Два года назад помогал другу с постройкой электро-машинки для дочки, а именно, разрабатывал «контроллер». К концу постройки дочка уже подросла и кататься наотрез отказалась, так проект и забросили, хотя и был практически на ходу. Тогда-то я и задумался поставить на электрический ход имеющуюся у меня инвалидную коляску. Может мой опыт кому-то пригодится в самостоятельной постройке.


За основу было взято инвалидное кресло-каталка, которое у меня осталось от деда. Хотелось ограничиться бюджетным исполнением, и в качестве основных приводов взял двигатели от автомобильных стеклоподъёмников ВАЗ. Заменил задние колеса на пневматические, большего диаметра. Нашел стальной пруток диаметром 20 мм, распилил его на две полуоси. Вырезал кусок фанеры размерами с основание коляски. Далее подобрал подшипники с внутренним отверстием 20 мм под полуоси, прикинул их к основанию из фанеры и обрисовал под них корпуса, которые напечатал на 3Д принтере. Передача вращающего момента осуществлялась зубчатым ремнем. Тут в подробности вдаваться особо не буду, так как вы уже поняли, что вращающего момента у движков не хватило, коляска без груза ехала вполне себе уверенно, но вот с «пассажиром» в 50 кг уже отказывалась.

Немного переосмыслив, решил заменить приводную часть, поставить на каждое колесо по мотор-редуктору MY1016Z2 250 ватт 24В с цепным приводом. Вращающего момента теперь вполне достаточно, а скорости и подавно, даже с учетом цепной передачи с передаточным отношением 4. На полуоси закрепил большие звездочки с количеством зубов 40.

В качестве управления выбрал довольно увесистый джойстик. В его основе установлена пара переменных резисторов на 10 кОм. Подключил джойстик к Arduino nano. Управление двигателями осуществлено через двуканальный Н-мостовой драйвер 36В 10А так же подключенный к Arduino nano. Такой драйвер у меня уже не первый, и качество их хромает от производителя к производителю, попадаются и бракованные, в которых один из каналов не работает, но зато в управлении довольно просты. Засунул всю электронику в пластиковую коробку, а джойстик вывел к подлокотнику для удобства управления.

Упрощенная схема, R1, R2 - переменные резисторы на 10кОм, входят в состав джойстика.

Скетч

 

int Speed = 0;
int Speed2 = 0;
int SpeedZero = 0;  
int flag = 0;
       
void setup() {
   pinMode(9, OUTPUT);  //шим1
   pinMode(10, OUTPUT); //шим2 
   pinMode(7, OUTPUT);  //направление1
   pinMode(8, OUTPUT);  //направление2
   pinMode(4, OUTPUT);  //реле
   pinMode(13, OUTPUT);  //светодиод
   
  Serial.begin(9600);
  analogWrite(9,0);
  analogWrite(10,0);
  digitalWrite(7, 0);
  digitalWrite(8, 0);
  SpeedZero = analogRead(1);
}
void loop() {
  Speed = analogRead(A1);
  Speed2 = analogRead(A3);
  Serial.println(Speed);
  Serial.println(Speed2);
  //вперед разад
  if (((Speed>450)&&(Speed<550))||((Speed2>450)&&(Speed2<550))){
    digitalWrite(4, 0);
    analogWrite(9,0); 
    analogWrite(10,0); 
  }
  
  if (Speed<449){
    digitalWrite(4, 1);
    analogWrite(9,50);
    analogWrite(10, 50); 
    digitalWrite(7, 0);
    digitalWrite(8, 0); 
    }
    
    if (Speed>551){
    digitalWrite(4, 1);
    analogWrite(9,50);
    analogWrite(10, 50); 
    digitalWrite(7, 1);
    digitalWrite(8, 1); 
    }
//////////////////////////
//лево право
  if (Speed2<449){
    digitalWrite(4, 1);
    analogWrite(9,50);
    analogWrite(10,50);
    digitalWrite(7,1);
    digitalWrite(8, 0);  
    }
    
    if (Speed2>551){
    digitalWrite(4, 1);
    analogWrite(9,50);
    analogWrite(10,50);
    digitalWrite(7, 0);
    digitalWrite(8, 1); 
    }
  delay(300); 
}

Питать коляску решил от блока питания 24В 500Вт, так как батарея стоит довольно больших денег, да и на стадии отработки управления, этого питания вполне хватит. Дальше гаража я все равно пока не планирую «выезжать». Есть, конечно, небольшие неудобства питания от провода, но как-нибудь переживу, пока не доведу до нормального состояния использования, а к тому времени может и на аккумулятор накоплю.

Первый выезд.

В прошивке ограничил скорость до минимальной, от плавного ускорения пока отказался. Едет коляска вперёд, назад и поворачивает (вращением колес в разные стороны).

Так как плавности хода нет, то ощущения неоднозначные. Катался недолго, сломалась ступица, напечатанная из пластика. Ох уж эти аддитивные технологии. Силовые детали из пластика буду переделывать на металлические.

Продолжение следует!

Спасибо за внимание.

Комментарии (17)


  1. dndzph
    02.11.2021 20:51
    +1

    А почему бы не взять уже готовые мотор-колеса? Например со старого гироборда (и батарея там уже есть)? К ним контроллер с Али ну и ваш джойстик для управления.


    1. CybSys Автор
      02.11.2021 20:57

      У гироскотора колеса мелковаты, а я рассматривал возможность дайнейшей переделки на что то более проходимой. К тому же драйвер для этих движков у меня уже был.


      1. dndzph
        02.11.2021 21:44

        Ну тогда тем более я бы смотрел в сторону бесколлекторных моторов. У них и надежность/долговечность и плавная регулировка скорости с отличным КПД. Если уже делать, то надежно, а не так, что щётки в движке накроются в самый неподходящий момент или цепь редуктор слетит и что тогда делать?


        1. CybSys Автор
          02.11.2021 21:47

          управление в них сложнее, ну и дороже разумеется.


  1. xshura
    02.11.2021 20:59

    Вы молодец! Хорошее дело делаете.

    Корпус подшипника, в данном случае, явно не нужно на 3d принтере делать.

    И не увидел площадку для ног, в работе?


    1. CybSys Автор
      02.11.2021 21:03
      +2

      Спасибо!

      Корпуса надо тоже переделать на металлические, хотя постораюсь подобрать что то из имеющихся в магазинах.

      Площадки просто снял, они идут в комплекте с коляской.


      1. VolodjaT
        02.11.2021 21:42
        +1

        1. CybSys Автор
          02.11.2021 21:45

          эти я и имел ввиду, дороговато только немного, иначе бы и печатать не стал


          1. VolodjaT
            02.11.2021 23:08

            а где дорого? В том то и дело что такие распостраненные промышленные комоненты дешевые как борщ.
            вам же не надо с подшипниками от SKF по 200 баксов за штуку

            вот 178 гривен = 7 USD - думаю пластика для печати вам больше пошло

            на вал 25 мм
            https://prom.ua/p1460210901-podshipnik-ucp205-nte.html?&primelead=My42MQ


  1. staticmain
    02.11.2021 23:57

    Плохо что провода «на улице». Переймите опыт моторазработчиков — проложите провода внутри труб или в собственном «шланге». Иначе уличные условия быстро сделают из изоляции сито а из контактов труху.


    1. CybSys Автор
      03.11.2021 06:38
      +1

      Планирую внутри трубы каркаса проложить.


    1. p07a1330
      04.11.2021 19:08
      +1

      По идее, обычной гофры должно хватить. Труба слегка перебор, все-таки мото немного в другоих условиях эксплуатируются




  1. HackcatDev
    03.11.2021 06:36

    Силовые детали из пластика - решение интересное, конечно.

    Мне интересно, в чем была проблема взять штук 6 аккумуляторов от ноутбука. Удовольствие в Беларуси весьма доступное, а в России будет даже проще. Приблизительная ёмкость одной батареи - ~50 Вт*ч, 6 штук - 300 Вт*ч. Для мотора 250 Вт как раз самое оно, если не гонять сильно


    1. sim31r
      03.11.2021 09:55

      Есть аккумуляторы для электровелосипедов, самокатов, компактные и емкие, сам прикупал на 4 ач и 12 ач по 36В для электровелосипеда. Вопрос только в пожароопасности, если на велосипеде загорится встал и отошел от него, а тут сложнее с этим. И заряжать их стараюсь на улице или на балконе.


  1. Javian
    03.11.2021 08:29

    Напомнило советскую телепередачу "Это вы можете", где коляска поднималась по ступенькам лестницы с помощью специальных колёс. Интересно какая мощность моторов и ёмкость аккумуляторов была.


  1. stalinets
    03.11.2021 11:46
    +2

    Мне кажется, лучше делать по 3-колёсной схеме со страхующими колёсиками от переворачивания. Два задних колеса - большие велосипедные, без привода, чтобы инвалид мог руками их вращать и доехать если сядет аккумулятор. А переднее колесо - маленькое, с мотором, по схеме мотор-колесо, действительно от какого-нибудь гироскутера или переспицованный в маленький обод мотор от электровелика. И руль-гусак, поворачивающий это колесо, с возможностью блокировки в центральном положении. Мне кажется, так будет намного проще, легче и надёжнее.


  1. usa_habro_user
    04.11.2021 18:38
    +1

    Вы делаете это кресло для кого-то, или в качестве proof of concept? Imho, от печатных деталей из пластика, и фанеры нужно однозначно уходить (пусть это и "модно и молодежно").