Desenvolvimento do design conceitual do robô móvel

Em maio, concluímos a primeira variação do design completo do robô. Quero mostrar, passo a passo, de onde partimos e o que obtivemos no final.

Requisitos iniciais

• É preciso criar um conceito de design 3D levando em conta as especificações técnicas da estrutura.
• O modelo deve ser apresentado em um ambiente — em local fechado, controlado por uma pessoa usando o VR Oculus Quest 3.
• Os arquivos-fonte devem ser fornecidos.

Parâmetros externos

• Cor preta fosca. Esquemas de cores alternativos podem ser considerados: branco, amarelo.
• Dimensões do chassi: de 350 mm a 400 mm × (1300 mm – 1400 mm incluindo a altura das rodas).
• Formato de operação – como um Segway.
• A vista do quadro superior em formato de П, pela frente e por trás, deve ser idêntica.
• Uma câmera de profundidade e um LiDAR devem ser instalados no quadro superior.
• Fitas de LED devem ser instaladas nos quadros laterais.
• Fitas de LED também devem ser instaladas na plataforma inferior.
• Câmeras de profundidade semelhantes à Intel RealSense D405 devem ser montadas nos manipuladores.

Mecanismo de equilíbrio

A cauda permanecerá o tempo todo na posição abaixada e terá um formato reto, lembrando a letra П, com um rolete em cada extremidade. Os roletes não são motorizados.

 

Rodas

Rodas giratórias, como na imagem: Rodízios industriais pequenos de 3 polegadas

Manipuladores

• Os manipuladores se estendem por toda a altura da coluna.
• Altura – 1300 mm
• Comprimento – 650 mm
• A saliência na segunda articulação precisa ser ajustada; o engenheiro determinará como removê-la ou deslocar a estrutura para dentro.

Design da garra

Posição das colunas dos manipuladores

• As colunas devem ser giradas em um ângulo de 45 graus para garantir o máximo alcance.

A ideia desse ângulo de inclinação das colunas é proporcionar o máximo possível de espaço de trabalho para os manipuladores.

Sensores superiores

• A câmera de profundidade deve girar para frente e para trás.
• Inicialmente pensei em usar LiDARs 3D, então coloquei um no topo.

Motores das rodas inferiores

• Tamanho: 8,5 polegadas
• Rodas de 8,5 polegadas para patinetes elétricos

Primeira versão do chassi principal do robô

 

 

Nesta versão:

1. Decidimos usar uma traseira pesada em vez de uma cauda adaptativa. Inicialmente pensei em usar um tanque de água, porque precisamos de cerca de 20 kg de contrapeso para compensar o momento de tombamento para a frente quando os braços estão estendidos com o peso máximo.
2. O designer usou a cor laranja para tornar o robô visível a longa distância.

Primeira versão do chassi principal do robô

 

Alterações

• Mudamos para a cor preta, porque os plásticos de engenharia resistentes são, na maioria, pretos.
• Decidimos usar uma superfície plana na traseira para permitir que futuros usuários coloquem algo em cima.
• Em vez de um tanque de água, encontramos baterias de alta capacidade que podemos usar para compensar o momento de tombamento para a frente.
• O designer adicionou luzes dianteiras na base móvel, além de um LiDAR e uma câmera de profundidade no topo do chassi.

Última versão do design conceitual. Mas não a final…

• O designer adicionou 2 manipuladores.
• Luz traseira.
• Botão de parada para evitar qualquer possível comportamento extremo. Como no vídeo viral a seguir:
  https://youtu.be/1eYZr9vdGl8?si=-7L6Zf6fB64xzQUC
• Segundo LiDAR

Observações

O design final será diferente do atual.

• Atualmente, estamos trabalhando na compensação da folga dos motores usando um design de servo duplo. Por isso, os braços finais terão um design diferente.
• Em vez de LiDARs 3D, provavelmente usaremos uma combinação de sensores, como LiDARs 2D e 1D e sensores ultrassônicos de distância.