chips ou mais meia duzia de € nos motores para ter encoders..
Avr fanboy