3 DOF simupenkin rakennusprojekti

Viestiketju alueella 'Kotelot ja modifiointi' , aloittaja E1m0, 25.03.2016.

  1. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Elikkäs @Scratch ja @Jymä innoittamana aloin kyhäämään itselleni simulaatiopenkkiä ajo-, lento- ja avaruuspelejä varten sekä tietenkin silmällä pitäen VR-laseja.

    Alkuperäinen suunnitelma oli kopioida @Jymä simupenkki ( http://www.xsimulator.net/community/threads/2dof-motion-base-for-playseat.5976/ )
    Mutta aikani xsimulator.net:ä selatessani ajattelin kokeilla yhdistää jousikellutuksen koko tason liikutukseen.

    Penkin on tarkoitus tulla olemaan SimTools-softalla pyörivä arduino (UNO R3: koodi SMC3)-ohjattu kolmen vapausasteen liikkuva simulaatiotaso.
    Vapausasteet ovat: pitch, roll ja heave (eli kallistukset eteen/taakse, sivuille ja ylös/alas-liike).
    Kaikki liike tulee kolmesta 300W moottorista ja koska liikutettava osio painaa n. 50-60kg + kuski (yht 130-140kg) on liike avustettu jousilla.

    Lisään tähän ketjuun myöhemmin kaikki tarvikkeet ja lopullisen hinnan. Näillä näkymin hinta tulee olemaan n.900-1000€ + ratti/polkimet + HOTAS.
    Painoa koko härpäkkeelle on tulossa noin 80-90kg + kuski.

    Tulee (toivottavasti joskus) toimimaan arduinon ohjaamilla monster motoilla, joiden ohjaamat moottorit (3kpl) liikuttavat alustaa.
    Moottorit ovat suoraan kiinasta tehtaalta tilatut 3kpl 25A 12V tasavirtamoottoreita 1:60 matovaihdelaatikoilla. Vääntö 31Nm.
    Virtalähteet: 3kpl 575W käytettyjä serverivirtalähteitä.

    Tällä hetkellä projektissa olen hankkinut kaikki muut tarvittavat osat paitsi moottoreiden vivut on vielä koneistuksessa, toivottavasti saan ne ensi viikolla viimeistään.
    Myös epämääräinen kasa pienrautaa on hankkimatta (kierretankoa, kulmarautoja, yms yms).

    Suunnittelun puolelta mennään hieman empiirisellä kokeilulla ja katsotaan mikä toimii.

    Tämä on vielä todella kesken ja kuvista poiketen jousiasettelua olen jo muuttanut.

    [​IMG] Pedaali/ohjauspyörämodifikaatiot
    [​IMG] Nykyinen systeemi jousilla ja renkailla takaa
    [​IMG] Nykyinen systeemi jousilla ja renkailla edestä
    [​IMG] Nykyinen systeemi jousilla ja renkailla sivulta

    Puuttuu siis vielä kaikki sähkötyöt, jousien korotukset, moottorien asennukset, jäykennyksien asennukset sekä HOTAS-ohjaimien sekä VR-kameran/majakan teline.

    Pedaali/ratti-moduuli liikkuu kiskoilla eteen/taakse.
     
    Viimeksi muokattu: 29.03.2016
  2. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Vähän päivitystä:
    Eli elektroniikka on testattu toimivaksi yksittäisillä komponenteilla, mutta jumpperihommia on vielä ennen kuin pääsee testaamaan kolmea moottoria yhtäaikaisesti.
    [​IMG]

    Kytkentäkaavio 3MM + ARD + 3 PSU:
    [​IMG]

    Paljon on vielä hommaa jäljellä mekaanisessa toteutuksessa ja sen suunnittelussa, mutta sähköjohtoja ei tarvitse enää kuin lyhentää ja muutama arduino jumpperi pitää modata yhtenäiseksi.
    6x2 +2x6 ja niille jatkot että riittävät eri terminaaleihin:P
     
  3. Sepeservu

    Rekisteröitynyt:
    17.05.2013
    Viestejä:
    1 114
    Todella mielenkiintoinen projekti! Tulee aina seurattua tälläisiä missä tarkoituksena tehdä itse mahdollisimman paljon mahdollisimman halvalla. :)

    Ymmärsinkös oikein että tässä toteutuksessa on tarkoituksena liikuttaa penkin lisäksi myös polkimia ja rattia?
     
  4. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Kyllä :) Koko ylempi taso tulee liikkumaan ja siihen on kiinnitetty penkki ja polkimet (sekä loppuvaiheessa HOTAS).
    Tarkoitus on siis tehdä hyvin samankaltainen toteutus kuin Jymän (
    ) mutta ilman kardaania ja 3dof-versiona.

    Vähän updatea:
    Otin ihan kunnolla takapakkia sähköhommien suhteen :(
    Tänään menin sitten tuhoamaan kaikki moottoriohjaimet (monster moto shield) :/
    En ymmärrä miten. Eilen jokainen toimi yksin moottorin kanssa ihan hyvin.
    Tänään yhdistin kaikki (em. kytkentäkaavion mukaan) ja jokainen paloi poroksi vuorollaan.

    Noh, ei muuta kuin odottelemaan uusia, onneksi tilasin varaosat jo joku tovi sitten, niin kohta pitäisi tulla. Nyt tilasin näille varaosille varaosat :P
     
  5. Jymä

    Rekisteröitynyt:
    10.08.2009
    Viestejä:
    427
    Mielenkiintoista... Hajosiko ne selkeästi yksi kerrallaan, eikä esim. Arduino hajonnut? Oliko moottorit kovalla teholla ja kuumeniko moottoriohjaimet? Erikoista, jos yksi kerrallaan toimivat muttei yhdessä. Tuo kytkentäkaavio näyttää ihan oikealta, mutta kannattaa tarkistaa liitännät ajan kanssa. Minusta helpointa oli kolvata moottoriohjaimen yläpuolelle ainoastaan tarvittavat pinnit, joista yhdistää johdot arduinoon ja tehdä alapuolelle tarvittavat jumpperit (tai tinata vierekkäiset liitännät yhteen). Ja varaohjaimia kannattaa olla, puolilmaisia ebayssa mutta toimitus kestää kuukauden. :p Muuten nuo halvat sähköosat on kyllä kestäneet.

    Onnea projektiin! Jännä seurata saatko tuon jousisysteemin toimimaan paremmin. Kerroinkin jo että tuossa minun setupissa suurin ongelma on, että penkki (painopiste) on todella korkealla moottorin niveliin nähden, jonka takia kallistuksissa moottorit on kovilla ja se myös korostaa nivelien liikkumisvaraa/väljyyttä. Myös virtapiikit on suurempia ja 600w virtalähteet saattaa alkaa sammuilemaan jos säätää liikkeitä yhtään nopeammiksi. Tarkoitus olisi itsekin luopua tuosta Playseatista jossain vaiheessa ja viritellä joku kevyt kuppipenkki suoraan ylälevyyn kiinni. Nyt jälkikäteen kun mietin niin itselleni parempi ratkaisu olisi varmaan ollut pelkkä seat mover, mutta jos aikoo pelata lentosimulaattoreita, niin hyvä jos koko vartalo liikkuu mukana. :)
     
  6. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Ainakin savut tuli yksi kerrallaan :) Veikkaan että liitännät oli huonot ja eka antoi GND kautta jonkun virtapiikin muille ja ne sitten kärtsäsivät siitä.
    Yksi on jotenkuten toimintakykyinen, muttei enää anna virtaa kuin toiseen suuntaan ja sitäkin vain 4V jännitteellä :P

    3 kpl MM:iä oli vielä tulossa (toivottavasti jo tulleet postiin), nyt pistin muutaman varaosan tilaukseen ja varuiksi vielä BTS7960:iä 3kpl jos nuo MMt päättävät kaikki kärytä. MMt maksaa sen 7€ laaki ebaystä ja BTS7960:t 10€ laaki, eli ei ne mitään maksa suomihintoihin verrattuna.
    Kunhan nyt nuo PSUt ja moottorit eivät ota kipeää. Pitänee laittaa sulakkeet linjoihin.

    Arduino vaikuttaa toimintakuntoiselta, ainakin SMC3:sta lukee dataa ja lähettää sitä. Testasin myös toisella arduinolla joka käyttäytyy ihan samalla tavalla.

    Joo, vähän jänskättää miten nuo jouset ottaa kuormaa vastaan, kun kuitenkin pitäisi aika massiivista systeemiä liikutella. Mitä noita moottoreita vähän pääsi testaamaan tuossa niin aika jykeviltä ja vahvoilta vempeleiltä tuntuvat. Toisaalta mulla on yks moottori enemmän, mutta toisaalta koko levyn liikuttelu vaatii enemmän voimaa, koska ei ole kiinteää yhteyttä alalevyyn. Saa nähä tuleeko tästä koskaan mitään :D
     
  7. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Tänään pääsin tekemään sähköjä uusiksi:
    - Tein kaikki juotokset, mutten ehtinyt testata kaikkia osia
    - 2/3 ainakin toimii (siis PSU+MM+moottori kiinni arduinossa)

    Onnistuin vahingossa vetämään taas yhdesti systeemin oikariin (onneksi ilman PSU:ta tällä kertaa), tai ainakin arduino alkoi käyttäytymään todella omituisesti ja kaikki potikat ohjasivat hetken toisiaan. Ongelmana oli yhden GND:n irtoaminen MM:stä. En ymmärrä miten se voi noin vaikuttaa, mutta otettuani virrat pois ja laitettuani piuhat takaisin kaikki toimi normaalisti. Ehkäpä siinä mun 5V tai GND hässäkässä on huono juotos.
    Pitää testata kyllä koko setti ilman PSU:ita ja varmistaa että toimii normaalisti, ennen kuin lyö virtoja päälle.

    Muuta tänään tehtyä:
    - yläjyrsimellä siistin (pyöristin) levyjen reunoja ja tein pienet nostokohdat levyjen alareunoihin.
    - jousien sijoitusta parannettiin
     
  8. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Nyt sai taas parikymmentä minuuttia tehtyä hommia eteenpäin, eli kiinnitin moottorit.
    Vasen takamoottori taitaa olla sentin vinossa. Pitää korjata, mikäli häiritsee.
    Moottorien kiinnitykset:
    [​IMG]

    3 potikkaa tuli, uusia, onnistuin niistä kaksi rikkomaan juotosvaiheessa. Juotettua liitokset tuntuivat toimivilta, mutta yksi terminaali oli molemmista pimeänä. Pitänee vaihtaa se juotoskynä. Tilasin 30 potikkaa kiinasta lisää. Ei maksaneet ku jonkun 8e, joten siinä on sitten polteltavaa perkele :P
     
  9. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Kaikki elektroniikka kiinnitetty MDF-levyyn ja testattu uudelleen. Pitää vielä northbridge-jäähdytykset iskeä kiinni MM:iin, niin sit olis sähköt kunnossa.
    Moottorien vivut vedetty suoriksi vatupassin avustuksella.
    Potikoiden vaihteistosta ekat rattaat kiinni, loppuja pitää laitella kunhan saan pientä letkua ostettua.
    Myös jousien ja anti-twist-systeemin puupalikat kaipaa kauppareissua.
    [​IMG] [\SPOILER]
     
  10. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Potikoiden rataskokeilu jäi lyhyeksi. En saanut niitä helposti rakennettua ja turhauduin säätämiseen.
    Hommasin 1 kierroksen kiinalaisia potikoita tilalle, kokeilin muutamaa (useat kärtsäsivät suoraan juottamisessa) ja osa, vaikka toimivat yksin arduinon kanssa, antoivat oikosulkua muille piirissä oleville, kun laittoi kaikki kiinni. En ymmärrä....
    Kun laitoin 10 kierroksen, parempi laatuiset, potikat kiinni, niin kaikki toimi taas ihan hyvin.

    Purin hammasta ja pistin tulemaan BI technologiesin Hall effect sensorit, ei ne ookaan ku 60x kalliimmat kuin noi kiinalaiset potikat :D

    Tänään sitten yritin sahata 100mm x 100mm palkista moottorien alle tukipuuta, koska isopojat xsimulator.netssä sanoivat, että pitää jotenkin vahvistaa moottorien kiinnityksiä.
    Sirkkelin terä ei uponnut kuin 4cm per puoli, kiitos suojalaitteiden, niin piti sitten hakata vesurilla + vasaralla ne palikat irti. Ei tullut niin kaunista, kuin kuvittelin.
    Vielä pitää viimeinen tollanen palikka tehdä tässä joku päivä ja sitten porata ruuvit pohjan läpi palikkaan kiinni.
    [​IMG]
     
  11. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Meni taas vähän aikaa, ennen kuin löytyi aikaa ja motivaatiota jatkaa proggista.

    Mitä tuli tehtyä:
    - Paransin moottorien kiinnityksiä niillä puupalikoilla
    - Sain Hall effect sensorit, ja juotin sekä testasin yhden niistä
    - Sain of/off-kytkimiä, joiden johdot juotin kiinni PSU:ihin (näillä siis voidaan sammuttaa/käynnistää virransyöttö moottoreihin istuimesta, mikäli tulee tarve)
    - Jousien alustat kiinnitin alalevyyn. Yksi jousi on vähän vinossa: sitä ei huomaa kuin painon kanssa, mutta pitää sitä jousta siirtää muutama sentti siitä huolimatta.
    - 3/4:stä anti-twistin palikasta asennettu, pitää tuolle viimeiselle vielä löytää hyvä paikka ja/tai sitten modata ylälevyä

    [​IMG]

    Vielä tehtävää:
    - Se jousen siirto
    - Anti-twist loppuun ja siihen liittyvvien kulmarautojen kiinnitys ylälevyyn
    - MM:ien jäähdytyksen parannus, meinasin jo 1/3 kuormalla polttaa nuo nykyisellä jäähdytyksellä (muistien heat sink + case fan). Niitä varten on ne northbridge-jäähdyttimet modattu, pitää vielä johdotus ja kiinnitykset tehdä niille. Heitin vanhat jo pois.
    - Hall effect sensorien juotto ja asennus
    - Ylälevyn modailu niin, että se ei osu missään asennossa mihinkään alalevyssä olevaan. (eli siis sahailua, koska huonoa suunnittelua) Tällä hetkellä etummaisen moottorin "takapää" osuu levyyn kun etummainen moottori on ala-asennossa ja takamoottorit on huipussa
    - Sitten voisi päästä testaamaan liikkeellä koko settiä ja toivoa että se toimii edes jotenkin. Ja sitten korjata se niin että se toimii edes jotenkin :P Vähän pelottaa, että mekaaninen toteutus on huono, eikä tää toimi, tai sit moottorit on liian heikkoja tms....
    - HOTAS-tuet ja niiden asennus
    - Vive-majakkatelineen rakennus ja asennus (mikäli tarpeellinen)
     
  12. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Jahas...

    Taas takapakkia ihan kunnolla:
    - Stressitestissä tuli ilmi, että jousien kanssa moottori oskilloi kun on paljon painoa päällä.
    Tämähän sitten aiheutti sen, että moottoriohjain päätti kärtsätä, vaikka se oli hyvin jäähdytetty.
    Muutenkin ylempi levy on kohtuullisen epästabiili, ainakin ilman anti-twistiä.

    Nyt alkaa olla vähän motivaatiopulaa, kun en keksi miten tuon oskilloinnin estäisin vaihtamatta koko designea.
     
  13. Habi

    Rekisteröitynyt:
    01.04.2014
    Viestejä:
    105
  14. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Jep, eli juurikin VNH2SP30 ja 2kpl/1moottori (eli yksi MM/moottori).

    Oskillointia estämään pistin tilaukseen rosejointit pallonivelten tilalle. Pitäisi olla vähemmän väljyyttä.
     
  15. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Eipä johtuneet oskilloinnit ainakaan pelkistä jousista: Testasin moottoreita ilman kuormaa pelin (LFS) kanssa ja totesin että 2/3 moottorista oskilloi tuntemattomasta syystä.
    Eli kun moottori pääsee kohteeseensa sen vipu alkaa heilua ylös/alas. Täysin samat asetukset etc kaikilla. Harmittaa...
    Tosin huomasin, että moottoreista se joka ei oskilloi on nimikilven mukaan hieman erilainnen kuin kaksi muuta. Sen ei pitäisi mihinkään mitään vaikuttaa, mutta katsotaan nyt.

    Tuntuu, että klappia on kaikissa moottoreissa saman verran, joten siitä en usko tuon johtuvan. Pitänee avata noiden kahden vaihdelaatikot ja tarkistaa kiinnitykset yms.

    EDIT: :facepalm: minäkin mukamas automaatioinsinööri... Osaa edes PID-säädintä virittää kunnolla.
    Kun tuon PID säätimen arvot laitoin paremmin sopiviksi noille kahdelle moottorille, niin jo toimii paremmin.
     
    Viimeksi muokattu: 09.06.2016
  16. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Moottoritestiä:



    En ajanut alas asti moottoreita koska jousilla ei ollut kuormaa.
    Tuossa näkee aika selvästi pari parannuksen aihetta, eli sen stabiloinnin / antitwistin asentaminen ( eli ne kepakot sieltä alhaalta kiinni) ja 2 moottorin potentiometrin parempi asennus.
    Myös pitää sahata pidemmät varret noihin moottorien varsien ja ylälevyn väliin: Saa paremman väännön keskiasennossa eikä pohjaa tuo itse levy mihinkään alalevyllä olevaan palikkaan tai moottoriin. Tosin painopiste nousee eli on vähän raskaampi moottoreille ja kaatuu korkeammalta jos menee päin prinkkalaa :D
     
  17. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Vähän taas etiä päin:
    Anti-twist asennettu ja ekat "testi runit" ajettu.
    Paljon on vielä säädettävää etc, mutta ainakin liikku jo kuorman kanssa joka asentoon. Voi olla, että jäähdytys ei ole vielä tarpeeksi kunnossa.
    Tässä nyt muutama kuva tämän hetkisestä tilanteesta:
    [​IMG]
    [​IMG]
    [​IMG]
    [​IMG]
     
  18. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Ekat ajotestit:


    Moottorien säätimiä pitää vielä säätää ja SimToolsista löytää parempia säätöjä, mutta ainakin se jotenkin toimii :)
    Eikä moottorit käy kuumina eikä MMt palanu :D
     
  19. Pakona

    Rekisteröitynyt:
    19.04.2016
    Viestejä:
    35
    Moikka,

    mielenkiintoinen projekti ja viime päivinä ruvennut itseäkin kiinnostamaan tällaisen rakentaminen. Ensin ajatus oli että lähtisin rakentamaan vain pitch/roll rakennelmaa, mutta tätä lukiessa heräsikin että jos tekisi myös tuon heavenin. Itse pelaan ainoastaan autopelejä ja mieluiten vielä rallia (dirt) joten siinä tuo heavenin tuoma tunne voisi olla aika makea. Istuimesta tulisi seat mover malli.
    Sitten ehkä siihen minun suurimpaan pulmaani elikkä tila. Jos ajatellaan että pitää kolme mootoria mahduttaa playseatin penkin kokoisen tilan alle niin onko siihen mitään mahdollisuutta ja mitenkä tuollaiset moottorit jaksaa liikutella 100kg miehen + penkin. Vai onko tyytyminen vain pitch/roll pakettiin?
     
  20. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Katsopa xsim:n Noorbeastin sim rigiä DX racer ( https://www.xsimulator.net/community/threads/dx-racer-compact-simulator.5866/ )
    Tuossa on varmaan paras malli tuohon mitä haet, eli kompakti 3dof jossa pitch, roll ja heave.
    Käytännössä heaven saaminen mukaan vaatii jonkunnäköistä jousitusta, männän tai todella vahvat moottorit.

    Mulla on vielä jonkun verran ongelmia tuossa omassa systeemissä ja uudet kaasujouset tulossa, joilla toivonmukaan saan vähän paremmaksi liikkeet. Myös etumoottori on käännettävä, nykyisellään pohjaa edessä olevaan tukeen.
     
  21. Pakona

    Rekisteröitynyt:
    19.04.2016
    Viestejä:
    35
    Joo selailinkin tuota linkkiä jo tuossa aikaisemmin, mutta nyt kävin sen vähän syvällisemmin läpi. Tuossa tuo moottorien ja virtalähteiden asettelu on sitä luokkaa jota itsekkin ajattelin. Itse ehkä pyrin tekemään istuin korkeudesta matalemman, mutta muutoin tuosta sai tuota rakennetta aika hyvin pohjaksi. Oletko käyttänyt mopon/mönkkärin jousia? Jousi ratkaisi tuohon heaveen on varmasti järkevin koska vahvassa moottorissa tulee yleensä ongelmaksi sen hitaus tai jos haluaa vahvan ja nopean niin sitten sen hinta.
     
  22. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Skootterin variaattorin jousia, mutta nyt vaihtuu melkein kaikki kaasujouksiksi.
     
    Viimeksi muokattu: 29.07.2016
  23. Jan13

    Rekisteröitynyt:
    20.05.2016
    Viestejä:
    59
    Jos tekisin itse tuollaisen joka e1molla on niin laittaisin tuon levyn keskelle yhden auton kierrejousen http://cdn.autoteileprofi.de/thumb?m=1&id=2261015&lng=fi Silloin pystyis melkoisella varmuudella jättämään noi kaikki tukitangot pois. Ja kun kaiken kasaa sellaiseen painojakauman mukaan että penkissä voi istua vaikka moottoreiden käyttötangot olis irti niin sais moottoreiden turhan kuormituksen pienemmäks.
     
  24. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Ongelma tuolla kierrejousella on se, että sen kuormitettavuus ei ole lineaarinen. Myöskään se ei auta juurikaan moottoreiden kuormitukseen kallistustilanteissa, koska niissä se painopiste muuttuu paljonkin.
     
    Viimeksi muokattu: 31.07.2016
  25. E1m0

    Rekisteröitynyt:
    08.05.2013
    Viestejä:
    771
    Pitkästä aikaa jotain sisältöä tännekin:


    Eli käänsin etumoottorin asennon 180° ja lisäsin siihen 60N kaasujousen.
    Nyt tuo rig toimii ainakin jotenkin. Parikymmentä minuuttia ajelin, eikä mikään osa sammunut lämmöistä.
    Ei tuo nyt hirveän tasaista kyytiä ole, mutta parempi kuin ei mitään.
     

Jaa tämä sivu

Alibi
Anna
Deko
Dome
Erä
Hymy
Kaksplus
Kippari
Kotilääkäri
Kotiliesi
Koululainen
Ruoka.fi
Parnasso
Seura
Suomen Kuvalehti
TM Rakennusmaailma
Tekniikan Maailma
Vauhdin Maailma
Golfpiste
Vene
Nettiauto
Ampparit
Plaza
Muropaketti