.Künstliche Muskeln (Bionik)

[Satyr]

Hallo!
Ein Freund und ich würden gerne einen Bot bauen, welcher im Aussehen und in der Funktion einer Spinne ähnelt. Das bedeutet, wir müßen 8 oder zumindest 6 Beine ansteuern. Der Bot soll sich vorwärts, rückwärts und parallel zur Seite bewegen können. Außerdem sollte er in der Lage sein sich zu drehen um Kurven gehen zu können. Die "Beinkoordination" sollte von einem Kontroller übernommen werden. Lediglich die Befehle sollten von einer Fernsteuerung erfolgen. Der Bot sollte mit einer Kamera ausgestattet sein und eventuell ein Mikro besitzen. Absicht ist außerdem, dieses Gerät möglichst klein zu bauen, um mit so geringer Energie wie möglich auszukommen.
Das führt uns zum nächsten Punkt:
Motoren fallen da wohl aus........! Wir dachten an diesen Nitrinoldraht. (Ich hoffe, es richtig geschrieben zu haben)
Die Ruhestellung der Beine soll durch herkömmliche Spiralfedern gewährleistet werden. Da kann auch die Spannungsversorgung ausfallen und der Bot kracht trotzdem nicht auf den Bauch! Das Heben der Beine soll dann mittels elektrischer Impulse erfolgen, welche den Nitrinoldraht, der ebenfalls zu einer Spiralfeder gewickelt ist, spannt bzw streckt.
Jetzt drängt sich die Frage auf, ob die resultierende Kraft, welcher der Nitrinoldraht entwickelt, ausreicht um die Beine und den Bot zu bewegen. Und vorallem, ob die "Reaktionszeit" des Drahtes einen flüssigen Bewegungsablauf zulässt?
Könnt ihr mir dazu mehr sagen? Hat hier jemand Erfahrung mit diesem Material?
Danke im Voraus für eure Mühe.
lG Satyr

[Madgyver]

Absicht ist außerdem, dieses Gerät möglichst klein zu bauen, um mit so geringer Energie wie möglich auszukommen.
Das führt uns zum nächsten Punkt:
Motoren fallen da wohl aus........! Wir dachten an diesen Nitrinoldraht. (Ich hoffe, es richtig geschrieben zu haben)

Ich weiß gar nicht was ihr alle mit diesem Draht habt. Der ist zwar ganz witzig und für kleine Baugrößen ist der auch vielleicht mal ganz prkatisch, aber effizient ist der auf keinen Fall.

Du benutzt ja Strom, um den Draht aufzuheißen, damit er kontrahiert. Für solche Aufheizaktionen braucht man VIEL Strom. Ne kleine Schülegruppe bei uns, nimmt da ein Netzteil mit 12V und 10A. Für einen 1mm Draht.

Ich glaub Nitinol ist da nicht so das gelbe vom Ei.

[djdune]

Ich hab Muskeln schon mal aus Schläuchen gebaut gesehn. Dabei wurden die Schläuche aufgeblasen, dadurch der Querschnitt vergrößert und die Länge logischerweise verkürzt. War halt kein 0815 Gartenschlauch, sondern irgend eine spezielle Anfertigung

[HannoHupmann]

Das mit den Künstlichen Muskeln ist so eine lustige Sache. Stimmt schon es gibt diesen Nitinol Draht aber alles was du damit 6 beinig bewegen kannst sollte nicht schwerer als ein paar Gramm sein. Wenn man jetzt mehrere kombiniert dann steigt der Stromverbrauch rapide an.

Alles was du also auf dem Markt findest ist höchstens dazu brauchbar eine sehr kleinen Roboter zu bewegen. Aber es wird intensiv an dem Thema geforscht und ich denke in ein paar Jahren haben wir Drähte die einen annehmbaren Wirkungsgrad besitzten.

Jetzt zurück zur anforderung die ihr vor habt, vorwärts rückwärts (ist kein Thema) parallel, mhm das setzt schon mal 3 Freiheitsgrade pro Bein voraus (sprich 3 Motoren). Drehen ist auch easy.

So also mal sehen, eine Kamera drauf, ein Micro, eine Batterie, ein bischen Hardware und schon bist du bei ~200g oder mehr und da hast keine Chance mehr mit Nitrol

Auf meiner Webseite ist ein 6 Beiner drauf allerdings sehr viel größer und der könnte (ich muss es nur noch programmieren) alle geforderten Dinge machen.

Bei Fragen rund um 6 beinige Mechanik könnt ihr mir ja ne PM schicken, damit kenn ich mich recht gut aus jetzt.

[Satyr]

Hallo Madgyver!
Na, da hast du mir ja schon geholfen! Damit ist das Projekt gestorben! Ruhe in Frieden! O:)
Aber ich habe ja nicht gewusst, wie stark man diesen Draht erhitzen muß, deshalb habe ich auch gefragt! Außerdem, ist der Querschnitt klein, brauche ich auch weniger Strom, nicht wahr?? Oder verlassen mich da meine Elektrokenntnisse???
lG Satyr

[Madgyver]

Das ist richtig, mit kleinen Querschnitt braucht man weniger Strom. Musst halt genau wissen, wie schwer das ganze wird und so.

Servos halten aber auf alle Fälle viel länger ^^

[Satyr]

Hallo!
Da genau liegt ja das Problem! Empfänger und Servos gibts ja schon in absoluter Miniaturform--->Indoormodelle! Die "Hauptplatine" müßte man halt in SMD Technologie realisieren. Die Bewältigung des Spagates zwischen Gewicht, Größe und Energieaufwand ist halt nicht leicht! Und ein Servo kann doch max einen Freiheitsgrad bewältigen, oder? 6 Beine * 3 Freiheitsgrade = 18 Servos? Oje, da brauche ich eine Autobatterie!
lG Satyr

[Satyr]

Hallo HannoHupmann!
Danke für dein Angebot!! Wir werden, falls das Projekt etwas wird, gerne deine Hilfe und deinen Erfahrungsschatz in Anspruch nehmen!!
lG Satyr

[HannoHupmann]

Ganz genau 18 Servos so schauts auch bei mir aus, wenn du nur 6* 2 Freiheitsgarde nimmst bist du folglich bei 12 Servos. Aber dann kannst nimmer seitwärts laufen. Also bei mir sind 18 Servos drin mit nem LiPo Akkus und das geht wunderbar. Die bekommen 7,2 V und halten mit dem Akku (laut Rechnung) 45 mins.
Zumal diese Akkus auch super leicht sind.
Was du oder ihr auf jedenfall machen solltet ist euch vorher überlegen wie schwer es wird (grob) und dann ausrechen wieviel kraft die wichtigen (nicht alle) Servos brauchen. Damit erspart man sich ne Menge frust und Geld wenn man wieder neue Servos kaufen muss.

[Satyr]

Hallo HannoHupmann!
Eine Frage noch, weil ich das auf den Fotos nicht so recht erkennen kann:
Sind alle Servos bei deinem Bot im "Körper" oder verwendest du sie auch "außenliegend"? Ich vermute eher die 2te Variante....
So quasi wie bei den Muskeln beim natürlichen Vorbild.
lG Satyr

[Satyr]

Hallo HannoHupmann!
Letze Frage hat sich erübrigt! Ich habe mir mal die Fotos genauer angesehen....
lG Satyr

[Manf]

Hier noch einmal die Daten von Biowire, einem zyklisch ansteuerbaren Draht der grundsätzlich für die Funktion eines Servos eingesetzt werden kann.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze.....ede8ab0d683ed78272#152994
http://www.toki.co.jp/BioMetal/english/qanda.html
http://www.toki.co.jp/BioMetal/DownLoad/DownLoadFiles/BMF2004.pdf
http://www.toki.co.jp/BioMetal/DownLoad/DownLoadFiles/BMX2004.pdf

In Spiralform hat er ein recht gutes Dehnungsverhältnis. Für längere Aktionszeiten ist sicher auch eine Isolation mit Silikonschlauch zu überlegen. Der Wirkungsgrad ist wie beschrieben recht gering.


Ein interessanter Punkt zum Vergleich von Nitinol oder Biowire mit einem Servo wäre doch sicher die Bestimmung des Wirkungsgrades.

Welche Aktion wäre dafür angemessen? Eine Reihe von Aktionen, die zusammen einen Hub von 1m erbringen? Mit der Kraft von 1N?
Manfred
Manfred

[Satyr]

Hallo Leute!

Eigentlich wollte ich nur wissen, ob jemand schon praktische Erfahrung mit diesem Material hat. Wichtig wäre die Auskunft, ob die Erwärmungs- und Abkühlphase einen flüssigen Bewegungsablauf zulässt und ob dieser Draht die nötige Kraft entwickelt, um ein Model anzutreiben.

Diese Fragen wurden mir, glaube ich, ausreichend beantwortet. Danke an all Diejenigen, welche sachdienliche Ratschläge erteilen konnten!
lG Satyr