conectando a tierra un robot en movimiento

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Estoy diseñando una batería externa para un robot, Pepper, un robot de Softbank (no estoy haciendo la batería en sí, sino el circuito que conecta dos baterías). Voy a conectar una batería de 25V (LiFe-PO4) a la batería interna de Pepper (Li-ion) y la ataré a su parte posterior. Debido a la delicadeza de las baterías (Li-ion), incluí un regulador de voltaje. Pero también quiero una conexión a tierra en este circuito, en caso de un cortocircuito o algo así.

El problema es: Pepper es un robot en movimiento, por lo que no es posible un terreno real. Me preguntaba si es posible usar su (pequeño) chasis metálico como tierra. Del mismo modo que hacen en los coches.
(Solo cableando el - al chasis) Pepper es un robot que mide aproximadamente 1,4 m de altura, y solo tiene un chasis metálico en su base, que mide unos 40 cm de ancho y 20 cm de alto.

Si esto no es recomendable, ¿hay alguna otra forma de hacer que el circuito sea más seguro? (Ya voy a incluir un fusible).

Especificaciones de la batería externa:

-Capacity 10Ah

-Output voltage25,6V

-Maximum pulse discharge 55A

-Maximum continuous discharge 15A

Especificaciones internas de la batería:

-Capacity  30Ah

-Max charge current 8A

-Max charge voltage 29,4V

P.S. Cualquier otro consejo sobre mi proyecto es más que bienvenido

    
pregunta Joep

3 respuestas

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Con un objeto en movimiento, normalmente no se puede tener una base verdadera. Hay una excepción en la que las ruedas son conductoras y el dispositivo se mueve sobre un piso o rieles de metal, pero lo ignoraré aquí.

Un sistema aislado que proporciona seguridad a los usuarios implica proporcionar un aislamiento suficiente para garantizar que el lado "positivo" y el "negativo" de la fuente de alimentación nunca se presenten al usuario. Si la cosa estuviera en un recinto metálico, sería aceptable conectar ese recinto al lado positivo o al lado negativo de la batería, siempre que no haya nada expuesto a la polaridad opuesta a través de ese recinto.

De cualquier manera, y con un chasis parcialmente no conductor, debe asegurarse de que cualquier parte metálica con la que el usuario entre en contacto tenga doble aislamiento o esté conectada al mismo terminal que las partes metálicas del chasis.

Los voltajes en cuestión aquí no son letales, sin embargo, también debe preocuparse por un cortocircuito provocado por alguna conexión metálica inadvertida entre los "terminales" expuestos. Tal conexión dará como resultado una chispa poderosa, incluso con una fuente de alimentación con fusibles.

Si este dispositivo está diseñado para uso en exteriores, también debe considerar qué medidas debe tomar para evitar que el agua llegue a las partes metálicas expuestas y conectadas.

Otra cosa que debe considerar es la acumulación estática en el robot. Con un sistema aislado se puede acumular una carga significativa, kilovoltios, entre el chasis y el piso en el que se encuentra. Esa carga le dará un golpe a cualquier persona que la toque, y esa descarga puede interferir con el funcionamiento y la confiabilidad del robot. Como tal, el uso de una correa de descarga de alta impedancia que cuelga debajo del robot y se arrastra en el suelo puede ser prudente. Sin embargo, ese aspecto es un problema completamente diferente y no está relacionado con el aislamiento de la batería. Como, en el mejor de los casos, es intermitente, nunca se debe confiar en él como una base de seguridad.

    
respondido por el Trevor_G
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No existe tal cosa como un "terreno real", o tal vez debería decir que no existe tal cosa como un "terreno falso". Un "suelo" es un punto de referencia. Es arbitrario Incluso puede elegir el lado '+' de su batería como "tierra" si así lo desea. El propósito de "conexión a tierra" es darle un punto en relación con el cual mide el voltaje. En un sistema cerrado como su robot, el lado negativo de su batería funcionará bien como "masa".

Si quieres proteger a tu robot contra los rayos, necesitarás una tierra firme, pero eso es porque la Tierra es probablemente el cuerpo de electrones más grande que encontrarás por aquí, y eso es lo que es el rayo. Va a querer golpear. Sin embargo, en el caso de un robot básico, solo use el chasis y conecte el chasis a la batería '-'.

    
respondido por el DerStrom8
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El chasis de un automóvil está aislado de la tierra debido a las ruedas de goma. El chasis está 'a tierra', es decir, batería negativa: el punto de referencia común para los componentes electrónicos del automóvil. Es más conveniente conectarse al chasis que conectar un cable al negativo de la batería. Tener todo el chasis conectado al negativo de la batería también garantiza que las fallas del cableado al chasis (causadas por la fricción del cable) causen un gran flujo de corriente, lo que quema los fusibles y rompe el circuito.

('Tierra' es la suciedad debajo del automóvil. 'Poner a tierra' el chasis de un automóvil es conectarlo a la suciedad.)

Los voltajes de su sistema no son peligrosos. Si la unidad se energiza a 30 V, no ocurrirá nada. Agregar una conexión a tierra del chasis no mitiga ningún riesgo de descarga porque, en primer lugar, no existe riesgo de descarga.

El mayor peligro en su sistema es la batería. Es probable que contenga protecciones internas para evitar que se sobrecaliente o explote. Puede pegar un fusible en serie para asegurar que la corriente no exceda los límites esperados.

    
respondido por el vofa

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