Come misurare angolo di braccio gru?

Il Sun, 13 Dec 2009 15:31:41 +0100 in un momento di follia "RobertoA" disse:

Non conosco la tecnologia a fibre ottiche ma un encoder incrementale non potrebbe andare?

Un bel giorno RobertoA digitò:

Forse ti riferisci ai giroscopi laser, ma mi sembrano decisamente 'overkill' per un'applicazione del genere.

Considerando delle gru con bracci da 30 m, mezzo grado corrisponde circa a uno spostamento lineare di 26 cm. Non so quale sia il tuo target di prezzi, ma se ad esempio metti due buoni ricevitori GPS differenziali alle estremità dei due bracci, puoi senz'altro ottenere una precisione del genere. Così risolvi i problemi di manutenzione, impermeabilità (ma l'antenna deve stare fuori dall'acqua) e insensibilità a qualsiasi tipo di spostamento su altri assi.

Però stiamo parlando di GPS da qualche migliaio di euro ciascuno.

se usi 2 inclinometri, uno sul primo braccio e il secondo sull'altro braccio mobile, dalla lettura dei 2 inclinometri dovresti risalire alla posizione angolare del braccio.

dalai lamah:

Ci sono sistemi con fibre ottiche a "basso contenimento" che, se piegate, perdono luce. Ma, che io sappia, vengono usate per flessioni di entità ben diverse.

Gia' adesso su alcuni impianti si fa' cosi Vorrei evitare questo tipo di installazione perche' e' estremamente sensibile allo spostamento del 'gruppo' leveraggi Quando la gru ruota, con braccio principale e secondario nella stessa posizione tra loro, la differenza tra i due inclinometri segnala una notevole variazione, e' questo effetto che desidero evitare Ciao e grazie

Si andrebbe bene, gia' provato In questo caso e' l'inscatolare l'encoder e renderlo stagno ad immersione il problema, costosetto pure Ciao e grazie RobertoA

No, non intendevo dei giroscopi Mi sembrava di aver letto tempo fa di un sensore per la misurazione angoli, basato su fibre ottiche Ma parliamo di 5-6 anni fa e non ricordo ne marche ne modelli, ricordo solo che mi e' rimasto impressa l'immagine dela misurazione angolo alla piega della fibra (piega su un supporto predefinito, tipo tamburo da 50 mm)

Per arrivare a precisioni centimetriche bisogna avere continuamente disponibile una stazione fissa per la correzione dell'errore indotto dal gps standard, e non sempre e' disponibile Il funzionamento del sensore anche in immersione (di pochi metri) deve essere garantito C'e' anche da dire che un buon ricevitore gps differenziale, che sappia io, costa 2-3000 euri Si l'avevamo gia' pensata, ma rispetto alle soluzioni attualmente in uso (encoder, potenziometro, inclinometro) non e' preferibile Ciao e grazie RobertoA

Io guarderei per un encoder assoluto (Grey code), magari saldamente fissato ad un braccio e fatto girare tramite un filo a svolgimento- recupero sull'altro, tanto per semplificare il piazzamento e magari guadagnare in risoluzione. L'encoder lo si potrebbe racchiudere in un contenitore ermetico ed il trascinamento potrebbe essere ottenuto tramite magneti permanenti esterni alla scatola. In tal modo diviene totalmente impermeabile ed insensibile alle polveri. Naturalmente in caso di perdita di sincronia sul trascinamento, occorre rilevare l'errore, ma bastano un paio di sensori Hall. L'AUREL, poi, vende dei moduli RF gi=E0 interfacciati che ti permetterebbero l'utilizzo a batterie senza cablaggi. A prezzo di cambiarle ogni tanto. :)

Piccio.

Io guarderei per un encoder assoluto (Grey code), magari saldamente fissato ad un braccio e fatto girare tramite un filo a svolgimento- recupero sull'altro, tanto per semplificare il piazzamento e magari guadagnare in risoluzione. L'encoder lo si potrebbe racchiudere in un contenitore ermetico ed il trascinamento potrebbe essere ottenuto tramite magneti permanenti esterni alla scatola. In tal modo diviene totalmente impermeabile ed insensibile alle polveri. Naturalmente in caso di perdita di sincronia sul trascinamento, occorre rilevare l'errore, ma bastano un paio di sensori Hall. L'AUREL, poi, vende dei moduli RF già interfacciati che ti permetterebbero l'utilizzo a batterie senza cablaggi. A prezzo di cambiarle ogni tanto. :)

----------------------------- Grazie per l'idea Il filo e' escluso, troppo problematico e poco preciso il corretto svolgimento-avvolgimento in ambienti sporchi Qua andiamo anche sott'acqua e non di rado la corrente trascina rami e altra sporchita' che obbligherebbe a prevedere un carter di protezione per il filo No, idea gia' presa in considerazione (gli encoder a fune gia' si trovano belli e pronti) ma scartata per il delicato collegamento tra i due bracci Ciao e grazie RobertoA

cut...

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Allora potresti usare un sincrotrasmettitore ed un sincroricevitore trifasi. Un resolver =E8 pi=F9 semplice ma meno preciso.

Piccio.

Allora potresti usare un sincrotrasmettitore ed un sincroricevitore trifasi. Un resolver è più semplice ma meno preciso.

--------------- Che pro rispetto agli encoder/potenziometri ? Ciao e grazie RobertoA

Sono robusti ed assoluti. Non avendo elettronica a bordo (ferro ed avvolgimenti) non temono gli ambienti gravosi. Non hanno contatti striscianti. Hanno un buon profumo e sono disponibili in varie tinte.

E comunque qualcosa ce lo devi attaccare! :)

Piccio.

RobertoA:

Basta ignorare l'input quando il braccio è in movimento.

Sono robusti ed assoluti. Non avendo elettronica a bordo (ferro ed avvolgimenti) non temono gli ambienti gravosi. Non hanno contatti striscianti. Hanno un buon profumo e sono disponibili in varie tinte. E comunque qualcosa ce lo devi attaccare! :)

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Pure gli encoder sono robusti ed assoluti (a parte che qua' basta misurare

Ho fatto l'esempio per far capire che l'inerzia dei sistemi ad inclinometro, qualunque tecnologia usino, falsa la misura durante il movimento Questo vuol dire che anche se la gru e' ferma e prende dei colpi (assestamento del carico, ecc..) la misura viene falsata ed e' parecchio ondeggiante Il braccio e' sempre in movimento Vorrei migliorare la precisione di misura cambiando radicalmente tecnologia perche' ho visto che gli inclinometri, se li tari per essere rapidi come risposta sono anche imprecisi, se li smorzi sono troppo poco reattivi, e allora via gli inclinometri Ciao RobertoA

RobertoA:

Per forza: essendo degli accelerometri, misurano qualunque accelerazione.

E allora LVDT che, al contrario di encoder e potenziometri, sono anche intrinsecamente stagni (beh, meglio scegliere comunque un disegno "submersible"). Inoltre, se prendi quelli con molla di precarica, devi solo fissare un oggetto ad un braccio e fare in modo che la punta dello LVDT possa toccare l'altro braccio in una zona liscia. Con un paio di calamite te la cavi...

lo

Il sincro =E8 la versione angolare dell'LVDT.

Piccio.

Un bel giorno RobertoA digitò:

Nella maggior parte delle applicazioni differenziali la stazione base la installi tu stesso nelle vicinanze delle stazioni mobili. Però come dici giustamente l'intera applicazione costerebbe attorno ai 10k, che non è poco, e avrebbe una gestione brigosa.

Riguardo agli inclinometri, ce ne sono anche di molto sofisticati:

Li abbiamo usati con buon successo in applicazioni che hanno dinamiche ben più impegnative; dubito che le oscillazioni di una gru li possano mettere in difficoltà.

Sono più economici dei GPS differenziali, ma non è che te li tirino dietro. :)

Piccio:

Ammé lo dici? :D

In effetti mi pare che da qualche parte avesse detto che avrebbero potuto servirgli fino a 180 gradi. Ma è poi vero? Per angoli inferiori il costo del sincro stesso, la sua non impermeabilità e il costo della rilevazione (ci vogliono seni e coseni, non è bello lineare) non giustificano...