Stand

Attività standistica

Attività svolta in collaborazione con il Laboratorio di Sistemi Automatici

Azionamento di un braccio meccanico

A partire dal BRACCIO ROBOTICO IN PLEXIGLASS Futura Elettronica fornito dal Laboratorio di Sistemi Automatici.

Il package contenente tutto il necessario per realizzare un braccio robotico antropomorfo:

- 4 gradi di libertà;

- con base rotante (180°) +/- 90° al livello del polso;

- pinza per afferrare gli oggetti fino 250 grammi 3 e 5 mm di spessore tagliate a laser;

- 5 servocomandi gestibili da Arduino o altra elettronica:

. 3 Servo RC analogici con ingranaggi in metallo da 13 kgcm per il movimento del braccio e la rotazione della base

. 2 mini servo da 1,2 kgcm per il controllo e la rotazione della pinza.

Operazione di assemblaggio e controllo dei singoli movimenti.

Braccio meccanico

Braccio:

- Lunghezza braccio e avambraccio (mm): 160

- Altezza massima braccio (mm): 270

- Altezza massima raggiunta dal polso (mm): 310

- Estensione massima (pinza inclusa) (mm): 400

- Rotazione braccio su base d’appoggio: 180°

- Dimensioni base d’appoggio (mm): 145x145

- Pinze al vertice con ganasce ad arco

- Azionamento mediante 5 servocomandi

- Capacità di sollevamento al polso: 250 g

- Peso: 850 grammi

Pinza:

- Apertura massima ganasce (mm): 65

- Lunghezza ganasce (mm): 45

Servo RC 13 kg•cm:

- Velocità di funzionamento: 0.17 s / 60 gradi (@ 4,8 V senza carico)

- Velocità di funzionamento: 0.13 s / 60 gradi (@ 6 V senza carico)

- Coppia di torsione: 9,4 kg·cm (@ 4,8 V)

- Coppia di stallo: 13 kg·cm (@ 6 V)

- Alimentazione: da 4,8 a 6 V

- Ingranaggi in metallo

- Dimensioni (mm): 40,7 x 19,7 x 42,9

- Peso: 55 grammi

Servo RC 1,2 kg•cm:

- Velocità di funzionamento: 0.12 s / 60 gradi (@ 4,8 V senza carico)

- Velocità di funzionamento: 0.11 s / 60 gradi (@ 6 V senza carico)

- Coppia di torsione: 1,2 kg·cm (@ 4,8 V)

- Coppia di torsione: 1,5 kg·cm (@ 6 V)

- Alimentazione: da 4,8 a 6 V

- Ingranaggi in materiale plastico

- Dimensioni (mm): 22x12x29

- Peso: 9 grammi

Shield Arduino controllo Servo RC

Tipo FuturaShop 7100-FT1397M:

- Alimentazione esterna: 12 VDC separata da Arduino

- Regolazione interna: 5 VDC – 3 A

- Uscite di potenza: 2 con LED di segnalazione

- Corrente uscite di potenza (OUT1 e OUT2): 1 A

- Uscite per servocomandi (da S1 a S6): 6

- Ingressi digitali (SENS): 1

- Pulsanti per futuri sviluppi (P1 e P2): 2

Inseguitore di una fonte luminosa

A partire della dotazione dei laboratori realizzazione un light tracker monoassiale (1 solo grado di libertà) scegliendo tra le seguenti tipologie del tipo solari esistenti in commercio:

- Tilt o di "beccheggio" ruotano attorno all'asse est-ovest. Il pannello viene sollevato o abbassato (in genere manualmente due volte l'anno) verso l'orizzonte in modo che l'angolo rispetto al suolo sia statisticamente ottimale in base alla stagionalità. Incremento di produzione rispetto al pannello fisso inferiore al 10%. Asse X;
- Rollio inseguono il Sole lungo il suo percorso quotidiano nel cielo, a prescindere dalla stagione, e dunque ruotando ogni giorno lungo un asse nord-sud parallelo al suolo, ignorando la variazione di altezza (giornaliera ed annua) del Sole sull'orizzonte. Tale tipo di inseguitore, che effettua una rotazione massima di +/-60°. Incremento di produzione rispetto al pannello fisso inferiore al 15%. Asse Y;
- Azimut (ovvero imbardata) dispongono di un grado di libertà con asse zenit-nadir. Per ottenere ciò il pannello viene montato a bordo di una base rotante servoassistita, complanare al terreno. L'incremento di produzione elettrica risultante è approssimativamente pari al 25%. Asse Z;
- Asse Polare si muovono su un unico asse inclinato rispetto al suolo e circa parallelo all'asse di rotazione terrestre. L'asse è simile ma non uguale a causa delle variazioni dell'altezza della traiettoria del sole rispetto al suolo nelle varie stagioni. Questo sistema di rotazione del pannello attorno ad un solo asse riesce quindi a tenere il pannello circa perpendicolare al sole durante tutto l'arco della giornata (sempre trascurando le oscillazioni estate-inverno della traiettoria del sole) e dà la massima efficienza che si possa ottenere con un solo asse di rotazione. L'incremento di produzione elettrica risultante è approssimativamente pari al 30%.
- TRJ (brevetto della Welspun Energy LTD) in grado di muovere i pannelli solari in base alla posizione del sole che consente una resa superiore al 30% rispetto a quella dei pannelli fissi. Questa tipologia monoassiale è munita di un sistema GPS in grado di determinare l’inclinazione ottimale del pannello. Tra i suoi vantaggi, segnaliamo che si tratta di un sistema a bassa manutenzione e grazie a un supporto in acciaio può essere installato saldamente anche sui terreni più difficili e su piani inclinati sarà inoltre dotato dell’alimentazione e sistema di supervisione wireless (senza fili). Tale tecnologia è attualmente usata nei grandi parchi solari degli USA e dell’America Latina, in particolare in Cile e in Brasile.

Motore passo passo

Tipo magnete permanente (con rotore a magneti permanenti) Bipolari forniti di (4 cavi di connessione)

Oriental Motor stepping motorType 2498-921 2430.1 dati di targa:

E= 8,1 V tensione massima di alimentazione

Step 1,8° 200 step a giro

Iw= 0,3A assorbimento massimo i Ampere

Modalità del pilotaggio wavemode vedi nota 1.

Shield Arduino controllo motore passo

Tipo Arduino Motor Shields R3

Tensione di funzionamento: 5V a 12V

Controller motori: L298P, controllo di 2 motori DC o 1 motore passo-passo

Corrente massima: 2A per canale o 4A massima (con alimentazione esterna)

Sensori della fonte luminosa

Fotoresistenze o LDR (light dependent resistor):

Modello LDR GL5528 THT:

- Resistenza a 10 lux: min 8Kohm, max 20Kohm

- Resistenza al buio: min 1Mohm

- Fattore gamma (100/10 lux): 0.6 tip.

- Tempo di risposta: 20ms salita, 30ms discesa

- Lunghezza d'onda di max sensibilità: 540nm

- Tensione: 150V max

- Potenza dissipata: 100mW max

- Campo di temperatura: da -30°C a +70°C

Display LCD 2 righe

Risorse e fonti

Nota 1

Wavemode: è il sistema base di funzionamento; con esso la corrente è applicata ad una sola delle fasi alla volta detto "One-phase-on full step" o "passo intero" per evidenziare il fatto che una sola fase alla volta è energizzata; la distanza angolare tra passi successivi è pari a quanto indicato sui dati di targa del motore.

Two phase-on: la corrente è applicata contemporaneamente a due fasi. In questo modo il rotore è trattenuto in posizioni di equilibrio intermedie a quelle tipiche del funzionamento wavemode.

Half-step (mezzo passo): è in pratica l'alternarsi delle configurazioni dei due metodi appena visti e si basa sulla constatazione che tra le posizioni di equilibrio dello due sequenze precedentemente viste è presente uno sfasamento di esattamente mezzo passo.

Page updated

Google Sites

Report abuse