Рычажная 3DOF-платформа. Изготовление.

Введение

Идея

В 2014 году, когда я только начинал свои первые эксперименты с Arduino UNO, мне попалось видео от Motion Systems с демонстрацией их трехстепенной подвижной платформы PS-3TM-750 v2.0.

Motion Platform 3DoF PS-3TM-750 v2.0
Motion Platform 3DoF PS-3TM-750 v2.0 (скриншот)
Motion Platform 3DoF PS-3TM-750 v2.0
Motion Platform 3DoF PS-3TM-750 v2.0 (скриншот)

С тех пор я загорелся идеей постройки своей подвижной платформы и экспорта данных из игрового движка.

Первые попытки

Вскоре был собран макет приборной панели на макетной плате для симулятора DIRT2 Rally.

  • Контроллер - Arduino UNO
  • Спидометр - Сервопривод
  • Тахометр - Набор светодиодов
  • Номер передачи - Семисегментный индикатор
  • Боковая перегрузка - Сервопривод

Для экспорта данных была написана программа на Pascal для приема UDP пакетов, парсинга и отправки данных в com-порт. К сожалению, исходники безвозвратно утеряны. Бюджет студента и проживание в общежитии не позволяли заниматься созданием полноценной платформы.

Проектирование

В 2025 году я приступил к осуществлению идеи.

Компоновочная схема

Прототипом была выбрана 3DOF-платформа от Motion Systems PS-3TM-200 :

  • обеспечивает 3 степени свободы
  • “треугольная” схема размещения приводов не требует дополнительного механизма для удержания подвижной площадки на оси платформы
  • сравнительно небольшие габаритные размеры
  • просто понравился внешний вид

Выбор приводов

В качестве привода был выбран червячный мотор-редуктор (сервопривод 80ST-M02430 + червячный редуктор NMRV063-50). Оценочный расчет для выбора редуктора описан в статье Пример расчета для выбора редуктора.

Сервопривод 80ST-M02430 + драйвер A1-SVD15
Сервопривод 80ST-M02430 + драйвер A1-SVD15
Редуктор NMRV063-50
Редуктор NMRV063-50
Привод в сборе
Привод в сборе

Разработка 3D-модели и оформление чертежей

3D-модель и чертежи выполнялись в SolidWorks.

Детали разрабатывались с учетом возможностей станочного парка заранее выбранного производственного цеха (лазерная резка, гибка, сварка, порошковая покраска). Токарно-фрезерных операций избежать не удалось, но они сведены к минимуму.

Ниже эскизы модели и примеры оформленных чертежей.

Положения 3DOF-платформы
Положения 3DOF-платформы
Положения 3DOF-платформы (эскиз)
Положения 3DOF-платформы (эскиз)
Основание (чертеж)
Основание (чертеж)
Рама (чертеж)
Рама (чертеж)
Вилка (чертеж)
Вилка (чертеж)

Изготовление

После отправки чертежей, цех приступил к изготовлению. Изготовление и доставка деталей заняло 14 дней.

Детали и узлы 3DOF-платформы_1
Детали и узлы 3DOF-платформы (фото 1)
Детали и узлы 3DOF-платформы_2
Детали и узлы 3DOF-платформы (фото 2)
Детали и узлы 3DOF-платформы_3
Детали и узлы 3DOF-платформы (фото 3)
Детали и узлы 3DOF-платформы_4
Детали и узлы 3DOF-платформы (фото 4)

Сборка

Сборка прошла без доработок кувалдой, все без проблем встало на свои места.

Сборка 3DOF-платформы_1
Сборка 3DOF-платформы (фото 1)
Сборка 3DOF-платформы_2
Сборка 3DOF-платформы (фото 2)
Сборка 3DOF-платформы_3
Сборка 3DOF-платформы (фото 3)
Сборка 3DOF-платформы_4
Сборка 3DOF-платформы (фото 4)
Сборка 3DOF-платформы_5
Сборка 3DOF-платформы (фото 5)
Сборка 3DOF-платформы_6
Сборка 3DOF-платформы (фото 6)
Сборка 3DOF-платформы_7
Сборка 3DOF-платформы (фото 7)
Сборка 3DOF-платформы_8
Сборка 3DOF-платформы (фото 8)
Сборка 3DOF-платформы_9
Сборка 3DOF-платформы (фото 9)
Сборка 3DOF-платформы_10
Сборка 3DOF-платформы (фото 10)
Сборка 3DOF-платформы_11
Сборка 3DOF-платформы (фото 11)
Сборка 3DOF-платформы_12
Сборка 3DOF-платформы (фото 12)

Заключение

На этом основная сборка платформы завершена. Дальше предстоит собрать кокпит для сим-рейсинга (тестировать будем на Dirt2 Rally). Макет контроллера для управления сервоприводами будет построен на той же Arduino. В дальнейшем разведу плату, чтобы все было красиво. Обо всем напишу в следующих статьях.

Начать поиск

Введите ключевые слова для поиска статей

↑↓
ESC
⌘K Горячая клавиша