Diplomarbeit Scheibenputzroboter

[djdune]

Hi!

Ein Klassenkollege und ich haben eine Diplomarbeit zu machen und zwar einen Scheibenputzer. Dieser soll eben selbständig an einer Glaswand herum fahren, rollen, kleben was auch immer und selbige reinigen.

Unsere Idee war das mit Pneumatik und Saugnäpfen zu lösen, allerdings wäre dies zu kostenintensiv gewesen.
Der Betreuer hatte dann eine Idee mit einem Magneten.
Das würde dann so aussehen:

Ein Fahrzeug mit 2/3/4 Rädern und einem elektromagneten. Auf der anderen Fensterseite ebensolches, aber das 2. vielleicht mit einer Eisenplatte.
Jetzt müssen wir dafür die/den Magneten Berechnen, allerdings hab ich keine Ahnung was die Formel dazu bedeutet: F= B^2*A/(2*µ0)
Kann uns da vielleicht jemand weiterhelfen?

Gesteuert wird das ganze dann mit einem PIC und die Kommunikation der beiden Gefährte entweder mit IR (Könnte wegen der Glasscheibe Problematisch werden) oder einer kurzen Funkstrecke. Anspeisung von Strom und Reinigungsmittel erfolgt durch einen dünnen Schlauch und einem leichten Kabel.

[Madgyver]

Soweit ich das sehe:

F = (B2 X A) / (2 X µ0)

F = Kraft (Newton)
B = Flux der Magneten (in Tesla)
A = Fläche der Magneten(m²)
µ0 = konstante = 4 x pi x 10-7

Die Formel gilt allerdings nur wenn die Magneten plan aufliegen.

Ausserdem könntet ihr Probleme kriegen die Feldstärke der Magnete in Tesla zu bekommen. Müsst ihr mit nem Teslameter messen, fallse ihr eins habt. Wenn nicht, in der aktuellen Elektor (de) gibt es nen Projekt das nen Teslameter (dort Fluxmeter genannt) baut. Weiß aber nicht ob das nicht einbischen overkill ist.

[phreak]

hui komplizierte Diplomarbeit, wie wird das denn benotet wenn ihr scheitert ?

vom Fraunhofer gibt es schon solche bots(sogar im handformat) vllt hilfts dir ja:
http://www.ipa.fraunhofer.de/Arbeitsgebiete/robotersysteme/service/service_fenster.php
und
http://www.ipa.fraunhofer.de/Arbeitsgebiete/robotersysteme/service/service_fassade.php

[djdune]

Feldstärken sind egal. Das Problem is bei der Formel, dass wir ja noch kein genaues Gewicht davon haben und kein geegnetes Magnetenmaterial, somit ists noch schwieriger.

Der erste Bot vom Fraunhofer schaut interessant aus, allerdings wollen wir nix mehr mit Luft machen, da man da wieder Kompressoren benötigt.

Ja, wird benotet wenns net geht. Dann schreibt man halt rein "Aufgrund von bla... konnte das Projekt nicht durchgeführt werden"

[der aller dümmste Anfänge]

Warum Magneten, Saugnapfe oder sonst was. Ich hab noch nie eine Fliege oder einen Gego mit nem Kompressor gesehen diese Technik wie Gegos an Glas und sonstige Materialien haften. Auf eure Probleme modefizieren.

[Manf]

Feldstärken sind egal. Das Problem is bei der Formel, dass wir ja noch kein genaues Gewicht davon haben und kein geegnetes Magnetenmaterial, somit ists noch schwieriger.
Am aussichtsreichsten bei Magneten sind Festplatten-Magnete. Man sollte hierzu einen Haftungstest mit verschiedenen (Glas-) Scheiben stärken machen um zu sehen welche Nutzlast getragen werden kann.

Es kommt vor allem auf eine Konfiguration an bei der die magnetischen Feldlinien mit minimalem Eisenvolumen so geführt werden, dass sie durch die Scheibe gehen.
Manfred


Diese Technik wird auch untersucht, einsetzbare Ergebnisse gibt es aber wohl noch nicht:
Nano-Kontakte optimieren Haftung
http://www.eurekalert.org/staticrel.php?view=mnco052504ge
Nano-skalige Fibrillenstrukturen in den haarigen Haftungsstrukturen von Käfer, Fliege, Spinne und Gecko. Die Zahl der Oberflächenhaare erhöht sich mit dem Körpergewicht der Tiere. Dabei verfügt der Gecko über die höchste Dichte unter allen bisher untersuchten Tierarten.
Doch warum wird eine solche optimale Form bislang in der Technik nicht verwendet? Ein Grund liegt sicherlich darin, dass die ...

[phreak]

Warum Magneten, Saugnapfe oder sonst was. Ich hab noch nie eine Fliege oder einen Gego mit nem Kompressor gesehen diese Technik wie Gegos an Glas und sonstige Materialien haften. Auf eure Probleme modefizieren.

das wäre wohl ne diplomarbeit für bionik *g*

[der aller dümmste Anfänge]

In was soll den die Dipl. Arbeit den sein?

[Manf]

http://de.wikipedia.org/wiki/Diplomarbeit

[toemchen]

Nun muß ich auch mal meinen Senf abgeben...

Starke Permanentmagnete sind gar nicht mehr so teuer, selbst Conrad hat sie, auf ebay gibts die... Vielleicht einfach mal probieren. Es ist leider so, mit der gewaltigen Kraft hörts bei gewissen Luftspalten schnell auf. Eine einfache 4 bis 6mm starke Glasscheibe kann ich mir noch vorstellen, aber Isolierglas mit ca 15mm Dicke... Irgendwann ist einfach die Grenze erreicht, wo der Magnet nicht mal sein eigenes Gewicht halten kann.

Nun aber noch: Wer sagt denn, daß die Saugnapflösung unbedingt mit Kompressor arbeiten muß? Man kann doch einen Saugnapf andrücken, dann hält er ein Zeitlang, und danach mit ein bißchen Gewalt und plopp! wieder abziehen. Meist baut man sowieso 6Beiner. Die Kraft, die nötig ist, um drei der sechs Saugnäpfe abzuheben, drückt die anderen drei nur um so fester an. Die Beine müßte man allerdings so konstruieren, daß in der Abheberichtung wirklich große Kraft im Antrieb steckt. Die Bewegungen parallel zur Glasoberfläche können mit weniger Kraft geschehen.

[phreak]

Nun aber noch: Wer sagt denn, daß die Saugnapflösung unbedingt mit Kompressor arbeiten muß? Man kann doch einen Saugnapf andrücken, dann hält er ein Zeitlang, und danach mit ein bißchen Gewalt und plopp! wieder abziehen. Meist baut man sowieso 6Beiner. Die Kraft, die nötig ist, um drei der sechs Saugnäpfe abzuheben, drückt die anderen drei nur um so fester an. Die Beine müßte man allerdings so konstruieren, daß in der Abheberichtung wirklich große Kraft im Antrieb steckt. Die Bewegungen parallel zur Glasoberfläche können mit weniger Kraft geschehen.

Das wäre sicherlich mal was schönes zu bauen, aber vielleicht ist es ja möglich einen Saugnapf zu bauen der sich auf "Befehl" löst, dann brauch man keine Gewalt. :p
Du weisst ja Gewalt ist keine Lösung hihi

[harper]

Ein solcher Saugnapf, der sich 'ohne Gewalt' quasi auf Knopfdruck löst, wurde meines erachtens nach hier schon einmal Anfang des Jahres diskutiert! Einfach mal die Such-Funktion nutzen.

[harper]

Ich weiß jetzt nur net, ob der mit Pneumatik gearbeitet hat. *grübel*

[Madgyver]

Naja es gibt ja immer noch diese Vakuum Standfüße. Die "saugen" sich per Schalter umlegen auch fest und das auf glatten Oberflächen ziemlich ordentlich (schätze 5kg pro Fuß möglich)

[frelk]

Hallo djdune,

falls ihr die magnetische Lösung weiterverfolgt ist das kostenlose FEM-Programm FEMM von David Meeker url: http://femm.foster-miller.net/
vielleicht eine nette Hilfe. Das Programm kann 2d und axialsymmetrische Probleme lösen und beinhaltet schon die Kennwerte einer ganzen Reihe von Materialien.

MfG Frelk

[dundee12]

Da hatten wir mal ein schönes thema^^:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=4200&highlight=roboter+wand+fahren

Da ging es um den "Am Wand Fahr mechanismus"!!!

[harper]

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=4200&highlight=roboter+wand+fahren

Den hab ich die ganze Mittagspause gesucht... 8-[