Định tuyến cáp trong hệ thống điều khiển chuyển động theta, x, y. Tốt hơn bên trong hay bên ngoài?


8

Tôi đang xây dựng một nền tảng điều khiển chuyển động với 3 trục xoay: 1 trục (theta) và 2 cartesian (x, y). Trong hầu hết các ứng dụng, như truyền động cổ tay, bạn có một giai đoạn XY với một servo xoay làm trọng tải của giai đoạn. Cấu hình này hoạt động tốt do ít nguồn điện và dây dữ liệu cần chuyển sang phần chuyển động phi tuyến tính của nền tảng.

Đối với ứng dụng đảo ngược của tôi, stackup được đảo ngược. Trục xoay xuất hiện trước (từ mặt phẳng lắp) với giai đoạn được kết nối là trọng tải của nền tảng quay. Bây giờ gần như tất cả các hệ thống dây (nguồn, lệnh, cảm biến, và nếu không) phải được chuyển đến phần chuyển động phi tuyến tính.

Tôi có thể thấy hai cách tiếp cận rộng:

  1. Theo dõi bên trong, tôi định tuyến cáp qua trung tâm của vòng quay.

  2. Theo dõi bên ngoài, tôi định tuyến cáp xung quanh bên ngoài đường kính ngoài của nền tảng quay.

Về mặt toán học, tôi có thể thấy rằng (1) dẫn đến chiều dài cáp tối thiểu, nhưng tải xoắn tối đa, trong khi (2) dẫn đến chiều dài cáp tối đa, nhưng tải xoắn tối thiểu trên dây.

Có kinh nghiệm hạn chế với định tuyến cáp (và các nhà mạng, chiến lược và sản phẩm liên quan) trong các ứng dụng phi tuyến tính, câu hỏi của tôi là ...

... Cách tiếp cận nào tốt hơn trong thực tế?

Chi phí không thực sự là vấn đề ở đây. Tôi quan tâm nhiều hơn đến độ tin cậy, dễ xây dựng, tính sẵn có của các thành phần thương mại (nói điều gì đó về sự phổ biến của kỹ thuật này), v.v ...

ví dụ các khái niệm chung đằng sau lý do tại sao bạn chọn cái này hơn cái kia.

... tất nhiên, nếu bạn có một số số phần cho tôi, tôi sẽ không buồn <- Tôi biết tôi không nên hỏi điều đó ở đây ;-)


1
Câu hỏi thú vị, tôi đã tình cờ gặp vấn đề này khá nhiều lần. Bực bội, nhưng đó là một kinh nghiệm học tập :) Tôi sẽ xem liệu tôi có thể thu thập suy nghĩ của mình thành một câu trả lời tốt sau này không.
Manishearth

Tôi không nghĩ tuyến đường là thứ ảnh hưởng đến xoắn cáp - thay vào đó, độ chùng trong dây cáp sẽ quyết định mức độ lực xoắn được áp dụng cho cáp - tùy chọn có thể phụ thuộc vào thiết lập của bạn, vì nó dễ thực hiện hơn (không gian có sẵn so với số lượng cáp và liệu nó có phù hợp không)
ronalchn

1
Dù bằng cách nào, hãy đảm bảo bạn mua cáp được thiết kế riêng cho các hoạt động "uốn cong cao", việc này sẽ kéo dài lâu hơn nhiều.
WildCrustacean

θ

Cảm ơn. Tôi thực sự muốn. Tôi đang làm việc trên một mô hình. Tôi sẽ tải nó lên ngay khi tôi có thể. Xin lỗi vì sự chậm trễ.
DrFriedParts

Câu trả lời:


2

Tôi đã thấy một số hệ thống trong cấu hình này và hầu hết đã đi đến một giải pháp theo dõi bên ngoài. Một phần lý do cho điều này là kiểm soát bán kính uốn cong. Với một đường đua bên ngoài, sự uốn cong là rõ ràng ở tất cả các vị trí và rõ ràng khi bạn hết đường đua .

Nếu bạn bận tâm về sự phức tạp của hệ thống cáp, bạn có thể đặt nhiều thiết bị điện tử hơn ở giai đoạn xoay, vì vậy thay vì có động cơ, bộ mã hóa và các dây cáp khác chạy xuống chuỗi năng lượng, bạn sẽ chỉ có dây nguồn và dữ liệu, với mọi thứ khác được thực hiện bằng i / o từ xa.

Đưa điều này đến mức cực đoan, tôi đã làm việc tại một nơi mà kỹ thuật này được sử dụng với vòng trượt cho một robot quay vòng liên tục. Nó có hai cánh tay scara và tất cả các thiết bị điện tử điều khiển cho chúng được gắn trên một nền tảng quay vòng. Các vòng trượt dữ liệu ồn ào khủng khiếp, vì vậy kết nối dữ liệu phải có nhiều ECC hơn bình thường, nhưng tất cả đều hoạt động tốt.


Vấn đề khác với vòng trượt là chúng đưa ra những thay đổi nhỏ về điện trở có thể khiến tụ điện trong bộ điều khiển động cơ của bạn bị hỏng.
Ian
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.