Close

Power Budget

A project log for Desarollo de Un Robot Hexapodo-UVG MT3005

Desarollo de un Robot hexapodo para la clase de Robotica 1, impartida por Miguel Zea. Autores: Gonzalo Palarea, Rodrigo Figueroa

ricochetrjRicochetrj 03/22/2021 at 00:260 Comments

Que es el Power Budget?

Este es el calculo del consumo energetico y de la capacidad del sistema para cumplir con el requisito de funcionamiento. Para este proyecto especificamente se pidio, que el hexapodo pudiera operar por lo menos 30 minutos con su fuente de poder independiente. Por ende exsiste la necesidad de verificar que la alimentacion del mismo no solo pueda entregar el poder instantaneo necesario para poder establecer las posiciones de los diferentes servos, sino que tambien puede alimentar el microcontrolador mientras que se mueve el hexapodo durante 30 minutos. Sabiendo que contamos con dos Baterias 18650 en serie, procedimos a hacer el calculo de este presupuesto de poder.

Calculo del presupuesto de poder

Power budget

Para el calculo de potencia utilizamos esta Calculadora de potencia de Electronics Stack Exchange. Para asi poder determinar el consumo de cada uno de los Servos SG90. Luego utilizando una metodologia de worst case procedimos a obtener el consumo maximo de potencia del microcontrolador (Arduino Nano). Luego, sabiendo que el voltaje de las baterias es de 8.4 V en serie y que necesitamos un voltaje de 5 V para los servos, consideramos las perdidas producidas dentro del convertidor tipo buck (LM2596). Sin embargo, utilizando la Herramienta de Texas Instruments pudimos determinar que las perdidas de potencia producidas por el Buck, son despreciables. Entonces, tomando encuenta que utilizamos 12 Servos y un Arduino Nano, determinamos que el consumo total de potencia instantanea es de 3.74 A  en el peor de los casos. Teniendo este consumo, ahora solo necesitamos validar que nuestra fuente de alimentacion pueda manejar este consumo por 30 minutos o mas. 

Validacion de la fuente de poder

Utilizando la informacion del proveedor (Samsung), para las baterias 18650 y  comparando el almacenamiento de energia de las mismas vs el consumo instantaneo de potencia, pudimos determinar que con una sola bateria podiamos alimentar el hexapod por mas de 40 minutos. Con este calculo, determinamos que el peor de los escenarios, el hexapodo deberia poder de manternerse en funcionamiento por casi 80 minutos! Por ende, validamos el funcionamiento de nuestra fuente de poder y determinamos el consumo pico que tiene este modelo de robot hexapodo de 2 GDL.

Discussions