Конструирование роботов для тенниса

Тоже решил роботостроением заняться. Буду делать на ардуино. Моторы бесколлекторные BR2208.
Провел небольшое тестирование регуляторов хода (ESC). Точность управления у них достаточно хорошая, на них квадрокоптеры летают.
Что бы добавить возможность вращения вперед-назад нужно внести настройки в прошивку ESC. Популярные прошивки SimonK и Blheli.
В SimonK это режим "RC car style". Еще надо включить торможение двигателем - "Brake", без него плохо работает.
В Blheli это режим "Bi-directional". "Brake" можно не включать.
Все ESC с алиэкспресс:
1. LittleBee 6a (цена 5$). Прошивка Blheli. Хорошо работал в одну сторону, в режиме вперед-назад, сгорел через 5 сек. Надо было брать ампер на 30.
2. XXD HW 30a (цена 4$). Прошивка SimonK. Один из самых дешевых, бывает желтый или красный. Чип atmega8a. Для изменения прошивки надо подпаяться к контактным площадкам, если их нет, то к чипу напрямую, что сложно. Китайцы меняют разводку платы, мне попалась без них. Оставил этот ESC для обточки резины.
3. Skylinker 40a (цена 5.5$). Чип atmega8a. Прошивка SimonK, хотя у продавца написано Blheli (и не прошить, для Blheli нужен внешний кварц). Прошил tgy.hex, включив "RC car style" и "Brake". Подобрал такие параметры для режима 100% вперед - 100% назад: надо включить тормоз на 180 мс, время набора 100% оборотов около 550 мс. С небольшим запасом минимальное время между выстрелами с реверсом 0.8 сек. 200 мс на торможение и 600 мс на набор оборотов.
https://youtu.be/F2GJQeLRAao
4. EMAX Blheli 30a (цена 6$). Прошивка Blheli. Реакция на управление гораздо быстрее чем у Skylinker. Для режима 100% вперед - 100% назад набирает обороты за 500 мс.
https://youtu.be/GoIfM7HPWHE

Выводы: Blheli быстрее управляет мотором (в режиме реверса 0.5 сек против 0.8 сек).

PS: У Сергея в TenniRobo, почему-то, "при включенной опции реверса смена направления вращения мяча занимает 1,5-2,5 сек". Может у него мощность блока питания недостаточна, или у моторов большая масса и инерция?

Вопрос пользователям роботов. Насколько востребовано боковое вращение? Сделал ствол на два мотора, получается без бокового. Можно переделать на три, но моя лень не знает границ. Да и вдруг пользоваться не буду этим боковым?

Про реверс. Какой у вас блок питания?
При резкой остановке моторов мотор превращается в генератор и начинает выдавать энергию обратно в блок питания, из-за чего входное напряжение вырастает и есть опасность выхода чего то из строя. И чем больше масса на валу двигателя, тем более сильно эффект проявляется. У вас легкое колесико небольшого диаметра (колесо это маховик), поэтому и время можно уменьшить. И еще резкий останов - это удар на подшипники и всю конструкцию, вибрации и т.п. Вообще при питании от аккумулятора этим можно пренебречь, аккум все это съедает, но вот с блоками питания другая история
Контроллер TenniRobo все это контролирует и делает плавно - для меня главное чтобы у клиента ничего не сгорело и не сломалось, поэтому я делал упор на максимальную надежность. Кроме того, TenniRobo контролирует обороты каждого двигателя в реальных оборотах в минуту, без этого было бы невозможно сделать много из функционала этого робота (ваши контроллеры контролируют  в "попугаях" - у них просто нет такой задачи точного контроля). Это вносит определенные особенности  в алгоритмы управления моторами
Еще по опыту значительная часть упражнений позволяет менять вращение мяча без реверса вообще (привет трехмоторной системе)
Могу предсказать, что вас ожидает еще очень большое число открытий на этом нелегком пути ))

Сергей прав с импульсным блоком питания и реверсом. Сначала я для тестов запитывал ESC от компьютерного БП. При тормозе комп перегружался. Погуглив нашел решение у Гекко - дампер. Диод д1 лучше использовать шоттки, Q1 - TIP147 можно заменить на КТ825. Сейчас у меня импульсный БП 12в 8а.
PS: постараюсь написать про все свои грабли, может пригодится кому. Мне очень помогла информация из этой ветки.

Диод D1 должен быть мощным, примерно на 15А, т.к. в при обычной работе весь ток двигателя проходит через него. А китайские ESC устроены так, что жрут ток немеряно. Мотор может потреблять около 10А, т.к. алгоритм управления мотором там примитивный (если я не ошибаюсь, давно не следил за этой темой). Т.е. диод будет греться (возможно понадобится радиатор для рассеивания тепла), как и сам мотор. Когда ESC установлен на самолетике, это не проблема, там поток воздуха от пропеллера все это охлаждает нормально. В роботе несколько иначе. А если у вас не один мотор, а два (или даже 3  ), то все становится совсем невесело.

Когда мотор просто крутит колесо ток где-то 0.8 - 0.9 А. С пропеллером от самолета до 8 А доходит при 12в питания, но там и поток как от вентилятора. ESC почти не греются, минут через 10 работы в режиме вперед-назад еле теплые, я даже радиаторы с них убрал. Диод у меня из старого компьютерного БП на 30А.

Экспериментировал с колесами.
Вариант 1. Колеса жесткие (1 и 2 на фото), а моторы закреплены на гибкой пластине. Зацеп мяча хороший, но точность никакая, +- градусов 30 во всех направлениях.
Вывод: моторы должны быть прочно закреплены.
Вариант 2. Колесо диаметр 26мм и пористая резина 7мм (4 на фото). Резина у меня 1-ой группы (самая мягкая), на больших оборотах растягивается центробежной силой, я ее и клеил и меньшего размера вырезал, ничего не помогает.
Вариант 3. Колесо диаметр 29мм и пористая резина 4мм (5 на фото). Хороший вариант, точность высокая, но резина отклеилась в ходе опытов. Клеил на момент.
Вариант 4. Колесо диаметр 26мм, полоса губки от hurricane и кольцо из желтой резины (силикона? 3 на фото). На максимальных оборотах может самую малость увеличивается в диаметре, но точность похуже.
Надо попробовать увеличить диаметр колеса, можно будет снизить обороты - меньше центробежная сила.
Еще можно попробовать резину 2-ой группы найти, она плотнее 1-ой раза в два.

Провел измерение ESC на потребление тока.
1. Мотор 2212 930kv, ESC XXD HW 30a. Ток холостого хода при 100% скорости 0.62А, под нагрузкой растет. Останавливал пальцами, чуть кожу не обжег. На 39 сек ток под 9А, БП отключился.
Ссылка на видео: https://youtu.be/xrakkT5iqio

2. Мотор 2208 1100kv, ESC тот же. Ток холостого хода при 100% скорости 0.54А, под нагрузкой растет меньше, сам мотор слабее. Но и его хватает с большим запасом, чтобы мяч улетел со свистом.
Ссылка на видео: https://youtu.be/21D2hsP5Mh8

3.Тест с реверсом и измерением нагрева ESC. Датчик BME280 примотал синей изолентой к мосфету ESC, подключил к часам на ардуино (сделал себе на выходных).  Контроллер ESP32 (два ядра, wi-fi, всего 5$ на али) создает веб страницу, управляет ESC и выводит на олед дисплей. Ну и цешка китайская на 10А включена.
Минут 15 гонял реверс на 100% скорости - нагрев 38 гр., сам удивился что так мало. В какой-то момент прикрыл ESC пачкой сигарет, от мотора дуло (не помогло). Броски токов примерно от -1А до 3.5А. Видео порезал.
Ссылка на видео: https://youtu.be/ZXKo5fvi1Yw

PS: на видео видно как отклеилась резина от колеса, грусть печаль  .

Тоже решил роботостроением заняться. ...

Это конечно похвально, но разве это соответствет теме? Просто я ка кпользователь захожу посмотреть что нового, какие-то рекомендации по этой теме, поделиться опытом...
А тут вижу кучу текста не по теме... Мне лично это не нужно в этой теме.
Есть отдельные темы по роботостроению, строению теннисных роботов - там думаю это будет значительно актуальнее.
Пару слов непосредственно по поводу робота - после обновления системы подачи мячей робот стал ещё лучше. Он и так был отличный, а стал ещё лучше )

Цитата: RDV от 16 Мар 2020, 12:31:17

Тоже решил роботостроением заняться. ...

Это конечно похвально, но разве это соответствет теме? Просто я ка кпользователь захожу посмотреть что нового, какие-то рекомендации по этой теме, поделиться опытом...
А тут вижу кучу текста не по теме... Мне лично это не нужно в этой теме.
Есть отдельные темы по роботостроению, строению теннисных роботов - там думаю это будет значительно актуальнее.
Пару слов непосредственно по поводу робота - после обновления системы подачи мячей робот стал ещё лучше. Он и так был отличный, а стал ещё лучше )

   Мої вітання, 83-ій Іване), і побажання Божих благословінь і захисту, як і всім іншим колегам. Радий за Ваше вдоволення роботом і хочу доповнити Ваш допис.
   Справа в тому, що оголошена тема якраз починалась і розвивалась, як осередок обговорення і конструювання роботів, а вже попутно сюди додавалось ДЕЯКЕ обговорення, що й неминуче, безпосередньо занять із згаданими виробами. Пишу, як відстежувач даної теми. Сподіваюсь на розуміння і маленьке терпіння. А ще можете започаткувати розділ конкретно з обміну досвідом занять з роботами. І попросити адмінів перенести або продублювати звідси означені дописи так, щоб не розривати основну лінію. Якщо в них буде на це час і сили. І бажання. Ну й успіхів! )

Цитата: Autsider
22 Мар 2020, 17:17:38
"Справа в тому, що оголошена тема якраз починалась і розвивалась, як осередок обговорення і конструювання роботів,"

Да это, думаю, единственная тема (на просторах бывшего СССР) где освещаются вопросы конструирования роботов. Тут много информации про моторы, ролики и т.д.. Сначала называлась "Самодельный робот для настольного тенниса". Эта тема меня вдохновила на постройку робота (я не электронщик), после знакомства с Ардуино, понял что смогу.
Может Сергею надо было не переименовывать тему в "TENNIROBO РОБОТ ДЛЯ НАСТОЛЬНОГО ТЕННИСА",а создать новую, например "TENNIROBO вопросы и ответы" ?
Спасибо за понимание.

Да это, думаю, единственная тема (на просторах бывшего СССР) где освещаются вопросы конструирования роботов. Тут много информации про моторы, ролики и т.д.. Сначала называлась "Самодельный робот для настольного тенниса". Эта тема меня вдохновила на постройку робота (я не электронщик), после знакомства с Ардуино, понял что смогу.
Может Сергею надо было не переименовывать тему в "TENNIROBO РОБОТ ДЛЯ НАСТОЛЬНОГО ТЕННИСА",а создать новую, например "TENNIROBO вопросы и ответы" ?
Спасибо за понимание.

   Згоден з Вами крім подяки, хіба що Сергієві. Це він загорівся ідеєю настільки, що, пригадую, навіть другу освіту здобув і ще й вийшов на світовий рівень. Я ж описав тільки те, що мало місце. Єдине, скажу по секрету), ще й хотів прояснити тему і підтримати колег).
   До речі, Сергій використав для шин мікропористу ґуму. Вона не деформується при високих обертах(видимо). Можливо вирізати кільце з натягом в посадці на диск(без нього ніяк?), і на клей. Чи й без? Ззовні Сергій обточував на двигуні. А ґума в неті.

Хочу обратиться к RDV вы протестили
4. EMAX Blheli 30a (цена 6$). Прошивка Blheli. Реакция на управление гораздо быстрее чем у Skylinker. Для режима 100% вперед - 100% назад набирает обороты за 500 мс.
можно ссылку на это изделия и продавца,коль он уже проверен.

Вот такие брал 4 шт. EMAX Blheli 30A 22.49$ и доставка 2$ Aliexpress standart shipping. Только это другой продавец, у моего в 1.5 раза сейчас цена выше. Наверное, готовится к распродаже "10 лет Алиэкспресс".

https://aliexpress.ru/item/32749383013.html?spm=a2g0v.12010612.8148356.40.70af3280tKYgOY

Получил шаровые шарниры с Али, допилил программу и вот он - первый запуск пушки. Как говорил известный руководитель кукольного театра: "Это просто праздник какой-то!" (подсказка - Карабас Барабас).

Ссылка на видео: https://youtu.be/BXegdVeBTyU

1 мяч - короткая подрезка влево, нижний мотор 80% вперед, верхний 30% назад,
2 мяч - верхнее вправо, нижний мотор стоит, верхний 80% вперед,
3 мяч - нижнее вправо, нижний мотор 80% вперед, верхний стоит.
Далее повтор по кругу.

RDV спасибо за ответ. Тоже эта тема для меня как букварь роботостроителя но мне более по душе с тремя моторами. Пришлось осваивать ардуино+flprog,правда до полной победы еще далеко.