Сервопривод Робосборщика

Сервопривод на базе бесщёточного двигателя постоянного тока, адаптированный для производства с помощью 3D-печати. Разработан для управления 6-осевым роботом-манипулятором Robossembler Arm, но может использоваться и как самостоятельное изделие в составе других систем. Предусматривается две конструкции статора двигателя: один для изготовления с помощью 3D-печати, другой с помощью листовой электротехнеской стали, нарезаемой на лазерном станке.

Ключевые особенности:

Высокая мощность (допустимость редуктора)
Высокая скорость (компенсация наличия редуктора)
Хорошая динамика (разгон-торможение)
Возможность электрического тормоза

В состав репозитория включены модели редукторов двух типов для использования в составе сервопривода. Исходные файлы редукторов представлены в директории src/REDUCTOR. В настоящее время основным является прециссирующий редуктор с соотношением 1:43.

Для управления используется универсальная плата-контроллер, которая может быть использована в вариантах исполнения двигателей разных диаметров (на данный момент 50 мм и 70 мм) со сходными характеристиками обмоток. Контроллер управляется через CAN-интерфейс.

Внешний вид

Описание директорий

brd - KiCAD проект печатной платы контроллера
firmware - исходный код программы для микроконтроллера, инструкция по сборке и загрузке прошивки в firmware/embed, тесты для проверки встроенного ПО в firmware/test
ros2_environment - пакеты для управления мотором из ROS 2 с помощью ros2_control
src - 3D-модели вариантов исполнения мотора: 50 мм, 70 мм, металлическая версия двигателя (не интегрирована с контроллером), также присутствуют две модели редукторов
tools - вспомогательное оборудование для тестирования, испытаний

Краткая инструкция по изготовлению

Статор

Для удобства изготовления статоров разработан станок для намотки катушек индуктивности. Исходные файлы для производства станка и инструкции размещены в репозитории gitlab.com/robossembler/cnc/motor-wire-winder.

Сборка

Вставить 28 магнитов в ротор
Установить подшипник в статор
Установить проставку в статор между подшипником и платой
Припаять плату к обмоткам (схема обмоток приведена ниже) и установить ее в статор
Накрыть плату крышкой
Установить фиксирующий шплинт
Надеть на сборку статора ротор
Подключить разъем программирования XP3 и прошить с помощью ST-Link-совместимого программатора