İskelet modülü (V3): şase, gövde direği, omuz traversi

FreeCAD 1.1 · iskelet_montaj.py · 59 parça · ölçüler arayuz.py'den (robot_cad V3) · plakalar, motorlar, akü ve elektronik taban modülünde
0 / 59iskelet içi çakışma / parça (hepsi geçerli, tek katı)
12 / 12bağlantı oturma kontrolü tamam
176modüller arası çakışma (ev pozu + 1750 poz tarama)
birebir aynıomuz regresyonu (16 ölçüt)
5,79 kgiskelet kütlesi · AM yerden 314 mm, x 0,0, z 0,0
0,17 mmdirek tepe sehimi, en kötü poz (sınır 1,6, tahmini)
0,93 MPadirek en büyük gerilme · emniyet ≈ 118×
2,57 msigma toplam boy · 3 × 1.000 mm çubuktan

Görünümler

İskelet + sağ omuz + aynalı sol omuz (arayuz.py yerleşimi)
İskelet + sağ omuz + aynalı sol omuz (arayuz.py yerleşimi)
İzometrik
İzometrik
Önden (+Z'den bakış)
Önden (+Z'den bakış)
Yandan (+X'ten bakış)
Yandan (+X'ten bakış)
Önden: travers, omuz yuvaları ve direk-travers köşe bağlantıları
Önden: travers, omuz yuvaları ve direk-travers köşe bağlantıları
Direk dibi: köşe bağlantı (A ayağı orta ara rayda, B ayağı direkte), M6×16 + pul; arkada orta rayın iç köşe bağlantıları
Direk dibi: köşe bağlantı (A ayağı orta ara rayda, B ayağı direkte), M6×16 + pul; arkada orta rayın iç köşe bağlantıları
Travers-direk: köşe bağlantı traversin alt yüzünde
Travers-direk: köşe bağlantı traversin alt yüzünde
Saydam profil: çekiç somunlar dudak altında, kamalar kanal ağzında
Saydam profil: çekiç somunlar dudak altında, kamalar kanal ağzında
Saydam profil: şase T birleşiminde iç köşe bağlantı ve set vidalar
Saydam profil: şase T birleşiminde iç köşe bağlantı ve set vidalar
Patlatılmış montaj
Patlatılmış montaj
Patlatılmış: direk dibi ve şase birleşimleri
Patlatılmış: direk dibi ve şase birleşimleri

Hangi parça neye, nasıl bağlanıyor

BağlantıNasıl oturuyorBağlantı elemanı (toplam)Yer
Gövde direği → orta ara ray (şase)Direk orta ara rayın üst yüzüne alın dayanır. Direğin iki yan (±X) yüzünde birer 40×40 geniş köşe bağlantı: A ayağı rayın üst yüzüne, B ayağı direğin yan yüzüne; 9 mm kamalar kanal ağzına girer.2× 40×40 geniş köşe bağlantı (Robolink, 75 g) · 4× M6×16 DIN 912 · 4× M6 DIN 125 pul · 4× M6 çekiç somun (kanal 10)2
Omuz traversi → gövde direğiTravers direğin üst ucuna alın dayanır. Direğin iki yan yüzünde birer köşe bağlantı: A ayağı traversin alt yüzüne, B ayağı direğe.2× 40×40 geniş köşe bağlantı (Robolink, 75 g) · 4× M6×16 DIN 912 · 4× M6 DIN 125 pul · 4× M6 çekiç somun (kanal 10)2
Şase arka ara rayı → sağ ve sol uzun rayAra ray uzun rayların iç yüzüne alın alın dayanır. 2 iç köşe: ayak 1 ara rayın iç yan kanalında, ayak 2 uzun rayın iç yüz kanalında; flans dudakların altına oturur, dışarı taşmaz.2× iç köşe bağlantı kanal 10 (tahmini ölçü) · 4× M6×10 DIN 913 set vida (uçları kanal tabanına dayanır)2
Şase orta ara rayı → sağ ve sol uzun rayAra ray uzun rayların iç yüzüne alın alın dayanır. 4 iç köşe: ayak 1 ara rayın iki yan kanalında, ayak 2 uzun rayın iç yüz kanalında; flans dudakların altına oturur, dışarı taşmaz.4× iç köşe bağlantı kanal 10 (tahmini ölçü) · 8× M6×10 DIN 913 set vida (uçları kanal tabanına dayanır)4
Şase ön ara rayı → sağ ve sol uzun rayAra ray uzun rayların iç yüzüne alın alın dayanır. 2 iç köşe: ayak 1 ara rayın iç yan kanalında, ayak 2 uzun rayın iç yüz kanalında; flans dudakların altına oturur, dışarı taşmaz.2× iç köşe bağlantı kanal 10 (tahmini ölçü) · 4× M6×10 DIN 913 set vida (uçları kanal tabanına dayanır)2
Omuz yuvası → travers ucu (omuz modülü, arayüz)Yuva traversin x 70…103 ucuna geçer (0,2 mm boşluk), uç duvarına dayanır; iki omuzda aynı.Omuz başına 4× M6×16 DIN 912 + 4× M6 pul + 4× M6 çekiç somun, dört yüzde x = 86'da2

Bağlantı oturma kontrolleri (her bağlantı ayrı)

BağlantıTipKontrolÖlçüSonuç
Direk-ray sağköşe bağlantı10 / 10cıvata ucu 9,9 mm (somun altı 9,3, kanal tabanı 11,8)tamam
Direk-ray solköşe bağlantı10 / 10cıvata ucu 9,9 mm (somun altı 9,3, kanal tabanı 11,8)tamam
Direk-travers sağköşe bağlantı10 / 10cıvata ucu 9,9 mm (somun altı 9,3, kanal tabanı 11,8)tamam
Direk-travers solköşe bağlantı10 / 10cıvata ucu 9,9 mm (somun altı 9,3, kanal tabanı 11,8)tamam
Şase sağ arka ön yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam
Şase sol arka ön yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam
Şase sağ orta ön yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam
Şase sağ orta arka yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam
Şase sol orta ön yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam
Şase sol orta arka yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam
Şase sağ on arka yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam
Şase sol on arka yüziç köşe4 / 4gövde iki profile ve set vidalar kanal tabanına dayalı (0,00 mm)tamam

Köşe bağlantı kontrolleri: gövde iki profile dayalı (0,00 mm), çekiç somun dudak altına dayalı, cıvata ekseni somun deliğinde, pul ayağa dayalı, cıvata ucu somunu tam geçip kanal tabanına değmiyor. İç köşe: flanş iki profilin dudaklarına dayalı, set vida uçları kanal tabanında. Çakışma eşiği 0,5 mm³.

Kararlar

Omuz regresyonu (ortak kütüphane + arayüz bağlantısı)

Omuz betikleri genel elemanları artık ortak_lib.py'den, travers boyunu, yuva bölgesini ve dudak derinliğini arayuz.py'den okuyor; sigma kesiti sigma_profil.py'den geliyor. Değişiklikten önce ve sonra omuz_montaj.py çalıştırılıp karşılaştırıldı (omuz/omuz_regresyon.py):

ÖlçütÖnceSonraEn büyük farkSonuç
parça sayısı70700aynı
parça adları ve sırası7070–aynı
parça hacmi (en büyük fark, mm3)799446.104799446.1040aynı
sınır kutusu (en büyük fark, mm)70 x 6 değer70 x 6 değer0aynı
parça kütlesi (en büyük fark, g)855.797855.7970aynı
ağırlık merkezi (en büyük fark, mm)70 x 370 x 30aynı
katı sayısı + isValidhepsi 1 / geçerlihepsi 1 / geçerli–aynı
statik çakışma000aynı
boşluk Kol-Göbek (mm)0.00.00aynı
boşluk Kol-Gövde (mm)4.04.00aynı
boşluk Göbek-Gövde (mm)0.00.00aynı
tarama kol × göbek: çakışan poz88–aynı
tarama göbek × gövde: çakışan poz00–aynı
tarama kol × gövde: çakışan poz9494–aynı
tork tablosu (875 poz, en büyük fark kg*cm)5.7406944165.7406944160aynı
BOM1717–aynı

Taramada çakışan pozlar omuzun kendi eklem sınırlarının dışında (yana −20…−5°) ve değişiklikten önce de aynıydı. Sonuç: birebir aynı.

Eğilme kontrolü: direk ve travers

Kesit (FreeCAD, sigma_profil kesiti): alan 726,3 mm² (üretici 732), I = 114.502 mm⁴, W = 5.725 mm³. Direk 800,5 mm, travers yarısı 80 mm konsol.

DurumMx N·mMz N·mDirek σ MPaDirek tepe sehimi mmTravers σ MPaTravers uç sehimi mmTravers burulma N·mEl ucu düşey mm
İki kol öne tam açık (öne 90°) + 0,5 kg4,11-0,000,780,1670,320,00062,050,129
İki kol yana tam açık (yana 90°) + 0,5 kg-0,03-0,000,070,0010,680,00140,010,013
Sağ kol yana tam açık + 0,5 kg, sol kol aşağıda-0,032,060,430,0840,680,00140,010,116
Sağ kol öne, sol kol yana tam açık + 0,5 kg2,04-2,060,780,1180,680,00142,050,104
İki kol aşağıda (yüksüz referans)-0,010,000,050,0010,180,00030,010,001

En kötü durum (13.689 poz çifti tarandı, her kol öne 0…180°, yana 0…120°, 0,5 kg yüklü): direk σ = 0,93 MPa (sağ kol öne 90° / yana 0°, sol kol öne 90° / yana 45°), tepe sehimi 0,167 mm; travers σ = 0,68 MPa. 6063 Rp0,2 ≈ 110 MPa (tahmini) ile emniyet direkte ≈ 118×, traverste ≈ 162×. Direk sehimi uygun (≤ 1,6 mm), el ucu uygun (≤ 2,0 mm, en çok 0,13 mm) (sınırlar tahmini).

Değerlendirme: Profil kesiti bu yükler için çok güçlü; gerilme ve sehim ihmal edilebilir. Asıl esneklik bağlantılarda (aşağıda açık işler: cıvatalar X momentinin nötr ekseninde). Tasarım değiştirilmedi.

Varsayımlar

Modüller arası çakışma (carpisma.py)

Modüller arayuz.MODULLER yerleşimiyle global koordinata kondu. Sol omuz sağ omuzun X aynası. Henüz çizilmemiş modüllerin ayrılmış bölgeleri (32 kutu: kafa, taban) de sabit engel olarak tarandı.

ModülYerel orijin (global)DönüşParçaHareketKontrol dışı (neden: aşağıda)
iskelet(0, 0, 0)–59sabit–
omuz_sag(0, 955, 0)–70hareketli (2 eksen)Omuz traversi (sigma 40x40 ağır, 200 mm), Gövde kabuğu yan yüzü (referans)
omuz_sol(0, 955, 0)X aynası70hareketli (2 eksen)Omuz traversi (sigma 40x40 ağır, 200 mm), Gövde kabuğu yan yüzü (referans)
kabuk(0, 0, 0)–202sabit–
Hareketli modülPozÇakışan pozEklem aralığında çakışanEn küçük boşlukEn yakın çift
omuz_sag8758800,0 mmKol catali ↔ kabuk / Omuz bandi sağ, poz (öne -60°, yana -20°)
omuz_sol8758800,0 mmKol catali ↔ kabuk / Omuz bandi sol, poz (öne -60°, yana -20°)

Toplam: 176 çakışma. İskelet + iki omuz kütlesi 11,65 kg, ağırlık merkezi (-0,0, 429, 3,5) mm. Tarama aralığı: omuz_montaj taraması: öne-arka -60...180, yana -20...150 (5-10 derece adım).

Kesim listesi ve malzeme

Çubuk (1.000 mm, testere 3 mm)Kesilecek parçalarArtık
1800,5 (Gövde direği) + 190 (Şase ara rayı orta)3,5 mm
2500 (Şase uzun rayı sol) + 200 (Omuz traversi) + 190 (Şase ara rayı on)101,0 mm
3500 (Şase uzun rayı sağ) + 190 (Şase ara rayı arka)304,0 mm

Toplam 2.570,5 mm sigma: modelde 5.041 g, üretici 1,99 kg/m ile 5.115 g. Robolink özel boy kesimi de yapıyor; o durumda bu tablo sipariş listesidir. 1. çubukta artık 3,5 mm: çubuk kısa gelirse 190 mm'lik parça 3. çubuğa alınır (artık 111 mm).

TürKalemAdetKütle g
Bağlantı elemanM6 DIN 125 pul88
Bağlantı elemanM6 çekiç somun, kanal 10841
Bağlantı elemanM6x10 DIN 913 set vida1632
Bağlantı elemanM6x16 DIN 912853
Satın alınan40x40 geniş köşe bağlantı (Robolink)4300
Satın alınanİç köşe bağlantı kanal 10 (tahmini ölçü)8318
Satın alınanSigma 40x40 ağır kanal 10, 190 mm31.118
Satın alınanSigma 40x40 ağır kanal 10, 200 mm1392
Satın alınanSigma 40x40 ağır kanal 10, 500 mm21.961
Satın alınanSigma 40x40 ağır kanal 10, 800.5 mm11.570

Ayrılmış bölgeler (arayuz.py)

Sonraki modüllerin girmemesi gereken hacimler; iskelet bu bölgelerle 0 ihlal verdi (taban ve kafa bölgeleri, 31 kutu).

SahipBölgeGlobal kutu (mm)KaynakNot
iskeletŞase sigma çerçevesix -135,0…135,0 · y 94,5…134,5 · z -250,0…250,0rc:706-712uzun raylar x +-(95...135), ara raylar z -230/0/230; ust yuzde orta ray uzerinde direk köşe bağlantıları
iskeletGövde direğix -20,0…20,0 · y 134,5…935,0 · z -20,0…20,0rc:759-761
iskeletDirek dibi köşe bağlantılarıx -57,0…57,0 · y 134,5…171,5 · z -18,9…18,9rc:762-764
iskeletOmuz traversix -100,0…100,0 · y 935,0…975,0 · z -20,0…20,0rc:765-766
iskeletDirek-travers köşe bağlantılarıx -57,0…57,0 · y 898,0…935,0 · z -18,9…18,9rc:767-768
omuz_sagOmuz yuvası sağx 70,0…103,0 · y 930,0…980,0 · z -25,0…25,0omuz_montaj.pytraversin x 70...103 ucu; 4 yuzde M6 civata + çekiç somun (x = 86)
omuz_solOmuz yuvası solx -103,0…-70,0 · y 930,0…980,0 · z -25,0…25,0omuz_montaj.pytraversin x 70...103 ucu; 4 yuzde M6 civata + çekiç somun (x = 86)
kafaBoyun plakası (70x70x3 Al)x -35,0…35,0 · y 975,0…978,0 · z -25,0…45,0rc:647-654, rc:783, rc:8734x M5 delik x +-25, z -15/35; traversin ust yuzu x -35...35 kafaya ayrilmis
kafaKafa pan servosu ve boyun (tahmini zarf)x -35,0…35,0 · y 978,0…1.070,0 · z -25,0…45,0rc:784-788MG996R pan + U braket + kafa taşıyıcı; kafa kabugu y = S3+20+95'ten yukari (tahmini)
tabanAlt plaka 3 mm Alx -135,0…135,0 · y 91,5…94,5 · z -250,0…250,0rc:715, rc:416
tabanElektronik katı 5 mm kontrplakx -135,0…135,0 · y 174,5…179,5 · z -250,0…250,0rc:716, rc:418direk icin 44x44 kesik
tabanM5x40 burç -1-1x -120,3…-109,7 · y 134,5…174,5 · z -235,3…-224,7rc:717-719uzun ray ust kanalinda
tabanM5x40 burç -1+1x -120,3…-109,7 · y 134,5…174,5 · z 224,7…235,3rc:717-719uzun ray ust kanalinda
tabanM5x40 burç +1-1x 109,7…120,3 · y 134,5…174,5 · z -235,3…-224,7rc:717-719uzun ray ust kanalinda
tabanM5x40 burç +1+1x 109,7…120,3 · y 134,5…174,5 · z 224,7…235,3rc:717-719uzun ray ust kanalinda
tabanLiFePO4 akü (yatık)x -90,5…90,5 · y 94,5…171,5 · z -205,0…-38,0rc:733, rc:46-47181 x 77 x 167; uzun ray ic yuzune 4.5 mm
tabanBTS7960 -85x -92,5…-42,5 · y 94,5…137,5 · z 140,0…190,0rc:734-735, rc:43
tabanBTS7960 +85x 42,5…92,5 · y 94,5…137,5 · z 140,0…190,0rc:734-735, rc:43
tabanXL4016 (-62,75)x -81,7…-16,7 · y 94,5…118,0 · z 51,5…98,5rc:736-737, rc:55
tabanXL4016 (62,75)x 16,7…81,7 · y 94,5…118,0 · z 51,5…98,5rc:736-737, rc:55
tabanXL4016 (0,170)x -32,5…32,5 · y 94,5…118,0 · z 146,5…193,5rc:736-737, rc:55
tabanMotor + L braket -1-1x -135,0…-63,0 · y 41,5…91,5 · z -206,0…-164,0rc:721-727plaka altinda
tabanTeker -1-1x -207,0…-149,0 · y 0,0…125,0 · z -247,5…-122,5rc:729
tabanMotor + L braket -1+1x -135,0…-63,0 · y 41,5…91,5 · z 164,0…206,0rc:721-727plaka altinda
tabanTeker -1+1x -207,0…-149,0 · y 0,0…125,0 · z 122,5…247,5rc:729
tabanMotor + L braket +1-1x 63,0…135,0 · y 41,5…91,5 · z -206,0…-164,0rc:721-727plaka altinda
tabanTeker +1-1x 149,0…207,0 · y 0,0…125,0 · z -247,5…-122,5rc:729
tabanMotor + L braket +1+1x 63,0…135,0 · y 41,5…91,5 · z 164,0…206,0rc:721-727plaka altinda
tabanTeker +1+1x 149,0…207,0 · y 0,0…125,0 · z 122,5…247,5rc:729
tabanRaspberry Pi 5 (elektronik katı)x -105,1…-14,1 · y 179,5…204,5 · z -151,0…-89,0rc:739-743, rc:34-45kart olcusu + 3 mm pay; yukseklik 6 mm burç + bilesenler (tahmini)
tabanESP32 (elektronik katı)x 22,6…80,6 · y 179,5…204,5 · z -152,0…-118,0rc:739-743, rc:34-45kart olcusu + 3 mm pay; yukseklik 6 mm burç + bilesenler (tahmini)
tabanPCA9685 (elektronik katı)x 17,5…85,7 · y 179,5…204,5 · z -80,7…-49,3rc:739-743, rc:34-45kart olcusu + 3 mm pay; yukseklik 6 mm burç + bilesenler (tahmini)
tabanBNO055 (elektronik katı)x -16,5…16,5 · y 179,5…204,5 · z 47,0…73,0rc:739-743, rc:34-45kart olcusu + 3 mm pay; yukseklik 6 mm burç + bilesenler (tahmini)
tabanMAX98357A (elektronik katı)x -64,3…-38,9 · y 179,5…204,5 · z 28,1…51,9rc:739-743, rc:34-45kart olcusu + 3 mm pay; yukseklik 6 mm burç + bilesenler (tahmini)
kabukEtek taşıyıcı L braket -1-105x -214,0…-105,0 · y 134,5…136,5 · z -120,0…-90,0rc:604-609 (V3 cover_bracket3)uzun ray ust yuzunde; asagi bukulu ucu etek duvarinda (kabuk_parcalar)
kabukEtek taşıyıcı L braket -1+0x -214,0…-105,0 · y 134,5…136,5 · z -15,0…15,0rc:604-609 (V3 cover_bracket3)uzun ray ust yuzunde; asagi bukulu ucu etek duvarinda (kabuk_parcalar)
kabukEtek taşıyıcı L braket -1+105x -214,0…-105,0 · y 134,5…136,5 · z 90,0…120,0rc:604-609 (V3 cover_bracket3)uzun ray ust yuzunde; asagi bukulu ucu etek duvarinda (kabuk_parcalar)
kabukEtek taşıyıcı L braket +1-105x 105,0…214,0 · y 134,5…136,5 · z -120,0…-90,0rc:604-609 (V3 cover_bracket3)uzun ray ust yuzunde; asagi bukulu ucu etek duvarinda (kabuk_parcalar)
kabukEtek taşıyıcı L braket +1+0x 105,0…214,0 · y 134,5…136,5 · z -15,0…15,0rc:604-609 (V3 cover_bracket3)uzun ray ust yuzunde; asagi bukulu ucu etek duvarinda (kabuk_parcalar)
kabukEtek taşıyıcı L braket +1+105x 105,0…214,0 · y 134,5…136,5 · z 90,0…120,0rc:604-609 (V3 cover_bracket3)uzun ray ust yuzunde; asagi bukulu ucu etek duvarinda (kabuk_parcalar)
tabanHC-SR04 sonar -79 (etek arkasi)x -102,9…-55,9 · y 99,0…121,0 · z 250,5…256,5rc:752, 04 (45 x 20 x 15)PCB + arka bilesenler; transduserler etek deliklerinden (O17) gecer
tabanHC-SR04 sonar +0 (etek arkasi)x -23,5…23,5 · y 99,0…121,0 · z 250,5…256,5rc:752, 04 (45 x 20 x 15)PCB + arka bilesenler; transduserler etek deliklerinden (O17) gecer
tabanHC-SR04 sonar +79 (etek arkasi)x 55,9…102,9 · y 99,0…121,0 · z 250,5…256,5rc:752, 04 (45 x 20 x 15)PCB + arka bilesenler; transduserler etek deliklerinden (O17) gecer
tabanAcil stop govdesi (etek plakası alti)x 58,4…100,4 · y 214,0…256,0 · z -215,0…-185,0rc:357-365, rc:757, 04 (Emas B200E60)arka govde 42 x 30, panelin 48 mm altina
tabanAcil stop mantari (etek plakası ustu)x 49,4…109,4 · y 262,5…290,0 · z -230,0…-170,0rc:357-365, 04O60 mantar, panel onu 28
kabukNextion konnektor ve kablo boslugux -129,0…-96,2 · y 793,1…832,5 · z 46,7…89,6Nextion cizimi (konnektor), tahmini 30 mm4 pin XH2.54 fis + kablo donusu; govde braketleri ve diger moduller girmemeli

Açık işler ve varsayımlar

Dosyalar