Eligiendo un Motor#
Motores Legales#
12 V motores están estrictamente controlados por las reglas de FTC®. A partir de la temporada 2020-2021, los únicos motores legales de FTC son los siguientes:
TETRIX 12V DC Motor (regular, Torquenado)
Modern Robotics/MATRIX 12V DC Motors (esto también incluye goBILDA motors, que son motores MATRIX con una caja de cambios diferente)
A excepción del :término:`REV Core Hex Motor <Core Hex Motor>`, que se trata por separado, todos los demás motores anteriores tienen estructuras muy similares. Consisten de los siguientes componentes.
Bare motor. En todos los casos anteriores, se trata de un motor de 12V del tipo: término: RS-555 <RS-550 Series Motor>, con una velocidad libre de unas 6.000 RPM y una corriente de calado de unos 10A. Las especificaciones del motor publicadas por los distintos proveedores pueden ser ligeramente diferentes, pero la diferencia se debe principalmente a los distintos métodos de prueba. En la vida real, los bare motors utilizados por: término: AndyMark NeveRest motors <NeveRest Motor>, :término:`REV Robotics HD Hex motors <HD Hex Motor>`, y: término: goBILDA motors <Yellow Jacket Motor> son prácticamente idénticos. Las especificaciones más fiables se pueden encontrar en la sección datos-del-motor.
Caja de engranajes. La caja de engranajes se acopla a la parte delantera del motor y reduce la velocidad al tiempo que aumenta el par. Por ejemplo, una caja de cambios de 20:1 reduce la velocidad en un factor de 20, lo que resulta en una velocidad sin carga de alrededor de 300RPM. Véase: término:” Reducción de engranajes`. Una caja de engranajes también contiene el eje de salida: término: shaft <Shaft> (normalmente de perfil D de 6 mm; los motores REV utilizan ejes hexagonales de 5 mm) y los orificios de montaje. La caja de engranajes también se puede sustituir; esto es legal según FTC, pero requiere cierta habilidad.
Encoder. Fijado a la parte trasera del motor y protegido por una tapa de plástico, el: término: encoder <Encoder> contiene un sensor que registra la rotación del: término: shaft <Shaft> del motor. Puede conectarse a los REV hubs y utilizarse para un control preciso de la velocidad del motor o para girar a una posición específica.
Dado que el bare motor es similar para todos los motores analizados anteriormente, la elección del motor adecuado viene dictada por la caja de engranajes: la: término: relación de engranes<Gear Reduction>, el output del tipo de: término:” shaft <Shaft>` y la facilidad de montaje.
Cajas de Engranajes#
Existen dos tipos de cajas de engranajes: rectas y planetarias (también conocidas como orbitales). Su estructura interna y sus diferencias se tratan en detalle en la sección anatomia-de-caja-de-engranajes. Para los equipos nuevos, basta con saber que las cajas de engranajes planetarios son algo más caras, pero más fiables. Las cajas de engranajes rectos pueden romperse bajo cargas de choque (por ejemplo, cuando el robot choca contra una pared), lo que obliga a sustituir la caja de engranajes. Por este motivo, se aconseja utilizar reductores planetarios en casos de uso con cargas elevadas, como los chasises.
Cajas de Engranajes Rectos y Motores Disponibles#
Peligro
Las cajas de engranajes rectos NO se recomiendan debido a su menor vida útil y resistencia mecánica en comparación con las cajas de engranajes planetarios. Si va a comprar motores nuevos, se recomienda encarecidamente adquirir motores con reductores planetarios. Se debe tener cuidado de no poner carga en el eje de salida de un reductor de engranajes rectos. En particular, los motorreductores de engranajes rectos NO deben utilizarse en aplicaciones de alta carga, como un chasis.
Los motores con engranajes rectos incluyen: término: AndyMark NeveRest Classic motors <NeveRest Motor> (en relaciones 40:1 y 60:1), el :término:`REV HD Hex 40:1 Spur motor <HD Hex Motor>`, y goBILDA 5201 Series Yellow Jacket Spur Gear Motors. Todos ellos ofrecen un rendimiento y una fiabilidad similares, por lo que su elección viene dictada principalmente por la comodidad de montaje y conexión con el resto de su diseño (por ejemplo, si utiliza el kit REV, probablemente debería elegir :término:`REV HD Hex motor <HD Hex Motor>`, ya que utiliza el mismo: término: “eje hexagonal de 5 mm <Shaft>` que el resto del sistema REV).
Las cajas de engranajes rectos de la serie 5201 de goBILDA son mucho más baratos que los de REV o Andymark; si eso es bueno o malo depende de ti. Utilizan la poco común (en el mundo FTC) conexión de bala para la alimentación. Sin embargo, estos son ahora descontinuado. El eje de salida es un 6mm D-eje.
:término:`REV HD Hex Planetary <HD Hex Motor>` 40:1 motor - Este motor sólo viene en una relación 40:1, pero utiliza las mismas conexiones (JST VH) que el REV Expansion y el Control Hub para la alimentación, lo que significa que no hay cables adaptadores. El: término: shaft <Shaft> de salida es un: término: shaft<Shaft> hexagonal de 5mm. :término:`REV UltraHex <UltraHex>` tiene un: term: bore<Bore> hexagonal de 5mm que atraviesa un: término: shaft <Shaft> hexagonal de 1/2», lo que hace que adaptar este motor a cualquier longitud de: término: UltraHex, y por extensión, término: shaft <Shaft> hexagonal de 1/2», sea muy fácil.
: término: Andymark NeveRest <NeveRest Motor> Los motores clásicos vienen en diferentes ratios, que son 40:1 y 60:1. El eje de salida es un: término: 6mm D-shaft <Shaft>, y como todos los motores NeveRest utilizan el: término:Anderson PowerPole para conectarse a la corriente. Este conector es quizás el más robusto de los aquí listados.
Caja de Engranes Planetarios#
Las cajas de engranajes planetarios estándar incluyen: término: Andymark NeveRest Orbital motors <NeveRest Motor>, :término:`REV 20:1 Planetary motor <HD Hex Motor>`, y: término: goBILDA’s 5202/5203/5204 Series Yellow Jacket Motors <Yellow Jacket Motor>.
Cualquiera de estas cajas de cambios «estándar» es más robusta que las cajas de engranajes rectos. Al igual que las cajas de engranajes rectos, las cajas de engranajes de diferentes proveedores, aunque no son intercambiables, son muy comparables en términos de robustez. Una vez más, lo principal a tener en cuenta aquí es la reducción deseada, las conexiones de motor deseadas y el tipo de salida :término:`shaft <Shaft>` deseado.
goBILDA Yellow Jacket tiene la más variada selección de relaciones de transmisión con demasiados para enumerar aquí, pero utiliza la conexión de bala bastante poco común para la alimentación. La salida: término: shaft <Shaft> es un: término: “eje D de 6 mm <Shaft>` o 8 REX (7 mm hex redondeado a 8 mm).
REV HD Hex Planetary motor - Este motor viene sólo en una relación de 20:1, pero utiliza las mismas conexiones (:termino:`JST-VH`) como el REV Expansión y el Control hub para la alimentación lo que significa que no hay cables adaptadores. El eje de salida es de: término: 5mm hex shaft <Shaft>. REV: término: UltraHex tiene un: término: “Bore` hexagonal de 5mm que atraviesa el centro de un: término: 1/2» hex shaft <Shaft>, lo que hace que se adapte este motor a cualquier longitud de: término: UltraHex, y por extensión, término: 1/2» hex shaft <Shaft> sea muy fácil. La relación del :término:`HD Hex Motor` es de 20:1.
Los motores Andymark NeveRest Orbital vienen en dos: términos: “ratios <Gear Reduction>`, 3.7:1 y 20:1. El eje de salida es un: término: “eje en D de 6mm <Shaft>`, y como todos los: término: NeveRest motorst<NeveRest Motor> utilizan el: término: “Anderson PowerPole` para conectarse a la corriente. Este conector es quizás el más robusto de los que aparecen aquí.
REV UltraPlanetary gearbox - The UltraPlanetary is a customizable planetary gearbox that is designed for FTC. The three gearbox options are 3:1, 4:1, and 5:1, and can be mix & matched to create a custom ratio. It is possible to use from one to three gearboxes for a minimum ratio of 3:1 and a maximum of 125:1.
Nota
Aunque REV enumera las etapas UltraPlanetary como 3:1, 4:1, y 5:1, sus relaciones de transmisión reales son ligeramente diferentes. Consulte el Manual del Usuario del UltraPlanetario REV para conocer las relaciones de transmisión exactas <https://docs.revrobotics.com/ultraplanetary/ultraplanetary-gearbox/cartridge-details>`_.
El UltraPlanetary fue concebido para ofrecer a los equipos la máxima personalización sin el típico factor limitante: el elevado coste. El coste total de la caja de engranajes de tres etapas y el motor es excepcionalmente bueno para un motor personalizable. Además, el UltraPlanetary tiene una salida hexagonal hembra de 5 mm: término: shaft<Shaft> que permite a los equipos personalizar la longitud del eje.
Escogiendo la Caja de Engranajes Adecuados#
Para uso regular, cualquiera de las cajas de engranajes planetarios se adaptará a tus necesidades. Las cajas de engranajes planetarios son un poco más caras, pero tienen mejor retroceso y eficiencia, mayor capacidad de carga y mejor capacidad para cargas de impacto que las cajas de engranajes rectos. Los compromisos, el costo y el ruido mecánico, casi nunca son un factor.
Truco
Porque ambos tipos de cajas de cambios son tan similares en precio para relaciones similares, generalmente recomendamos el uso de una caja de cambios planetaria en lugar de una caja de cambios de engranaje recto.
Si ya tienes cajas de engranajes rectos, intenta usarlas en situaciones de carga más baja y utiliza motores planetarios en tu chasis.
Para reducciones pequeñas, puede ser más económico elegir un motor que ya poseas y construir una reducción externa utilizando engranajes, cadena o correas. Debe depender nuevamente de tu eje de salida deseado, relación de engranajes deseada y, para el UltraPlanetary, si deseas la capacidad de intercambiar piezas sobre la marcha.