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機械社區

標題: 本人最近設計一套移動小車，請求指導 [打印本頁]

作者: 北回歸線24 時間: 2015-12-29 10:00
標題: 本人最近設計一套移動小車，請求指導
本人最近設計一套移動小車，設計搭載1-2噸物品，可以在X-Y平面任意方向運動。由于經驗不足，是否能實現在車間里面任意方向走動，現請各位大俠指出，感激不盡！
小車運動速度：0.2m/s
驅動電機功率：4×400w 步進電機
轉向電機功率：4×57w 直流電機
示意圖：

作者: 咬不動豆腐 時間: 2015-12-29 10:05
電機都是懸空的？機械部分沒啥可說的。但是這可是全時四驅、四輪獨立轉向，重點和難點都是電機控制。

作者: 北回歸線24 時間: 2015-12-29 10:11

咬不動豆腐發表于 2015-12-29 10:05
電機都是懸空的？機械部分沒啥可說的。但是這可是全時四驅、四輪獨立轉向，重點和難點都是電機控制。

直流電機是固定的，沒有畫。電機控制這一塊，公司有工程師可以實現無人駕駛功能。我困擾在于1、直流電機帶動齒輪轉向，可以撥動驅動輪轉向（比如轉90°）嗎，畢竟搭載1-2噸的物品。2、地面不設置行走軌道，驅動輪與地面會不會打滑。

作者: 初涉池中 時間: 2015-12-29 10:18
對控制部分是難點

作者: 咬不動豆腐 時間: 2015-12-29 10:22

北回歸線24 發表于 2015-12-29 10:11
直流電機是固定的，沒有畫。電機控制這一塊，公司有工程師可以實現無人駕駛功能。我困擾在于1、直流電機帶 ...

總體上，我不知道你想讓這個小車運動到什么地步，是在平面上像普通車輛一樣，能夠直行、轉彎、掉頭，還是朝向不變，只平動就可以？如果前者，控制會很麻煩。如果后者，你的設計并不合適。四個驅動電機和四個獨立的轉向電機顯得太冗余。

1. 原地轉向當然沒問題。就是沉重一些，輪胎磨損大一些。用合適的減速電機就行。

2. 驅動輪打滑不是什么大問題，如果控制得不精確，打滑是難免的。不是打滑就不能運送了，只不過會浪費能源和輪子。如果真的完全不想打滑，就得進行精確的轉向控制和差速控制。如果你真的要全時四驅和四輪獨立轉向的話。

作者: 實固美 時間: 2015-12-29 10:26
四輪全獨立懸掛/控制，好奢侈，假設底板剛性足夠的畫，地面不平，實際只有三輪受力哦。

作者: a99335 時間: 2015-12-29 10:26
1.你這樣的設計是想要保證運送的東西保持某個指向不變嗎？如果不是，可以減少電機數量。
2.還有你的電機是按型號選的嗎，模型中的比例合適嗎；電機放在外側？原理是沒問題的，只不過最后如果選型確定之后，電機會凸出來多少、是不是在你預想情況之中還是要好好考慮一下的。

作者: 北回歸線24 時間: 2015-12-29 10:33

咬不動豆腐發表于 2015-12-29 10:22
總體上，我不知道你想讓這個小車運動到什么地步，是在平面上像普通車輛一樣，能夠直行、轉彎、掉頭，還是 ...

就是想要1、前后左右移動（4組電機控制其直線行走） 2、掉頭。以上依靠4組電機+程序，不用轉彎，除了掉頭，其余都是直線行走。

作者: 北回歸線24 時間: 2015-12-29 10:34

實固美發表于 2015-12-29 10:26
四輪全獨立懸掛/控制，好奢侈，假設底板剛性足夠的畫，地面不平，實際只有三輪受力哦。

謝謝提醒，地板比較理想的。

作者: duduxiaozi32 時間: 2015-12-29 10:37
我看到了八個電機，這控制起來得多費勁啊。
還有小車是不是設計一個減震結構，畢竟重量不算輕了。
建議使用汽車前輪的轉向機構，后輪驅動，搭載減震結構。這樣就一個驅動電機，一個控制電機了。控制起來也簡單些。

作者: 北回歸線24 時間: 2015-12-29 10:39

a99335 發表于 2015-12-29 10:26
1.你這樣的設計是想要保證運送的東西保持某個指向不變嗎？如果不是，可以減少電機數量。
2.還有你的電機是 ...

1問題，是按照某個指定方向，電機不能減少，驅動輪子不能共用電機哦；
2 SW模型電機不是按選型的，CAD就是嚴格按照電機尺寸；
謝謝大俠，順祝您新的一年工作順利。

作者: fsqr178713 時間: 2015-12-29 10:58
好厲害

作者: tianjitingyu 時間: 2015-12-29 11:03
能不能載2噸的東西，計算過嗎

作者: 咬不動豆腐 時間: 2015-12-29 11:03

北回歸線24 發表于 2015-12-29 10:33
就是想要1、前后左右移動（4組電機控制其直線行走） 2、掉頭。以上依靠4組電機+程序，不用轉彎，除了掉 ...

那就是直行、橫行、原地180度轉彎三個動作？還是重在控制。開環控制比較懸，這車想走直都挺難，畢竟電機的體質不一定相同，四個輪子輪徑也都有誤差。不知道寫的電機是不是有問題，輪子轉向的負荷還是很大的。

還有前面有人說的加減震，這個很有必要。

作者: 帽子suma 時間: 2015-12-29 11:08
為什么不用麥克奈姆輪呢

作者: kgdandet 時間: 2015-12-29 11:12
我們也做過，直接二手市場買個后橋，里面是有差速器的

作者: luxiang821 時間: 2015-12-29 11:27

帽子suma 發表于 2015-12-29 11:08
為什么不用麥克奈姆輪呢

史上最強的“車輪”，求高手指點~~

我來補個鏈接，按樓主要求麥克納姆輪是很合適的

作者: duduxiaozi32 時間: 2015-12-29 11:36
想到一個結構，可能滿足樓主要求，有大大降低控制方面的要求。
圖中圓圈為齒輪，外圈與中心的齒輪相同，中心齒輪為驅動齒輪用于轉向；
圖中的方塊均為輪子，所有的輪子都隨齒輪轉動，四周的輪子沒有驅動，向前的驅動由中心的輪子提供。
當中心齒輪旋轉一個角度，四周齒輪旋轉同一個角度，驅動輪帶動小車向直線前進，可實現180°掉頭。
僅供參考。

作者: 問天問地問自己 時間: 2015-12-29 11:56

duduxiaozi32 發表于 2015-12-29 11:36
想到一個結構，可能滿足樓主要求，有大大降低控制方面的要求。
圖中圓圈為齒輪，外圈與中心的齒輪相同，中 ...

為什么要齒輪呢？朋友的方案直接4個萬向輪就搞定了。

作者: 帽子suma 時間: 2015-12-29 12:02

帽子suma 發表于 2015-12-29 11:08
為什么不用麥克奈姆輪呢

也沒什么高端的，現在在大型的廠庫廠區，成熟的全向運動底盤都是麥克奈姆輪，AGV自動牽引車這一類已經是非常成熟的方案了

作者: luxiang821 時間: 2015-12-29 12:05
本帖最后由 luxiang821 于 2015-12-29 12:09 編輯

問天問地問自己發表于 2015-12-29 11:56
為什么要齒輪呢？朋友的方案直接4個萬向輪就搞定了。

社區這里還有一個（編輯幾次氣死我了一直插入不了鏈接，只好復制網址了）
麥克納姆輪
http://bbs.cmiw.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=325864
ROBOCON比賽都用，說明這方面資料應該不難找到

作者: xiao康 時間: 2015-12-29 12:06
能不能采用一些機械結構來控制兩個以上輪子同時轉向從而減少轉向電機呢？像汽車方向盤可以控制兩個前輪轉向一樣。新人一個，請求指導

作者: civiling 時間: 2015-12-29 12:29
看圖，還有很多工作要做啊，技術工作，有時細節才能體現技術含量
就這圖，做出來可能真跑不了

作者: liuchang-zhiyun 時間: 2015-12-29 12:30
激光制導，行走軌跡由控制系統實現，軟件是專利，AGV廠家都有，但不會提供編程模板。

作者: 問天問地問自己 時間: 2015-12-29 12:45

civiling 發表于 2015-12-29 12:29
看圖，還有很多工作要做啊，技術工作，有時細節才能體現技術含量
就這圖，做出來可能真跑不了

無敵電控，加上減震，應該還是可以跑的吧？

作者: 問天問地問自己 時間: 2015-12-29 12:46

帽子suma 發表于 2015-12-29 11:08
為什么不用麥克奈姆輪呢

同問。LZ現在用的啥輪子？

作者: 帽子suma 時間: 2015-12-29 14:28

luxiang821 發表于 2015-12-29 12:05
社區這里還有一個（編輯幾次氣死我了一直插入不了鏈接，只好復制網址了）
麥克納姆輪
http://bbs.cmiw ...

蘿卜坑中人？

作者: civiling 時間: 2015-12-29 15:44

問天問地問自己發表于 2015-12-29 12:45
無敵電控，加上減震，應該還是可以跑的吧？

以能跑為目的自然不是問題，這個設計很像我剛畢業那年做的一個蹩腳設計，當時還加了懸掛減震呢。具體問題一大堆：
1. 四個步進有事兒沒事兒都大量消耗電能，無敵電控也沒用
2. 就目前這個設計，通過齒輪傳遞控制輪子方向，齒輪的回程間隙無法消除，四個輪子可能同時“帕金森”
3. 驅動輪在“帕金森”下，彼此方向不一致時，消耗功率略有增加
4. 就這樣的輪系，需要把轉向電機和驅動電機同時裝到一個模塊上實現懸掛減震，那樣的復雜程度，比現在的零件數要加一倍；當然，速度慢嘛，不加減震，直接換充氣輪也湊合
5. 就目前的圖，還看不出輪軸的可裝配性，軸承怎么就裝到了兩邊小中間大的空間里去了，畫圖不能省略到這地步吧……

作者: 問天問地問自己 時間: 2015-12-29 16:05

civiling 發表于 2015-12-29 15:44
以能跑為目的自然不是問題，這個設計很像我剛畢業那年做的一個蹩腳設計，當時還加了懸掛減震呢。具體問題 ...

LZ好好看看這位大俠的點評！

作者: fly402418688 時間: 2015-12-29 19:38
參照三輪車結構可以嗎？兩個后輪驅動，前面一個輪子轉向。

作者: 夫俗孒 時間: 2015-12-29 20:41
四輪沒有緩沖機構，而且控制四輪協調調補會很難吧！

作者: 101kjs 時間: 2015-12-29 23:07
制造出來，估計沒有想像中好用

作者: 拾三少 時間: 2015-12-29 23:50
個人感覺方案有問題，參考一下AGV的設計思路吧，那么多大大小小的電機。

作者: 再來兩次 時間: 2015-12-30 08:32
干嘛用這么多電機

作者: oldpipe 時間: 2015-12-30 10:03
絕對不可以！！！
理由一：電機同步會有問題，車輪直徑不會絕對一致，地面不會絕對平整，所以走不出直線，而你沒有穩定方向的機制。
理由二：觀察一下自行車前輪、前叉的結構，轉向的那個軸不能垂直、也不能與轉向輪軸處于同一平面內。你犯了大忌！！！這個輪子走起來會左右搖擺，術語叫”擺振“。
有個”麥克納姆“輪小車，很是有趣的，可以買到現成的。

作者: 煙雨無痕 時間: 2015-12-30 10:17
可以做成玩具車那種樣式，底盤中部用一組360度旋轉驅動的結構，邊上放四個萬向輪就可以了

作者: 小魚人zhangrsl 時間: 2015-12-30 10:33
AGV自動導引運輸車現在做這個的公司挺多的你們車間有需要的話可以引進啊！

作者: seebb 時間: 2015-12-30 12:53
搞這么多電機, 簡單粗暴, 但沒設計感. 能用但太粗糙.

有這個錢不如直接買個AGV吧, 小車上裝四個萬向輪, AGV拖著隨便走, 定位精度±5mm

作者: 問天問地問自己 時間: 2015-12-30 13:10

拾三少發表于 2015-12-29 23:50
個人感覺方案有問題，參考一下AGV的設計思路吧，那么多大大小小的電機。

lz這個感覺就是AGV了，一般的4輪AGV有幾個電機？

作者: 王力wangli 時間: 2015-12-30 14:53
感覺沒什么問題

作者: 月光傾城2015 時間: 2015-12-30 16:38
看著電機配的夠足啊，控制都是個難事，控制不好，穩定性就不好！

作者: 問天問地問自己 時間: 2015-12-30 16:59

咬不動豆腐發表于 2015-12-29 11:03
那就是直行、橫行、原地180度轉彎三個動作？還是重在控制。開環控制比較懸，這車想走直都挺難，畢竟電機的 ...

“輪子轉向的負荷還是很大的”

lz確認兩套電機選型是核算過的么

作者: ustb_anays 時間: 2015-12-30 17:03
太多冗余自由度，快成8軸機械手了

作者: laotounihao 時間: 2015-12-30 21:38
四個電機就為了掉頭轉彎和保持直線行走？

作者: cena2020 時間: 2015-12-30 22:12
好爛啊。

作者: 常大爺 時間: 2015-12-31 10:19
這四個電機的運行不可能精確的一模一樣吧，協調是一個大問題啊！

作者: 大/ty強 時間: 2015-12-31 11:48
建議買一個玩具車，拆開看看是什么結構。用不了多少錢。

作者: yc1990717120 時間: 2015-12-31 12:46
樓主好：
   如上所言，你主要擔心轉向電機的功率是否不足；
   這主要需考量車輪轉動時的阻力矩，唯有對車輪材料、行駛路面，產品自身傳動效率進行分析或參考同類產品方可獲得。
   另請注意，原地轉向的阻力較行駛中轉向的阻力要大，對車輪的磨損也更為嚴重。對自動控制部分應盡量避免原地轉向。
   以上，謝謝！

作者: Brian_Hou 時間: 2015-12-31 16:37
藍色的那個是電機么？上面和齒輪嚙合的紫色部分又是什么?四個輪子四個電機...這個機構不好控制吧

作者: Valnut 時間: 2015-12-31 20:15
全向輪或者麥輪肯定是第一優選，單獨控制輪轉向但是話，不太贊成直齒輪，怎么滴也得是個蝸輪蝸桿吧。
至于機構，凸輪、連桿都可以，

作者: 默默dc 時間: 2015-12-31 20:28
藍色部分的電機完全可以用，連桿、滑塊取代的，只是不能控制沒有電機的那個輪子轉動而已，如果非要四輪全獨立控制，那就當我沒說吧，畢竟電機成本也不低

作者: 天下寒 時間: 2015-12-31 21:14
四輪同步不易控制，可以考慮一下汽車后橋結構用一個驅動電機，帶上減震機構

作者: xielifu1 時間: 2016-1-1 00:06
好多汽車廠里有，AGV小車，聽說一臺幾十萬，比寶馬車還貴

作者: xielifu1 時間: 2016-1-1 00:08
地表以下埋磁條，導向

作者: xiaodongping 時間: 2016-1-1 15:38

問天問地問自己發表于 2015-12-29 12:45
無敵電控，加上減震，應該還是可以跑的吧？

同志，我可以問問這是你的方案草圖嗎？方案草圖估計也太草稿了，拿到客戶那邊是沒有任何說服力的，這樣的多方位同步控制小車在設計時候，機械，電氣控制方面都需要詳細考慮細節哦，至少機械上出的圖紙不要讓人看了是草稿，而不是設計，至少也得畫出變型設計的圖紙。

作者: 彼此的過客 時間: 2016-1-1 20:16
不是很懂，但是感覺復雜了，沒必要加這么多電機

作者: 機械——菜鳥 時間: 2016-1-1 21:53
本帖最后由機械——菜鳥于 2016-1-1 22:06 編輯

你是想貨物指向不變還是怎么的？如果是的話，你可以看看坦克，履帶+旋轉炮塔，還可以加個垂直穩定器

。你可以做個模型，試試只用一個輪子轉向并提供動力，其他的都做成萬向輪看看，把主動輪放到車體正中間，萬向輪掛中間，別忘了避震。

作者: 韓正州 時間: 2016-1-1 22:16
學習了

作者: ★葉→秋★ 時間: 2016-1-2 10:31
要這么復雜么

作者: 若塵風 時間: 2016-1-2 15:22
學習了、、好厲害

作者: 強志張666 時間: 2016-1-3 20:31
四個轉向電機，四個驅動電機，如何保證四個轉向電機的角度準確性，假設前后驅動輪未在一條直線上，行走起來能保證直線行駛嗎？建議樓主保留兩個驅動電機

作者: hollkoll 時間: 2016-1-4 09:46
4個輪子之間沒有聯動，控制起來比較麻煩。

作者: z165186988 時間: 2016-1-4 18:27
齒輪是怎么畫的？@樓主

作者: 挫挫 時間: 2016-1-4 21:02
跑偏

作者: 颶天使 時間: 2016-1-5 13:45
考慮一下力的問題吧

作者: 陳士大夫 時間: 2016-1-5 21:18
你把兩邊的電機的速度設置成不一樣就可以轉彎，就像坦克一樣，有速度差就能自由轉向

作者: shaolm2020 時間: 2016-1-5 21:43
四驅啊

作者: 蒜鮑魚 時間: 2016-1-5 22:15
控制比較麻煩啊~

作者: yue7261598 時間: 2016-1-5 23:29
感覺兩臺電機就夠了

作者: 田田田田田 時間: 2016-1-6 13:26
(, 下載次數: 316)
看看這個小車

作者: wuql02 時間: 2016-1-6 13:41
電機不同步，你這結構很快報廢了

作者: 精雕達人 時間: 2016-1-6 13:49
控制部分是如何實現的

作者: 有時候的日子 時間: 2016-1-8 15:18
AGV的萬向輪就行

作者: 被遺忘的靈魂 時間: 2016-1-8 17:09
不太懂，進來學習下，漲漲知識

作者: Miyflex 時間: 2016-1-9 09:57
用同步帶或者齒條，減少成本

作者: xwgpower 時間: 2016-1-11 15:57
這個太落伍了，每個輪子直接用輪轂電機不就行了，你這樣每個輪子加一個電機不像一個產品，現在AGV使用的那種電機值得使用，新寶就有

作者: 朕懿旨大赦天下 時間: 2016-2-26 17:04
如何保證各電機同步是個問題

作者: 朕懿旨大赦天下 時間: 2016-2-26 17:14

Miyflex 發表于 2016-1-9 09:57
用同步帶或者齒條，減少成本

我同意

作者: ppqqiloveyou 時間: 2016-2-27 15:00

最近看到的亞馬孫倉儲物流車

作者: 28126 時間: 2016-2-27 16:18
x-y兩個自由度就夠了，多了是畫蛇添足啊

作者: 蚊子36 時間: 2016-2-29 21:10
不錯啊

作者: 大灑ds 時間: 2016-2-29 23:24

a99335 發表于 2015-12-29 10:26
1.你這樣的設計是想要保證運送的東西保持某個指向不變嗎？如果不是，可以減少電機數量。
2.還有你的電機是 ...

如果是普通的電機控制相比私服不是很復雜，但是也不容易，我做的小車，兩個私服驅動兩個輪子，總是跑偏，我擦，，搞了倆月了，，還不見好，最近聽到一種理論，兩個私服，其中一個主動，另外一個從動，也就是一個伺服電機，去追趕另外一個私服的信號，不曉得能不能成功。

作者: 有時候的日子 時間: 2016-3-1 09:19
用麥克納姆輪

作者: 無敵的小昊 時間: 2016-3-1 11:33
來學習的、、、、、、、、、

作者: 喂我袋鹽 時間: 2016-3-1 13:40

大灑ds 發表于 2016-2-29 23:24
如果是普通的電機控制相比私服不是很復雜，但是也不容易，我做的小車，兩個私服驅動兩個輪子，總是跑偏， ...

兩個輪子肯定有差異，例如直徑，摩擦系數。為什么不兩個輪子用一個軸來驅動呢？

作者: 王力wangli 時間: 2016-3-1 13:43
電機太多了

作者: qqzhubo1002 時間: 2016-3-1 13:46
看過圖形后考慮到貨物有1-2噸，算是比較重的承載，有以下幾點小建議：1，4驅改為雙驅，且可以考慮左前右后的驅動方式，以免應力集中；2，要想實現x、y方向的移動切換，在兩驅動輪上需增加曲柄機構，且正好是旋轉90°，這點可能稍微難些；3，如果小車行徑距離較近還可以采用橫縱向驅動的結構，下層車實現X方向，上層車實現Y方向，具體就要考慮工況啦。希望可以幫到你

作者: fjydpf 時間: 2016-3-1 14:14
學習中

作者: 大灑ds 時間: 2016-3-1 20:20

喂我袋鹽發表于 2016-3-1 13:40
兩個輪子肯定有差異，例如直徑，摩擦系數。為什么不兩個輪子用一個軸來驅動呢？

空間不夠。。。

作者: 潛水員@老三 時間: 2016-3-1 21:38
電機多了實際上控制就簡單了，但比較繁瑣

作者: 隨心而恒 時間: 2016-3-1 22:44
可以考慮下不用轉向電機，直接用四個獨立驅動的輪子，轉彎時差動驅動。至于能不能帶動那么重的貨物，需要計算好電機的功率，還要考慮啟動速度度等因素。同時還要較核下輪子和輪軸的強度。

作者: 喂我袋鹽 時間: 2016-3-2 00:05

qqzhubo1002 發表于 2016-3-1 13:46
看過圖形后考慮到貨物有1-2噸，算是比較重的承載，有以下幾點小建議：1，4驅改為雙驅，且可以考慮左前右后的 ...

3，如果小車行徑距離較近還可以采用橫縱向驅動的結構，下層車實現X方向，上層車實現Y方向

贊思路！但是估計會非常非常復雜

作者: qqzhubo1002 時間: 2016-3-2 08:09
如果是上下層的轉運車的話結構是不復雜的，復雜的是前面的車輪轉換定位。

作者: we2016hang 時間: 2016-3-2 09:17
電機太多了，可以通過聯軸器保證輪子同步移動

作者: qq442849557 時間: 2016-3-2 11:34
我想說這個連方案都說不上

作者: 瞭望鏡 時間: 2016-3-2 14:47
用四個電機太浪費了，用一個就好了

作者: 阿布NSK 時間: 2016-3-2 18:51
可以去看下廈門智久AGV小車http://www.agv8.com/

作者: 平常心7410 時間: 2016-3-2 19:52
學習下

作者: 問天問地問自己 時間: 2016-12-22 19:44

Valnut 發表于 2015-12-31 20:15
全向輪或者麥輪肯定是第一優選，單獨控制輪轉向但是話，不太贊成直齒輪，怎么滴也得是個蝸輪蝸桿吧。
至于 ...

連桿可以轉向，凸輪怎么轉向呢，請教下層主？

作者: pengjc2001 時間: 2016-12-23 17:48
威武全時四驅和四輪獨立轉向

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