Покупные компоненты. Моторы.
В данном разделе мы постарались собрать в одном месте большинство наиболее распространенных компонентов, используемых командами при создании роботов FIRST Tech Challenge. В настоящее время все эти компоненты являются официально разрешенными. Однако стоит на будущее иметь ввиду, что часть из них может быть снята с производства, а на часть могут быть наложены ограничения по использованию (но это вряд ли).
Также мы поставили цель сформировать рейтинг популярных покупных компонентов: чем команды довольны, чем нет, как часто деталь ломается, в чем особенности использования. Такой рейтинг помог бы начинающим командам быстрее и проще сориентироваться в вопросе покупки компонентов. Мы понимаем, что рейтинг - дело субъективное, поэтому приглашаем присоединиться к его составлению все действующие команды FIRST Tech Challenge. Присылайте нам на почту robot@pml30.ru ссылку на пост в ВК с описанием Вашего опыта применения одного конкретного компонента, мы опубликуем на нее ссылку и пересчитаем рейтинг.
В нашем рейтинге три категории:
Красный - часто ломается, возможен брак при покупке, не соответствует заявленных характеристикам
Желтый - требует внимательного отношения и бережной эксплуатации, подходит не для любого применения
Зеленый - надежный компонент, редко ломается, долго служит
Мы собрали моторы, которые широко распространены среди команд FIRST Tech Challenge или включены в стартовые комплекты оборудования. К сожалению, по состоянию на апрель 2020 года в России доступны к покупке только моторы Tetrix.
Ключевые особенности моторов, важные для их применения:
1. Тип редуктора. Распространены два типа:
- классический редуктор. Выходная ось смещена относительно оси симметрии корпуса мотора и редуктора. Вращение мотора в креплении-хомуте позволяет
выставить одинаковое положение колес тележки по высоте, установить шестеренчатую передачу или натянуть цепь. Чувствителен к нагрузкам, изгибающим выходную ось из-за повышенного неравномерного
износа шестеренок при таких нагрузках.
- планетарный редуктор. Положение выходной оси совпадает с осью симметрии корпуса мотора и редуктора. Обладает высокой стойкостью к
нагрузкам, изгибающим выходную ось.
2. Выходная ось. Распространены два типа:
- D-образный вал (круглая ось со сточенным шлицем). Диаметр оси - 6 мм, шлиц сточен на 0,5 мм.
- шестигранный вал (или отверстие под него). Размер "под ключ" - 5 мм (расстояние между параллельными гранями).
3. Внешний диаметр корпуса редуктора.
Существует два основных способа крепление мотора: к пластине (задействуя отверстия с резьбой в круглом торце редуктора) и с помощью хомута, обхватывающего редуктор. Во втором случае крепить мотор необходимо именно за корпус редуктора, но не за корпус мотора. Внешний диаметр корпуса редуктора для разных моторов отличается - необходимо использовать подходящее крепление. Допустима ситуация, в которой внутренний диаметр хомута превышает внешний диаметр редуктора на величину до 1 мм. В таком случае рекомендуется обернуть вокруг редуктора металлическую пластинку или несколько слоев изоленты.
В описаниях ниже значения скорости вращения (без нагрузки) и крутящего момента указаны для напряжения 12 В. Значение крутящего момента указано при заблокированной оси мотора (stall torque).
Моторы
Входит в стартовый комплект оборудования TETRIX FIRST Tech Challenge Competition Set (41227). Доступен оптический инкрементный энкодер, устанавливаемый на выходную ось (в базовую комплектацию не входит).
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 37 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 150 об/мин
Крутящий момент - 23.0 кг*см
Масса - 223 г
Рейтинг
В комплектации с классическим редуктором 60:1 входит в стартовый комплект оборудования TETRIX FIRST Tech Challenge Competition Set (44706 или 44745). Самый мощный мотор TETRIX. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 37 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 100 об/мин
Крутящий момент - 50.4 кг*см
Масса - 324 г
Доступны сменные редукторы 40:1 и 20:1 (более быстрые, но с меньшим моментом).
Рейтинг
Лёгкий и компактный мотор. Из-за своего уникального расположения выходного вала может быть использован там, где для обычного мотора не достаточно места. Требует внимательного обращения с редуктором (не съемный, ремонт затруднен). В корпус мотора интегрирован инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - отверстие под шестигранный вал, 5 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 125 об/мин
Крутящий момент - 32.6 кг*см
Масса – 198 г
Рейтинг
В комплектации с классическим редуктором 40:1 входит в стартовый комплект оборудования REV Robotics FTC Starter Kit. Самый мощный мотор REV Robotics. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - шестигранный вал, 5 мм
Диаметр редуктора - 37 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 150 об/мин
Крутящий момент - 42,8 кг*см
Масса - 350 г
Доступны сменные классический и планетарный редукторы 20:1 (более быстрые, но с меньшим моментом).
Рейтинг
Самый быстрый мотор AndyMark. Идеально подходит для быстрого горизонтального раздвижения лёгких конструкций. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 36 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 1780 об/мин
Крутящий момент - 2,3 кг*см
Масса - 410 г
Рейтинг
Мотор часто используется на колёсной базе. Орбитальный редуктор выдерживает массу робота, можно добиться высокой скорости передвижения на поле. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 36 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 340 об/мин
Крутящий момент - 12,6 кг*см
Масса - 450 г
Рейтинг
Универсальный мотор. Отличное сочетание мощности и скорости. Недостаток - классический редуктор при больших нагрузках со временем выходит из строя. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 37 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 160 об/мин
Крутящий момент - 25,2 кг*см
Масса - 350 г
Рейтинг
Самый мощный мотор AndyMark. Хорошо подходит для подтягивания, подъема или поворота тяжелых объектов. Недостаток - классический редуктор при больших нагрузках со временем выходит из строя. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 37 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 105 об/мин
Крутящий момент - 42,7 кг*см
Масса - 350 г
Рейтинг
Мотор часто используется на колёсной базе. Орбитальный редуктор выдерживает массу робота, можно добиться высокой скорости передвижения на поле. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 32 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 435 об/мин
Крутящий момент - 18.7 кг*см
Масса - 420 г
Доступны сменные планетарные редукторы с широким диапазоном скоростей вращения и крутящих моментов.
Рейтинг
Мотор хорошо подходит для раздвижения вертикальных подъемников. На заднюю часть мотора установлен инкрементный энкодер на основе датчиков Холла.
Выходная ось - D-образный вал, Ø 6 мм
Диаметр редуктора - 32 мм
Скорость вращения (без нагрузки) - 223 об/мин
Крутящий момент – 38.0 кг*см
Масса – 420 г
Доступны сменные планетарные редукторы с широким диапазоном скоростей вращения и крутящих моментов.
Рейтинг