Engrenagem compatível com LEGO monorail

[CyberX]

Eu sei que monorail é noutra área mas como mete LEGO com buracos e cola e peças nao-LEGO...

O carril do monorail LEGO não é compatível com nenhuma das engrenages LEGO Technic. A única coisa LEGO que encaixa nele é o motor do monorail, que começa a ficar caro e pelas conversas que tenho tido começa a ser comum avariarem alguns motores.

A engrenagem que vem com o motor é de metal e tem 12 dentes:


Andei meses à procura de engrenagens compatíveis no comércio online, de perferência algo com referência que se possa comprar hoje e se necessári novamente daqui a 3 anos . Encontrei finalmente algo satisfatório, mas em plástico, num kit de engrenagens de uma marca espanhola, a Cebek, que comercializa kits educativos na área das ciências.

O kit é o C-6085:


A engrenagem vermelha é um pouco menor do que eu pretendia e também tem apenas 10 dentes. Mas alinha, é o que interessa.

Não tenho impressora 3D nem tenho jeito para modelizar por isso provavelmente vou acabar construindo um chassis em resina epoxy mas para uma primeira prova de conceito desenrasquei-me só com peças LEGO.

Colei a engrenagem a uma peça Technic relativamente nova, para poder usar a engrenagem com um micro-motor 9V:



Depois fiz uma estrutura com umas rodas que além de ajudar a deslizar asseguram algum alinhamento:





Está longe do ideal mas resulta:



Finalmente encavalitei uma caixa de pilha:



E funciona!

Lento e aos tremeliques mas funciona por isso vou agora pensar em qualquer coisa melhor, com um motor mais rápido.

Não me vou preocupar com o sistema de patilha que inverte ou pára o motor. É demasiado engenho para um tosco como eu. A ideia é ter um sistema controlado à distãncia, arranja-se depois um sistema qualquer de sensores para auxiliar a decisão de inverter ou parar.

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Lol!
Embora não esteja perfeita realmente parece estar na direcção certa 

[AVCampos]

Boa! Lembro-me de quando eu era ainda mais pequeno, e pedi um 6347 pelo Natal sem ter nenhum dos outros sets de monocarril... vi-me às aranhas para inventar algo que andasse lá, acabei por usar um pneu de Cidade encaixado em half-bush e mantido encostado à cremalheira do carril..

No teu caso, acho que só falta fazer uns "funis" como têm o motor e os bogies em baixo para lidar com curvas, e então é só embelezar o zingarelho.

[CyberX]

Substitui o motor por um destes:
[img width=300]https://a.pololu-files.com/picture/0J42 ... a66ae37de0[/img]

Ainda não é muito rápido mas é o que tenho à mão, mais tarde arranjo uma versão com menor redução (este é 1:250, 50 rpm - penso que os de 1:75 ou 1:100 serão os mais indicados).

Mudei também a engrenagem, para outra que vinha no mesmo kit Cebek. A parte que encosta ao rail é idêntica mas esta tem um furo de maior diâmetro que encaixa no eixo deste motor. Fica com uma "aba" grande mas é irrelevante.

[img width=480]https://lh3.googleusercontent.com/7fpl2 ... 12-h850-no[/img]



Já está mais maneirinho, agora é adicionar um micro-controlador wireless, uma ponte H para o motor e uma micro-bateria Li-Po (vai ser muito semelhante ao que já usei na minha Fórmula LEGO IoT).

[AVCampos]

Não me parece assim tão lento comparado com o oficial da LEGO! E será que, se usares menos redução, ainda terá torque suficiente para puxar um comboio completo?

[CyberX]

[quote="AVCampos"]
Não me parece assim tão lento comparado com o oficial da LEGO! E será que, se usares menos redução, ainda terá torque suficiente para puxar um comboio completo?
[/quote]

Só há uma forma de saber isso: vou ter de me sacrificar por algumas horas, em nome da ciência, a comandar comboios monorail. Vai ser tramado.

[CyberX]

Anda bem nas rectas mas tem algumas dificuldades nas curvas:


Nas curvas tem tendencia a inclinar e desalinha-se, talvez melhore quando tiver um pouco mais de peso (baterias melhores, microcontrolador...). Além disso a trepidação faz deslizar as peças sobre os eixos Technic (não estão fixas).

Nitidamente precisa mais velocidade. E provavelmente mais potência também, não sei se vou lá com micro-motores.

[AGarcia]

A trepidação provavelmente será porque não está equilibrado?
Parecem-me ser duas baterias, experimenta colocar uma de cada lado.

[CyberX]

[quote="AGarcia"]
A trepidação provavelmente será porque não está equilibrado?
Parecem-me ser duas baterias, experimenta colocar uma de cada lado.

[/quote]

Equilibrado não está de todo
O motor assim nunca fica centrado, a engrenagem que toca no carril está directamente no eixo do motor. Para tentar compensar coloquei as 2 baterias do outro lado mas como aquilo está seguro só com massa adesiva ficou  onde calhou.
E as 2 baterias juntas pesam menos que o motor.

Tenho de ir à caixa dos sobressalentes ver o que se arranja até segunda.

[CyberX]

Com uma bateria mais pesada já estremece ligeiramente menos, o suficiente para dar uma volta completa.

Os eixos maiores e umas anilhas Technic tb ajudam a não se desconjuntar tão facilmente (para já, na fase protótipo, não tenho muito interesse em colar mais do que o estritamente necessário, até agora apenas colei a estrutura do motor a um liftarm 5x1).

[CyberX]

Com uma carruagem a distribuir peso o bicho estremece menos:


No video usei uma pilha PP3 alcalina de 9V em vez de LiPo 7.4V como até aqui. Nota-se um aumento razoável na velocidade.

[AGarcia]

[nunofilipe72]

[quote="CyberX"]
e pelas conversas que tenho tido começa a ser comum avariarem alguns motores.
[/quote]

Não falaste comigo!!
Tenho os meus com 30 anos,  zero avarias!!! 

[CyberX]

É bom saber isso uma vez que antes de me meter nesta brincadeira já comprei 2 motores monorail e vou mantendo um olho aberto nos preços que vão aparecendo no BL.
Muito uso, eventos, precauções especiais?

Já agora, eu não estou a tentar substituir o monorail, para isso metia-me num dos vários projectos que já vi em que refazem por completo o carril. Mas pode ser que consiga algo funcional o suficiente para poder ser interessante.

[CyberX]

E cá temos o primeiro protótipo de um monorail LEGO-compatível com Internet of Things:



O microcontrolador é um NodeMCU, um pseudo-Arduino com um chipset Wi-Fi muito na moda, o ESP8266 (esta é a variante ESP-12E).
Está a correr um "sketch" que vem como exemplo no Arduino IDE, "WiFiWebServer". Só precisei de especificar 2 parâmetros para a rede wi-fi e funcionou à primeira.

O microcontrolador é alimentado pela pilha 9V, que fornece também energia ao motor por meio de um driver, o DRV8838 que é alimentado com 3.3V que saiem do microcontrolador.

Para activar o motor acedo por browser a:

Código: Selecionar todos

http://10.26.10.93/gpio/1

E para parar

Código: Selecionar todos

http://10.26.10.93/gpio/0

No video estou a comandar a partir do computador com um script que acciona o motor por 6 segundos:

Código: Selecionar todos

#!/usr/bin/env bash

wget http://10.26.10.93/gpio/1 -O /dev/null
sleep 6.0
wget http://10.26.10.93/gpio/0 -O /dev/null

Roadmap:
- utilizar mais uma porta (GPIO) do microcontrolador para controlar a direção do motor
- arranjar um motor um pouco mais rápido
- reduzir e arrumar cabos, esconder a electrónica [vai demorar]

Como é habitual, mais detalhes no meu blog:
http://ofalcao.pt/blog/series/iot-monorail

(inclui links para o Google Photo Album e a playlist do Youtube onde estou a colocar fotos e videos... quando me lembro de registar)