Desarrollo del diseño conceptual del robot móvil

En mayo completamos una primera variación del diseño completo del robot. Quiero mostrar paso a paso de qué partimos y qué obtuvimos finalmente.

Requisitos iniciales

• Es necesario crear un concepto de diseño 3D teniendo en cuenta las especificaciones técnicas de la estructura.
• El modelo debe presentarse en un entorno —en interior—, controlado por una persona mediante las gafas de RV Oculus Quest 3.
• Deben proporcionarse los archivos fuente.

Parámetros externos

• Color negro mate. Pueden considerarse esquemas de color alternativos: blanco, amarillo.
• Dimensiones del bastidor: de 350 mm a 400 mm × (1300–1400 mm incluida la altura de las ruedas).
• Formato de funcionamiento — como un Segway.
• La vista del bastidor superior en forma de П desde el frente y desde atrás debe ser idéntica.
• En el bastidor superior deben instalarse una cámara de profundidad y un LiDAR.
• En los bastidores laterales deben instalarse tiras de LED.
• También deben instalarse tiras de LED en la plataforma inferior.
• En los manipuladores deben montarse cámaras de profundidad similares a la Intel RealSense D405.

Mecanismo de equilibrio

La cola estará siempre en posición baja y tendrá una forma recta parecida a la letra П, con un rodillo en cada extremo. Los rodillos no son motrices.

 

Ruedas

Ruedas giratorias, como en la imagen: Ruedas industriales pequeñas de 3 pulgadas

Manipuladores

• Los manipuladores se extienden a toda la altura del mástil.
• Altura — 1300 mm
• Longitud — 650 mm
• El saliente de la segunda articulación debe ajustarse; el ingeniero determinará cómo eliminar o desplazar la estructura hacia el interior.

Diseño de la pinza

Posición de los mástiles de los manipuladores

• Los mástiles deben girarse en un ángulo de 45 grados para garantizar el máximo alcance.

La idea de esa inclinación de los mástiles es ofrecer el mayor espacio de trabajo posible para los manipuladores.

Sensores superiores

• La cámara de profundidad debe girar hacia delante y hacia atrás.
• Inicialmente pensé en usar lidars 3D, así que coloqué uno en la parte superior.

Motores de las ruedas inferiores

• Tamaño: 8,5 pulgadas
• Ruedas de 8,5 pulgadas para patinetes eléctricos

Primera versión del bastidor principal del robot

 

 

En esta versión:

1. Decidimos usar una parte trasera pesada en lugar de una cola adaptativa. Al principio pensé en un depósito de agua, porque necesitamos unos 20 kg de peso para compensar el momento de vuelco hacia delante cuando los brazos están extendidos con el peso máximo.
2. El diseñador utilizó el color naranja para que el robot sea visible desde lejos.

Primera versión del bastidor principal del robot

 

Novedades

• Cambiamos al color negro, porque los plásticos técnicos resistentes suelen ser de color negro.
• Decidimos usar una superficie plana en la parte trasera para que los futuros usuarios puedan colocar algo encima.
• En lugar de un depósito de agua, encontramos baterías de alta capacidad que podemos usar para compensar el momento de vuelco hacia delante.
• El diseñador añadió luces delanteras en la base móvil, y un lidar y una cámara de profundidad en la parte superior del bastidor.

Última versión del diseño conceptual. Pero no la definitiva…

• El diseñador añadió 2 manipuladores.
• Luz trasera.
• Botón de parada para evitar cualquier posible comportamiento extremo. Como en el siguiente vídeo viral:
  https://youtu.be/1eYZr9vdGl8?si=-7L6Zf6fB64xzQUC
• Segundo lidar

Notas

El diseño definitivo diferirá del actual.

• Actualmente trabajamos en la compensación del juego de los motores mediante un diseño de doble servo, por lo que los brazos definitivos tendrán un diseño diferente.
• En lugar de lidars 3D, probablemente usaremos una combinación de sensores: lidars 2D y 1D y sensores ultrasónicos de distancia.