总结
这是我为正在开发的机器人平台(基于火星探测车)设计的全向轮。
正如其名所示,Omni Wheel几乎可以向任何方向移动。它既能像普通轮子一样向前滚动,还能通过其周边的小滚轮实现侧向滑动。
就我而言,我需要使用全向轮来克服六轮平台在“滑行转向”过程中出现的“擦地拖尾”现象。这里有一篇通俗易懂的文章,供大家参考:http://curriculum.vexrobotics.com/curriculum/drivetrain-design/drivetrain-terminology.html
车轮直径约120毫米,由多个部件组成,其中大部分部件都可以通过3D打印技术制造。
这款转接器专为适配12毫米六边形轴电机耦合器而设计(例如用于“Wild Thumper”六轮驱动玩具中的电机)。
3D 打印零件:
- 半轮圈,带有集成式轮毂(最大部件)
- 下半场篮下得分
- 全向滚轮(每个轮子配备18个滚轮)
- 轮圈盖(用于固定滚轮的位置,必不可少)。
我用1/16英寸的聚甲醛树脂材料进行了激光切割,制作出了轮圈盖,不过用3D打印机打印一个应该也不难。我已经附上了该部件的STL文件,但实际上我从未用打印机打印过它。其他部件:
- 用于滚轮轴的18×5×24毫米不锈钢销钉/轴杆。http://a.co/hJ0sJgK)
- 18颗 M3x8 毫米(10 毫米的也可以)的螺丝
- 3颗M4x16毫米的螺丝(也可以使用更长的螺丝)
- 1颗M4x20毫米螺丝(用于将电机轴与联轴器连接,如果需要的话)
我的打印步骤:
注意:rim_w_integrated_hub.stl文件的模型是上下颠倒的,因此在打印前需要将其翻转过来。
制作轮圈时,我使用了PETG材料,而制作滚轮时则用了PLA材料。
打印完滚轮后,我用德雷梅尔工具稍微清理了一下开口底部,确保金属轴在里面能轻松转动。
滚轮打印耗时约3.5小时。带集成轮毂的轮圈部分用了3小时,另一半轮圈部分则用了2小时。
组装:
将转轴插入滚轮中,然后将其推入半边轮圈的每个插槽中。确保滚轮能轻松转动。将轮圈盖置于顶部,并拧紧所有9颗M3螺丝。塑料材质似乎能很好地固定螺丝,但如果需要,您也可以使用带有锁紧螺母的更长螺丝,以确保组装更加牢固。
重复操作第二个半轮圈。将常规半轮圈插入带有集成轮毂的轮圈中。转动轮圈,使其中一半轮圈的每个滚轮与另一半轮圈的滚轮之间形成20度的偏移,同时内轮毂上的6个M4螺孔要对齐。继续转动轮圈,直到你能看到光线透过这些孔照进来 :)
然后,用三颗 M4 螺丝将两个半边轮圈固定在一起。轮圈上有 6 个孔,但只需用 3 颗螺丝即可完成固定。
至此,你的全向轮已经组装完成,可以安装到电机轴上了。
其他想法:
这种设计并不完美,也没有经过充分测试。如果能用柔性线材打印滚轮,或者给滚轮加上橡胶涂层,你很可能会得到更好的效果。滚轮的尺寸以及它们之间的间距并不理想。如果将滚轮做得更长,就能实现更顺畅的滚动和更低的阻力,但我没能找到价格合理的预制长滚轮。我可能以后会重新设计这个方案。
车轮运行状态的视频:
https://youtu.be/BNUZhnwHvlU
打印设置
打印机品牌:
普拉萨
打印机:
i3 MK2S
木筏:
不要
支持者:
无所谓啦
分辨率:
0.2
填充部分:
15%
注意事项:
注意:rim_w_integrated_hub.stl文件的模型是上下颠倒的,因此在打印前需要将其翻转过来。
虽非必需,但对于Rim这款产品来说,配备集成式轮毂部件能有效清理后轮的螺丝孔,效果显著。
0.3的分辨率也能正常工作,但可能会对孔的公差产生轻微影响。
我的设计过程
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