liten roterende sensor for en svært liten walking robot

[MathGeek]

Jeg gjør et forskningsprosjekt i microrobotics, og det er en vandrende robot
(størrelsen er ca 4cm x 4cm x 3cm).

Jeg har gjort en god fremgang for et år nå, og jeg er omstrukturere en etappe.

Jeg må ha en roterende sensor (ikke-kontakt foretrukket) som kan være så liten som
3mm x 3mm.Sensoren vil være på kne for å måle vinkelen på beinet strekking.

Jeg tenker på HMC1501 (4mmx5mm) som måler retningen av magnetfeltet.Så jeg vil ha en magnet også som roterer med beinet.

Men jeg ønsker en mindre versjon.Noen forslag?

Takk.

 

[Sinisa]

Pass 3 like Ř3mm mønsterkort med hull for "kneet" aksel og encoder patern på resten av PCB overflate.De bør være så tynne som mulig.Putte alle 3 sammen, ett i midten skal rotere med den ene siden av beinet og to andre med andre siden.to mønsterkort som flytter sammen bør dreies 90s hverandre.Det du får er kapasitiv Resolver-koder.Du setter AC SINEWAVE excitation to center PCB og lese SIN og COS signaler til de to andre.
Platetykkelsen og spore oppløsning vil være avhengig av ditt PCB produsent og som vil diktere eksitasjon hyppighet og oppløsning på vinkelmåling.
Lesingen av denne sensoren er samme som "SINEWAVE encoder" der hver encoder steg er brutt til ønsket antall Resolver substeps.
Som for hall sensor jeg overveie minste er SO-8

 

[Fvm]

Hallo,

Jeg forstår at en absolutt posisjonssensor (med begrenset oppløsning) ville være mer passende enn en trinnvis koder, som også trenger en ekstra indeks sensor og initialisation prosedyre.Dermed sa xy hall sensor ser ikke ille, execpt for sin størrelse.Andre alternativer vil være forskjellsbehandling kondensator eller induktans, både kan være forminsket til mikro PCB.Jeg har brukt denne prinsipper fra tid til annen - i vanlige "makro" skala.Men AC signalbehandling ville være implisitt i begge tilfeller (som med de foreslåtte capacitve encoder også), og dermed ikke er sagt at den samlede formfaktor ville være mindre enn hall løsning.

En dimensjonal analog hall sensorer er tilgjengelige i mindre tilfelle, men trenger mer komplekse kalibrering og gir mindre stabilitet enn xy sensor.

Hilsen,
Frank

 

[Kender]

Ved risiko for å bli tydelig - en potensiometeret kunne være sensor.Du får ett signal for vinkel, i stedet for cos og synd.På nedover siden, ville potten være en kontakt sensor.

Forresten, jeg vil gjerne invitere spørsmålet ditt til en yahoo-gruppe dedikert til sensorer: http://tech.groups.yahoo.com/groups/sensorforum

Som en side note - Menneskekroppen har ikke rotasjon sensorer.I stedet har hver muskel en forskyvning sensor.Hvis du erstatter en "kneet" rotasjon sensor med en forskyvning sensor i en "lår", ville det ha noen fordeler?

 

[MathGeek]

Takk for den hyggelige svar.

Etter å ha lest dine forslag, er jeg interessert i kapasitiv encoder.Jeg har aldri brukt en før.Er det et godt eksempel eller veiledning vedrørende bygging og drift?(Det ser ikke for komplisert for meg, skjønt)

Jeg har vurdert potensiometeret alternativ, men jeg kunne ikke finne en potensiometeret liten nok, og har fortsatt et godt liv (10.000 sykluser).

Displacement sensor er absolutt velkommen, men jeg vet ikke om noen egnet seg.Dette har også å være liten.Har du noen forslag?

Mange takk.

 

[Sinisa]

Både fvm og Kender hadde et godt poeng.
Som for kapasitive Resolver, sensor selv er liten, men ville kreve omfattende signal conditioning.Som fvm påpekte, for å unngå encoder mot nulling prosedyrer, bør du ha Resolver konfigurasjon.Det er enkelt overflate som ville dekke 180s og slutten mønsterkort roteres 180s i forhold til hverandre.
Signal conditioning bør være integrert slik at det ville forenkle krets og holder dimensjoner små.Det er resolver til digital omformere IC's at du kanskje kan bruke (f.eks AD2S1200).Det er capacitance til digital omformere som kan brukes til dette formålet også, der MCU ville gjøre alt posisjon beregning fra rå kapasitans data.

På den annen side Kender hadde meget bra utgangspunkt for «låret sensor" som kunne gjøres enklere og mindre.Gitarstreng eller fisk linje kunne trekke blenderåpning ligger på hoveddelen når kneet er bøyes.Aperture kan avbryte lysstrålen i små gaffel opto isolator og det kan også ha åpning formet på en slik måte å produsere lineær utgang til kneet vinkel.Dette vil gi deg nesten minste sensor tilgjengelig i kneet og veldig enkel tilkopling til LDO.

FYI, det er også potensiometre som bruker ledende plast og blir vurdert for lang levetid og høy syklus rate.(20e6 sykluser)

 

[Kender]

MathGeek, hvis det ikke er en hemmelighet, hva aktuatorer bruker du for en så liten ben?

 

[MathGeek]

Sorry for sent svar: e-postvarsling was not working.Sinisha - de er veldig gode poeng.Likeledes, hvis du har anbefalinger for den spesielle potensiometeret typen du nevnte, gjerne poste dem her.Kender - Jeg bruker SMA kilder å betjene beina.De er fantastiske unntatt ekstremt ineffektiv (<2% effektivitet).Så med en 1.5g Li-Poly batteri, skal hele roboten kjøre en times tid (noe som ikke er så ille).

Jeg ser mot en annen mekanisme for å betjene beina.Jeg tenker Dielectric Elastomer akkurat nå, noe som er svært effektivt (> 80%), krever men flere kV.Som du kan forestille deg, opprette flere kilovolt er ikke trivielt særlig når elektronikk er bør være svært liten - Jeg postet dette spørsmålet på analoge delen av EDAboard forum.

 

[MathGeek]

Her er en oppdatering:

Jeg har laget en liten plast robotic joint (~ 3mmx4mm) og legg magneten på den ene siden og satte AMR sensoren på den andre siden.

Fungerer fantastisk, men er for stor med chip og altfor tung med magnet.

Jeg er virkelig se inn i kapasitive Resolver-koder metoden.

Enhver grunnleggende hjelpe ville være verdsatt.
Takk.

 

[Kender]

Quote:

anyone?

 

[MathGeek]

Jeg ble medlem av gruppen som anbefales.