Robot - Calcolo dimensionamento batteria

Ciao a tutti

E’ da qualche mese che sono entrato nel mondo Arduino (già fatta presentazione sul forum)
Sto leggendo un sacco di vostri post (e non solo) che mi stanno aiutando molto nei vari step del mio progetto

Vorrei fare un classico robot comandato con un joystick via wifi (modulo NRF24L01+)

Sono già ad un discreto punto dato che seguendo varie guide, post ecc… sono riuscito ad inviare via wifi i dati che mi servono (coordinate joystick, pressione tasti ecc…)

Il tutto (o quasi) funziona bene via USB, ho il solo problema che il servo non gira e leggendo secondo me è un problema di alimentazione.

Per questo ora è arrivato il momento di “staccare la spina” e alimentare esternamente

La mia domanda ora è:
Come posso fare per calcolare in maniera scientifica i Volt e gli Ampere che mi servono per far funzionare il tutto? ho letto in giro (soprattutto qui) qualche formula ma sono solo un programmatore informatico di mestiere e sull’elettronica faccio ancora fatica

In allegato trovate lo schema del solo robot (il joystick per ora lo tengo ancora attaccato all’USB). Ho lasciato l’L293D volutamente senza piedino di alimentazione

Nello schema ho inserito due motori DC e un servo classici ma devo ancora scegliere quali acquistare (qualche consiglio su siti?). Per il mio scopo non mi servono troppo veloci.
Capisco che per definire il dimensionamento della batteria servono quei dati ma supponiamo motori standard (5V per servo e 3V per motori DC)

Cosa mi consigliate per iniziare a far girare il tutto con solo alimentazione esterna?
Ho a disposizione un pack di 4 pile AA 1,5V e una pila 9V

Considerate anche che l’obbiettivo finale sarà poi utilizzare una batteria ricaricabile tipo Li-Po o Li-ion

grazie e spero di aver posto la domanda in maniera corretta

dovresti dire con più precisione il tipo di servo che utilizzi come anche i motori, non è tanto importante la tensione quanto la corrente che assorbono, senza questi dati è difficile poterti dare qualche consiglio, inoltre anche le dimensioni e il tipo di robot, il peso e per quanto tempo vuoi che possa durare la batteria, di sicuro con una pila da 9V non vai lontano, molto meglio le 4 stilo tanto per sperimentare.

Ok, grazie della risposta

Si immaginavo che la cosa più importante per dimensionare una batteria esterna fossero i motori.

Il mio progetto finale prevederà dimensioni più piccole possibili (infatti dovrò sostituire arduino UNO con Pro Mini o Micro ma voglio fare un passo alla volta per capire). circa 10 centimetri di diametro e alto 15

L'autonomia al momento non mi interessa tanto. Devo ancora calcolare alcuni aspetti del mio progetto

Provo a linkare i datasheet dei vari componenti (sperando non di non violare qualche regola del forum):

  • motori DC
  • servo motore
    Per il servomotore ho trovato questo datasheet sul forum. considera che è quello dello starterkit Arduino
  • NRF24L01+
  • Arduino UNO

per capire, quali sono i valori che devo considerare nei datasheet per dimensionare la batteria?

aaah vuoi fare proprio un micro robot, sarà che sto guardando in tv battlebots dove il peso di qualche robot arriva anche oltre il quintale solo a sentir nominare robot immagino un qualcosa di simile :o
Tornando al tuo problema così a spanne visto l'assorbimento dei motori e il tipo di servo dovresti avere un assorbimento tra i 0,6A e 1A di conseguenza con delle stilo ricaricabili da 2000mAh ci giri almeno un paio di ore.

Ribadisco che i miei sono calcoli fatti ad occhio, se vuoi dati più precisi attendi il parere di qualcuno sicuramente più esperto di me :wink:

ahaha no no. voglio sviluppare dei piccoli "robot"

Grazie mille lo stesso della risposta è stata utile. come hai calcolato l'assorbimento? sommando i valori dei vari componenti? da quale valore sul datasheet?

si, sono partito dal presupposto che di quei motori ne utilizzerai due e visto che di stallo consumano 420mA dovrebbero consumare un massimo di 300 con un normale sforzo, dipende anche dal riduttore a cui lo colleghi, altrettanto il servo sotto sforzo massimo quindi in linea di massima dovrebbero essere quelli i consumi medi.

I motori che hai linkato non vanno bene per realizzare un robot, arrivano a 31000 rpm, decisamente troppo per pensare di collegarci delle ruote, anche se piccolissime.
Devi usare dei motoriduttori, motore più riduttore meccanico di giri, opportunamente dimensionati in funzione della velocità massima desiderata, il diametro delle ruote, l'accelerazione massima desiderata e la pendenza massima da superare, con calo delle prestazioni massime al crescere della pendenza

Grazie astrobeed!

Anche in questo caso facendo qualche prova con il circuito collegato al pc avevo notato che la rotazione era troppo veloce per pensare di comandare un robot. stavo cercando qualche motoriduttore ma mi servono molto molto piccoli (1/2 cm al massimo di volume) e non li trovo.

Il mio obbiettivo ora è capire la logica di dimensionamento della batteria. capita quella riuscirò a variare la batteria in base alle eventuali modifiche del mio circuito

Andiamo per gradi, ci fai vedere un disegno di massima, quotato, di quello che vuoi realizzare ?
Senza capire esattamente le tue esigenze non è possibile darti delle indicazioni, ammesso che esistano soluzioni a basso costo per quello che vuoi fare, perché ho l'impressione che stiamo per inoltrarci in un campo dove un motore adatto può costare molto caro.
Pololu ha un vasto assortimento di micro motoriduttori di ottima qualità e ottime prestazioni, circa 10 × 12 × 26 mm (+9 mm se presente l'albero posteriore per l'encoder) dai un'occhiata se sono compatibili con il tuo progetto, sono disponibili anche con la predisposizione per l'encoder posteriore e in versione alta potenza con spazzole maggiorate.

ciao e grazie del supporto,

Concordo con quanto dici ma purtroppo al momento non ancora un'elenco preciso di quali componenti utilizzare. L'obbiettivo è stare in dimensioni ridotte ma come giustamente dici tu devo capire i costi e le varie disponibilità.

Ho solamente un'idea di cosa mi serve (vedi allegato in primo post) a livello di oggetti da utilizzare (2 motori dc, un servo, NRF24L01 ecc..)

La mia esigenza al momento è capire come dimensionare una batteria esterna in base ai componenti in un circuito. eventuali modifiche (come mi suggerisci sicuramente motoriduttori al posto dei motori DC ecc..) le valuterò in un secondo momento in base all'effetto che vedo.

partirei quindi dallo schema in allegato cercando di capire la logica di dimensionamento della batteria

Senza sapere che hardware andrai ad usare non è possibile dimensionare la batteria, serve anche sapere l’autonomia minima che desideri e con quali condizioni.
Se i motori sono sempre attivi c’è un consumo maggiore di energia, se sono attivi solo per brevi periodi si consuma meno energia.
Stai cercando di costruire una casa partendo dal tetto. :slight_smile:

Sono completamente d'accordo con te ma tuttavia la mia era più domanda teorica che pratica ma capisco che le due cose sono strettamente correlate

Considera allora l'hardware in allegato al primo e al terzo post che deve garantire un'autonomia di 20 minuti con i motori che sono attivi circa il 90% del tempo

A me serve sapere la logica/calcoli per capire il dimensionamento. Per esempio sommo l'assorbimento in ampere dei vari componenti? nel datasheet quale valore devo controllare? e inoltre il voltaggio come lo calcolo considerando la differenza che c'è tra il modulo wifi e gli altri componenti?

grazie ancora per i suggerimenti

Giusto per curiosita', come perplessita' personale ... per cosa usi il servo ?

Perche' se lo usi per sterzare, allora forse sarebbe meglio usare un solo motore accoppiato con un differenziale alle due ruote traenti ...

ciao,

i due motori dc per il movimento del robot mentre il servomotore per muovere una leva