RTP - Robotic Test Platform

Door xp7amrkr op dinsdag 29 januari 2013 21:55 - Reacties (9)
Categorie: -, Views: 3.356

Inleiding

Iedereen heeft zo zijn hobby's, dit geld dus ook voor mij. Mijn vrije tijd besteed ik dan ook graag de hobby, ofwel het uitoefenen van mijn passie voor techniek. Zo in de wintermaanden, wanneer je toch iets teveel tijd binnenshuis doorbrengt, beginnen er dan ook allerlei ideeŽn te borrelen, over leuke projecten om mee te beginnen. Deze ideeŽn heb ik samen met Stef van Itterzon, stef110 op het forum, gebundeld tot ťťn waanzinnig project waar wij beide aan werken. U zult zich vast afvragen waarom: "for the fun".

Het project, codename RTP, staat voor Robotic Test Platform. Het oorspronkelijke doel was een mobiel platform te maken waar wij zelfontwikkelde hardware en software op konden testen. Denk hierbij aan een (semi) autonoom voertuig dat zich door middel van video beelden, sensoren en GPS coŲrdinaten veilig een via de smartphone, tablet of computer opgegeven route af kan leggen. Dit had allemaal vrij eenvoudig gekund met een paar kleine transmissie motoren of servo's en een plank hout, maar naargelang de plannen concreter werden was alles wel wat opgeschaald.

Wij hebben momenteel het chassis met de gehele aandrijving gereed. Het is een 65kg wegende vier wiel aangedreven machine geworden. De aandrijving bestaat uit twee 24V 500W elektromotoren, zes 12V 7Ah SLA accu's en twee elektronische snelheidsregelaars die elk tot wel 36V en 70A kunnen regelen. Onderstaand een kort bouwverslag van het geheel, ondersteund door een aantal video's en afbeeldingen.

Het ontwerp

Het begon met het opstellen van een 3D model, wat is gemaakt met behulp van SolidWorks. Hiermee waren wij in staat het frame rondom de accu's, motoren en aandrijvings componenten te ontwerpen. Zoals al is vermeld hebben wij gebruik gemaakt van twee 24V 500W elektromotoren, waarbij het toerental met behulp van diverse kettingen is gereduceerd.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2F3D+Model%2FRTP+-+3D+Model+-+render+1.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Zoals op de bovenstaande afbeelding is te zien hebben wij ervoor gekozen de aandrijving in het midden van het frame te plaatsen. Op deze manier werd de constructie, met name de ophanging van de tandwielen, een stuk eenvoudiger. De vertraging bestaat uit twee trappen, de eerste trap heeft een overbrengingsverhouding van 3.5:1, de tweede trap heeft een overbrengingsverhouding van 3.2:1. De tandwielen zijn elk gelagerd met sinterbronzen bussen, de hoofdassen worden gelagerd door middel van acht 25mm flenslagers.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2F3D+Model%2FRTP+-+3D+Model+-+render+2.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Rondom de componenten is met behulp van plaatwerk een chassis ontworpen dat genoeg ruimte moest bieden voor de nog te komen hardware. Zoals te zien is de hele bovenzijde van het frame momenteel leeg, wat ons genoeg ruimte bied om elektronica in weg te werken.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2F3D+Model%2FRTP+-+3D+Model+-+render+3.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Tot slot nog een gerenderde afbeelding van de machine inclusief beplating en wielen. En jawel, we hebben gele wielen gevonden, die goed staan bij de rest.

Voordat wij zijn begonnen met de daadwerkelijke bouw vonden we het noodzakelijk om de aandrijving, met name de ketting overbrenging, te testen. Hiervoor is een simpel frame gemaakt waar de onderdelen in geplaatst zijn, onderstaand een video van deze test.

Fabricage frame

Nu het ontwerp eenmaal af was konden wij gaan bouwen. Door mijn goede relatie met mijn vorige werkgever ben ik nog steeds in staat om hobbymatig gebruik te maken van het machinepark, wat ik ten zeerste waardeer.

Het begon bij de CNC laser snijmachine die de benodigde onderdelen uit 3mm plaatstaal heeft gesneden. Altijd een mooi om je creatie op zo'n manier vorm te zien krijgen.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+01.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+02.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

De volgende stap was de onderdelen waar nodig zetten, waarna het al snel vorm begon te krijgen.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+03.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+04.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Vervolgens was het een kwestie van de onderdelen goed uitlijnen en het frame voorzichtig in elkaar hechten.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+05.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+06.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

En tot slot het aflassen en passen van de belangrijke onderdelen!

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+09.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FBuilding+the+frame%2FRTP+-+Building+the+frame+-+12.jpg&size=450&ratio=OAR&save=1

Natuurlijk moest er ook mee gereden worden, nu de aandrijving gereed was. Omdat er nog geen definitieve bevestigingspunten voor de elektronica waren is dit er maar provisorisch op geplaatst, wat de pret niet kon drukken.

Frame assemblage

Nu het frame af is hebben wij het gezandstraald en laten coaten, donker grijs structuur. Eenmaal terug gekomen konden wij beginnen met assembleren van het geheel, dan begint het pas echt leuk te worden.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+01.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+02.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+03.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+04.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+06.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+07.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+08.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+09.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

'Voorlopig' eindresultaat

Het voorlopig eindresultaat mag er wat ons betreft zeker zijn. Het is nu een rijdend frame met afscherming, en ruimte genoeg voor de elektronica waar wij aan gaan beginnen. We hebben naar volle tevredenheid al meerdere testritten gemaakt waarbij wij hem als radiografische auto bedienen. (met een zender in de hand) Zowel de snelheid, koppel als accuduur zien er veelbelovend uit en zullen de RTP in staat stellen gedurende langere tijd operationeel te zijn en zich op oneven terrein goed te kunnen verplaatsen.

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+10.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+11.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

http://gallery.datmartens.com/thumb.php?src=cache%2Falbums%2FRobots%2FRTP+-+Robotic+Test+Platform%2FFrame+assembly%2FRTP+-+Frame+assembly+-+12.JPG&size=450&ratio=OAR&save=1

Nu wij deze goede basis hebben kan ik niet wachten aan de slag te gaan met de elektronica en programmatuur. Het eerste dat er op de to-do lijst staat is een set koplampen maken en een constructie bedenken voor de diverse (beweegbare) webcams die we willen gaan plaatsen.