PFC: Disseny i Selecció de components per al Laser 3D

Disseny i construcció d'un làser tridimensional a partir d'un làser bidimensional per al mapejat d'entorns exteriors.

Què és?
Partint d'un làser 2D, que dóna distàncies en un pla, es vol fer un làser 3D que doni superfícies, és a dir un entorn 3D "virtual".

Com?
Donant un nou moviment al làser de forma que faci un moviment de "pitch"(moviment com el del mànec de les mo, mitjançant un motor controlat i realimentat amb un encoder.

Amb què?

seleccionar / dissenyar

motor: MAXON EC45 FLAT BRUSHLESS el trio pla, i força petitet 45mm de diàmetre.Nno dóna gaire parell, però amb la reductora s'en guany suficient. És força barat.
reductora: MAXON RECTE 45 amb una relació 1:47 anem sobrats de parell.
controlador motor: MAXON EPOS 24/5 Vull que faci control per posició, i ja posats si pot controlar el parell i velocitat millor. N'hi ha que fan el control amb els sensors hall que incorpora el motor, i no caldria encoder. Al final s'ha descartat la opció faulhaber perquè potser no controlaria bé el motor de marca maxon.
encoder: SICK/SIKO aniria bé un absolut, però amb un incremental i fent bé el disseny mecànic ja fem, cal considerar que el preu d'un incremental és força inferior al d'un absolut (1:4)

carcassa mobil: connecta el làser amb el motor.
carcassa fixa: Suporta el motor+reductora, encoder o rodaments.

Disseny
Simulació de la carcassa mobil:

Diagrama de von Misses


La forta deformació és deguda a que he restringit tota la cara al moviment, i aplicant un parell a l'aleta del motor.

Està clar però quina és la part de la carcassa mobil que cal optimitzar...




Nova versió, vaig fent proves, per acabar fent una simulació definitiva...

editat el 12/10/07
Versió final de les peces amb diagrama de von Misses

Al dibuix no s'observa però hi ha una escala de deformació d'uns 500x, és a dir que el que es pugui veure al dibuix està deformat 500 vegades menys a la realitat-> funciona!








Aquest és el diagrama de la peça que fa de suport al conjunt rotor, motor, encoder i laser.








12/10 Renders Finals del muntatge





Aquesta és una visió de conjunt col·locat damunt el suport del robot segway. El motor és la peça platejada cilindrica al costat de la peça de color coure (reductora) i l'encoder es troba just a la banda contrària.
Es pot veure com el conjunt està alçat uns 12 cm, doncs al segway s'hi vol col·locar un cinturó protector que no permetria al làser veure-hi a partir d'un cert angle.











Aquest render mostra com és l'encaix per a l'encoder. El gruix de les peces és de 10 mm, i estan fetes amb alumini.













Una visió més propera del làser, també en primer pla trobaríem l'encoder incremental.






Aquí s'acabaria l'etapa del disseny.