×Закрыть

Робот для мойки окон

Добрый час!
Задался целью попробовать собрать свою версию робота для мойки окон. Уже изготовил гусеничные пары а сегодня допечатал и собрал турбину.

Фото собранной турбины:
prnt.sc/r693lm
prnt.sc/r693lm

Беда в том что я весьма расплывчато представляю как она должна быть устроена, обладая только информацией которую удалось наскрести в интернете.
Искал я фотографии внутренностей роботов (а именно мня интересует устройство турбины) типа Ecovacs WinBot 960 и китайских аналогов. Искал много и долго, но нашел не так много полезного.
Пришлось моделировать все на ощупь.

Модель:
prnt.sc/r694ly
prnt.sc/r694xs
prnt.sc/r694xs
prnt.sc/r69585

В качестве мотора я пока взял 775-й DC который на 24v должен давать 12 000 RPM.
К сожалению тахометр пока по дороге ко мне, так что достоверность этой информации проверить не могу.

Теперь собственно вопрос:
Собрал турбинку, все соосно, вибраций вроде нет. Давал все 24v работает нормально.
Вопрос как проверить тягу?

Я сделал так: Взял небольшую коробочку весом 404 грамма, поставил на нее турбину, втягивающим отверстием вниз, дал все 24v (ток потребления при этом возрос до 4A) и попробовал поднять.
К сожалению не подняло. А по моей информации, вес таких роботов до 2.5 кг.

И теперь мне нужно понять или я неправильно провел эксперимент или мне нужно что то переделать или нужен мотор способный дать больше RPM.

Буду благодарен за любую полезную критику, подсказки, или за любую информацию относительно существующих моделей роботов.
Возможно кто то подскажет ресурс в интернете где можно обсудить подобный вопрос.

з.ы.
Предвосхищая вопрос: Почему я не купил готового робота? — Так не интересно.

Спасибо.

LinkedIn
Допустимые теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter
Допустимые теги: blockquote, a, pre, code, ul, ol, li, b, i, del.
Ctrl + Enter

Делать расчёты уже не модно?

Я вот смотрел чтобы на 25 этаже можно было мыть, да так что бы он через выступы металопрофиля мог перелазить(~5 сантиметров), пробовал сакшн капс(присоски как у «носильщиков» стекла) с механической фиксацией и телескопическим выносом. Шаг первый очищаем поверхность от пыли, дальше цеплаемя в это место присоской(фиксируем присоску защелкой), выключаем турбину(ы), отталкиваемся и «переползаем» через профиль, включаем турбину, снимаем фиксатор присоски, октлеиваем присоску, повторяем. Проблема в том что во время тестов со снятым фиксатором присоски ее руками сложно было оторвать не говоря уже о телескопке на сервоприводах. Пока закинул идею

Присоску ставить-снимать вакуумным насосом малой мощности(подвести шланг в средину присоски для плитки с рынка, 50грн стоит). Заодно не надо будет предварительно чистить пыль — и так будет держать. Вакуумный насос малой мощности это нефига не турбина, обычно мембраный или перестальтика(пережим шланга покругу роликом).

Турбину надо считать, расчёты есть в сети. Навскидку:
www.bntu.by/...​/gaz_dinamika_agregat.pdf

Но:
Прижим к окну проще реализовать через магниты. Дешевле, проще, надежнее. Нужное количество магнитов можно набрать при необходимости.

Осталось малость — разобрать стеклопакет чтобы присобачить магнит с той стороны стекла :)
А что касается турбины — то почему именно турбина? Почему не шариковые клапаны это понятно, первая же волосина из строя выводит. А вот с мембранным насосом что не так? Ну кроме того что сложно найти миниатюрную модель.

Если кому-то все-таки интереснее купить — такой норм https://robotype.shop/robot-dlya-mojki-okon-hobot-298/.

P.S.: ДОУ не умеет в .shop домены.

А такой вопрос, с примыканием поверхностей все хорошо? Я в оном не разбираюсь, но даже маленькая щель в примыкании поверхностей и все отвалится.

Не много не понял о каких поверхностях речь. Если о корпусе турбины и коробки которую к ней приложили, то да. Но тут суть в том что в реальном устройстве никакого примыкания между турбиной и стеклом нет. Короче я пока делаю вывод что мощности действительно не хватает. И движок не выдает тех 12 тысяч о которых заявлено. Буду иcкать BLDC и делать турбину на нем.

Но тут суть в том что в реальном устройстве никакого примыкания между турбиной и стеклом нет.

Немного странно для меня это. Но я и близко не спец в подобном.
Просто вбросил, как идею, где могла бы быть проблема.

О примыкании твоего устройства к поверхности к которой хочешь «прилипнуть».

А если воды налить? Стекло прекрасно держит небольшую плёнку воды. Воду лить прямо на наружные губки. Недостаток — можно получить капли воды на стекле, но вот как раз это вопрос настройки.
Суть в чём: на границе среды хорошее примыкание. А за обороты не боись, как только вакуум, так движок обороты набирает, за счёт падения сопротивления.

Ну и от батарей ты надеюсь его не питаешь? Просто на время экспериментов питай от блока, чтобы сэкономить время. А движку подумай насколько можно напругу завысить, я бы не задумываясь в 2 раза поднял. Ну нагреется, ну хрен с ним, под экспериментом можно попробовать. Возьми обычный DC-DC повышающий и посмотри на что реально двигло способно. Ну и оси мазнуть вазелином не забудь, китайцы умеют сэкономить на таких мелочах как этап смазки. Они электроинструмент умудряются «забыть» смазать, что уж говорить о мелких игрушках. Лучше даже молибденовой, если есть под рукой, она лучше за поверхности держится, вазелин же быстро из втулок вытесняется. Тефлоновая тоже неплоха. Графитка так себе, ещё и руки гадит.

С турбиной не отвалится, уж чего-чего, а объём всоса у неё крутой. Правда и расход энергии адский.

Думаете на доу помогут с таким вопросом? Тут только сыри и политику обсуждают

Я понимаю что тут инженеры другого плана (я сам из таких). Целью вопроса было следущее (по убыванию вероятности):
— возможно кто то имеет такого робота и что то может посдказать о его конструкции
— возможно кто то знает где тусуется народ который разбирается в подобных вопросах
— возможно кто то занимался подобными устройствами и действительно может дать полезную информацию.

Сыры сырами, но у кого образование универовское, а не просто кодерки, вполне знаешь дружат и с паяльником, и с роботами немного знакомы, и с теми кто уже реально этим увлекается.

Мне приходилось с этим работать лет 10 назад, тоже разовый проект, скорее хобби — циклонная сушилка для овощей/фруктов. Цель: чтобы минимальным расходом энергии умудряться не загоняясь в высокие градусы умудряться сушить вкусняшку и прочие ценные виды сырья. Поскольку в ближайшей географии производство поднять не намечалось, а с Китаем тогда дружили не так плотно (да и сейчас в правовом поле с ними туго) — оно так и осталось экспериментом. Впрочем, экземпляр в пром.применении, может по сей день пашет, и хотя не вышел на теоретические показатели — покруче чем всё что есть на рынке за вменяемый прайс.

Это тебе не грязь по стёклам размазывать. Хотя может оказаться что грязь таки сложнее — если доводить до ума, а не ограничиваться разовым хайпом.

так сначала возьмите brushless мотор с контроллером для квадрокоптеров и прочего, а там уж о тестах думать.

Да есть еще и такая идея — использовать BLDC мотор. По идее с хорошим мотором можно добиться ~100 000 RPM. Есть правда сомнения что в китайские мойщики ставят такие моторы. Я немного исследовал эту тему, нашел что в WinBot 960-м впервые поставили BLDC мотор. Так как это преподнесли в рекламе отдельным пунктом. А значит до того, в предыдущих моделях, стояли обычные DC моторы.

Если не видел как устроено — посмотри в разборе насос выкачки воды от стиральной машинки. При всём примитивизме, 30-40 ЛИТРОВ воды в минуту.

Там совсем другая конструкция, другая крыльчатка и все таке. Я смотрел крыльчатки на пылесосах, в принципе у меня такая же.

Объясни, на кой тебе на 12 000 RPM столько лопастей? Там трёх с головой. Двух тоже, но на двух ось нестабильна, сложно центровать.

Т.е. при уменьшении кол-ва лопастей крыльчатки должна увеличиться сила всасывания?

Нет, КПД не так падает, потоку есть где сформировать линию наименьшего сопротивления. Много лопастей нужно там, где ставится целью кардинально снизить обороты (читай шум) — разумеется за счёт роста геометрии (читай для воздушных насосов циклонного типа).

Спасибо. Поставлю на печать сегодня 3-х лопастной импеллер. И наверно уберу отверстия которые сделал у основания крепления. Тестировал только что возле ультразвукового распылителя воды, видно что подсасывает туда воздух.

Смотря что тебе нужно. Если от воды нужны поверхностно-активные свойства, чем больше в ней будет воздуха, тем лучше.

От какой воды? Робот присасывается к стеклу благодаря тяге турбины. Вот как в этом обзоре например: youtu.be/QRYNC8TfScQ?t=123

Ты ж не озвучил, что именно это чудо хочешь собрать. А возможны варианты, вплоть до того что сделать прототип улитки. В любом случае ты работаешь по границе жидкой среды, иначе у тебя незатратно не получится.

Такое чудо конечно понтовое, но пользы от него не то чтоб мало, её просто нет. Если хочешь попробовать именно эту стезю, твой путь — миниатюризация. Подумай, насколько маленьким можно сделать каждый компонент. Но для присоса мембранный насос куда чётче отрабатывает свою задачу, особенно если добудешь что-нить совсем мелкое. Не забудь про фильтрацию.

Да в бытовом пылесосе не 3 лопасти. Там ротор очень похож на ваш. И обороты примерно такие же. Имхо ошибка в чем то другом.
Может мощности мало? 24в*4а=96 вт. сомневаюсь что двигатель раскручивается до 12 к оборотов на такой мощности. (Да и сомнительно что распечатаная турбина выдержит столько)
PS
Осторожно при испытаниях. Разрыв напечатаного ротора весьма вероятен.

Возможно. Жду тахометр что бы померять. Сейчас импеллер распечатан из PETG (clear) пластика (от u3df), довольно крепкий материал. По всем геометриям по 2 mm толщиной.
А вот выдержит или нет, самому интересно, когда получиться получить нужную тягу буду проводить тесты. Интересно было бы конечно взглянуть на конструкцию и материалы заводского такого робота.

У меня получается такой же примерно ротор. Даже лопасти искривлены как и здесь. Таже видно (ну чисто так по ощущениям) что сделан он из более хрупкой пластмассы. И стоит обычный DC мотор (похож на 585-й по размерам). Но наверно при весе 168-й модели требования к оборотам и тяге ниже.

Ну литье под давлением отличается по прочности от послойной наплавки.
Может из листового аллюминия сделать ротор?

Сперва бы тягу получить нужную :-), а материал можно выбрать и потом. Ну и думается (ПОКА ЧТО) при послойной печати в перпендикулярных направлениях и при хорошей межслойной адгезии, прочность должна быть достаточной.
Сейчас собираю испытательный стенд. Есть БП RD6006 который может по WiFi управляться. Так что safety first. Попробую дать больше 24v на двигатель посмотрим появится ли тяга.

Очень рекомендую взять дым и увидеть поток своими глазами. Здесь-то немножко другой принцип используется, но даже на силе крыла будет падение КПД, если сильно часто поставить. Подумай, почему ветрогенераторы делают всего из 3 лопастей.

Если ставить крыльчатку часто, можно её вообще только по контуру оставить, а центральную часть пропустить. Либо во всю длину сделать 3-4 лопасти в качестве рёбер жёсткости, а по контуру расположить короткие — так меньше потерь. Это классика.

Ну конечно, эксперт с доу всегда найдет решение лучше чем все конструкторы пылесосов за последние лет 100.

Просто имел дело с вакуумными механизмами. И кстати, открыто заявил, что лучшего решения здесь нет, по крайней мере такого, которое принесёт что-то кроме морального удовлетворения.

Что опять же, моё мнение. Человек более настырный глядишь что-то и соберёт толковое. Хотя вряд ли конечно, на толковое денег надо.

А насчёт 100 лет — сколько из этих лет у энтузиастов была 3D-печать? А дешёвые батареи? А доступные долговечные движки? То-то же!

PS. Лучшее решение я ему предложил сразу: девушко. И да, я эксперт :) :)

Не, ну таки в пылесосы ставят многолопостные и там таки 10тыс+ RPM. Как и в пром-вентиляторах на 400+Па. Просто воздух такая штука, он в зазоры между лопастями успевает утечь.
А ветрогенераторы трехлопастные ибо они низкого давления по факту.

Зазоры меж лопастями имеют мало значения. Имеет значение инерция среды, трение и сжимаемость. А по поводу низкого давления — как будто здесь высокое.

То что воздух течёт — это нормально. Здесь западло в том, что скорость потока низкая, соответственно поток может сформировать «пузырь», турбуленцию и работать сам на себя. Никогда такое не встречал? А зря. В этом случае практически гарантия.

Я считаю, что там вообще не место турбине. Не экономична. И существующие роботы — просто понтовая дурь, не имеющая отношения к реальной полезности.

Как тут правильно предложили, проще магнит поставить. И соответственно, 2 робота с 2 сторон окна.

А если тебе чисто окна помыть — дворники повесь. Управляются одной кнопкой.

Это лирика. Цель собрать робота, есть пару идей как устроить алгоритм его передвижения.

Правильный ответ — никак. Вернее, никак без вложения время-денег. Но даже тогда это как минимум тебе учить механику крановых механизмов, а ещё их совсем даже не нулевые риски эксплуатации.

Да что ты смыслишь в мойке окон девушкой (вид снизу, кстати) в мокреньком одеянии и с телом скалолазки. Лучше б твой робот код за меня писал, пока я наслаждаюсь видом

Ну да... Каждый день такое вижу. Скушно.

Подписаться на комментарии