Omniwheel: Techn.Zeichn. gesucht

[Günter49]

Hallo,
ich suche Omniwheels (Allseitenräder) mit Durchmessern 150-200mm!
Die größten mir bekannten, kommerziell verfügbaren Allseitenräder haben einen Durchmesser von ca. 101mm (z.B. 4 Zoll Transwheel).
Wahrscheinlich muss man größere Durchmesser selbst entwerfen. Im Robocup (Smallsize und MidSize) werden solche selbst entwickelten Räder verwendet. (FU-fighters, Cornell University2003, RACRobotic Uni Coimbra. Die MidSize-Weltmeister Brainstormers fuhren allerdings im Robocup 2006 auf ganz normalen TRAPO-Rollen ;))

Wozu das Ganze?
Ich möchte einen Roboter mit Omnidrive entwickeln, der die in Wohnungen häufig vorkommenden Teppichkanten und vor allem Türschwellen bis 2cm sicher überfahren kann. Und dazu erscheinen mir große Raddurchmesser eine sinnvolle Lösung.
Dafür suche ich als Anregung Omniwheel-Entwürfe, am besten mit technischer Zeichnung.

Wer kennt solche Entwürfe? Bin für jeden Hinweis dankbar.

Gruß, Günter

[sigo]

Hi Günter, ich habe das hier gefunde, denke aber, dass es etwas hackelig laufen würde:

http://www.chiefdelphi.com/forums/showthread.php?postid=391881

Evtl. fragst du den Poster einfach ganz kess nach den Zeichnungen ;-)

Sigo

[sigo]

Kennst du dieses Konzept schon?

wwwipr.ira.uka.de/en/Publications/download.php?id=975942953&filetype=pdf -

Siehe Seite 4 "Viper"

Es benötigt 2 Antriebsmotoren, die beide gleichschnell fahren, 1 Lenkmotor (Servo?), 1 "Schieber" (Servo?) steuer die seitlichen Stückrollen von linearer Bewegung auf Drehbewegung um..

Sigo

[Manf]

Da kommt erst mal nichts, wie heißt der?
http://wwwipr.ira.uka.de/en/Publications/download.php?id=975942953&filetype=pdf%20-

http://wwwipr.ira.uka.de/en/Publications

[Günter49]

Vielen Dank,
Der Entwurf von Matt Krass entspricht schon meinen Vorstellungen. Mittlerweile habe ich auch einen Hersteller in den USA gefunden, der ein praktisch baugleiches Rad (6“ und 8“) für 42$ :( das Stück anbietet. http://www.andymark.biz/plastic-omni.htm Für einen ruhigeren Lauf müsste man wahrscheinlich zwei Räder gegeneinander versetzt zusammen bauen. Bei einem 4 Rad-Antrieb wird das ein teurer Spaß. Wenn man jemanden findet, der einem die Bauteile fräst bzw. dreht, finde ich auch das folgende Rad (ein tschechischer Entwurf) ganz clever gemacht:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1104


Der Viper-Entwurf ist interessant, aber besonders der Schiebemechanismus für die Kurvenfahrt würde meine Hobby-Künste bei weitem übersteigen.

@Manfred
Wenn man das letzte minus weglässt, müsste es funktionieren.

Gruß, Günter

[sigo]

Güter, hier ist noch ein 4-Rad-Anstatz, welcher ohne Omniwheels auskommt:

http://tlb.server.de/servlet/is/1841/

Erscheint mir aber sehr anspruchsvoll, was die Regelung angeht...

Verstehst du, wie das funzen soll?
Ich denke, dass die Drehachsen der Radaufhängung wahrscheinlich mit einer definierten Reibung versehen sein müssen, oder Feder-Dämpfer-System. Leichtdrehend, können sie wohl kaum sein. Das würde nicht funzen..

Sigo

[sigo]

Mich interessiert dieses Theme ebenfalls sehr, da ich auch gern in die Richtung Omni-Drive gehen möchte. Allerdings, wenns geht, ohne die typischen Omniwheels..

Ich frage mich zur Zeit, ob man nicht einfach 4 Antriebsräder + 4 Servos nehmen soll, und die Räder entsprechend stellen.

Ein Master-Controller gibt die Bewegungsrichtung (Vektoren) vor, und 4 Slaves für 4 Räder, die wissen, "wo sie in der Konstruktion sind", errechnen sich dann ihre eigene Ausrichtung und ihr Weg-Zeit-Profil.

Da ggf. Schlupf oder abweichende Wegstrecken auftreten können und das System überbestimmt ist, regeln die EInzelantriebe zusätzlich ihre eigenen Schlupf ggf. nach und melden ihre Korrekturen aber auch an den Master, sodass der übergeordnet nochmals feedbacks bekommt und so im Sinne von dead reconning evtl. mit Hilfe der redundanten Wegmessung Fehler teilweise kompensieren kann indem er eine Bandabweichung von seiner Bahn feststellt.

Sigo

So wäre die Komplexität für die Einzelantriebe rel. überschaubar.

[Günter49]

Den TLB-Entwurf kannte ich schon, aber ich habe die Funktionsweise nicht richtig verstanden. Vielleicht so: Bringe ich ein Antriebsdrehmoment auf ein Rad, dreht sich die Radaufhängung um den Drehpunkt (1 DOF) praktisch unter dem Robotergehäuse hindurch. Der Drehpunkt bleibt wegen der Massenträgheit des Gehäuses in seiner Position. Ist der gewünschte Winkel erreicht, wird das Antriebsdrehmonent herunter geregelt. Zuerst hatte ich mir nur das Kurzvideo angesehen und nichts besonders Patentwürdiges an dem Entwurf entdecken können. Erst als ich mir die Beschreibung durchgelesen habe, ist mir klar geworden, dass keine Aktoren zur Verstellung der Radwinkel vorhanden sind.
Der von dir angesprochene Verzicht auf die Omniwheels bringt sicherlich Vorteile bei der Laufruhe und der Traktion, weil man auf bewährte Reifen zurückgreifen kann. Nachteilig ist eben, dass man mehr Aktoren braucht, bei den von dir geplanten 4 Antriebsrädern 8 Motoren statt nur 4 Motoren mit Omniwheels. Man findet auch ganz gute Beschreibungen über die Funktionsweise der Omniwheel-Omnidrives, z.B. die von Raul Rojas (fu-fighters):
www.inf.fu-berlin.de/lehre/WS04/Robotik/omnidrive.pdf
www.idsia.ch/~alexander/2006/1/omnidrive_kiart_preprint.pdf
www.inf.fu-berlin.de/lehre/SS06/Robotik/motors_Ue7.pdf

Gruß, Günter

[Richard]

Den TLB-Entwurf kannte ich schon, aber ich habe die Funktionsweise nicht richtig verstanden. Vielleicht so: Bringe ich ein Antriebsdrehmoment auf ein Rad, dreht sich die Radaufhängung um den Drehpunkt (1 DOF) praktisch unter dem Robotergehäuse hindurch. Der Drehpunkt bleibt wegen der Massenträgheit des Gehäuses in seiner Position. Gruß, Günter

Moin moin,

Könnte ja auch sein das die Achsen um denen die Motoren mit den
Rädern drann drehen gebremst/gelöst werden können. bei freidrehender
Achse Fährt das Rad mit Motor im Kreis herum, bei fester Achse dann
halt in die Richtung in der das Rad weist.

Ich habe einmal einen großen xy Plotter gesehen der nur einen
Motor und nur einem Zahnriemen hatte. Motor und Riemen liefen ständig,
die jeweiligen Riemenräder hatten Magnetkupplungen mit denen
dann gesteuert wurde was sich jetzt gerade bewegen soll.

wenn man wie im Beispiel 4 normale Räder mit Motor dran eine Zentrale
Achse verpasst und alle 4 mittels Zahnriemen koppelt, reicht ein
Motor um alle Räder gleichzeitig und vor allem im gleichen Winkel
zu verstellen. Wenn dann auch noch die Drehachse genau über der
Radachse liegt hat man ein ideales Omniweel mit Großem Raddurchmesser.

Gruß Richard

[sigo]

Hallo Günter,

bist du schon weiter?

Bei Trapo gibt es 120er Omniwheels.
Siehe hier: http://www.trapo.de/allseitenrollenelemente50.php
Dann auf das linke Bild klicken..

Sigo

Edit:

http://www.traporol.de/mcm/popupimage.php?src=/images/db/arg120.jpg&description=

Quelle: http://www.traporol.de/arg_120.php
da gibts sogar eine DXF-Datei der Rolle..(Autocad format)

[Günter49]

Vielen Dank,
hatte ich noch nicht gesehen. Bei TRAPO ist das Problem, dass die nicht an Endkunden und schon gar nicht mit der Stückzahl 3 liefern. Ich wüsste für diese Größe auch keine Bezugsquelle in Deutschland, die auch noch PUR Rollen liefert. Die PA Rollen haben nicht so eine gute Haftung.


bist du schon weiter?
Das mit dem Omnidrive hat sich erst mal erledigt. Ist mir zu kompliziert, zu teuer. An meinem geplanten Roboter sollte wieder mal alles dran sein, was mir gefällt... und er wird wieder niemals fertig. Deshalb beschränke ich mich jetzt auf einen schlichten Differentialantrieb als Basis. Eigentlich will ich ja ein selbst gebasteltes Omnivision-System für die Navigation ausprobieren. Auch so eine Sache bei der man grandios scheitern kann. Du merkst schon, ich bin gerade nicht in der ganz optimistischen Planungsphase.

Trotzdem nochmals vielen Dank
Günter

[sigo]

Hier nur zur Info, auch wenn Günter das Projekt eingestellt hat:

Ich kann über die Firma die 120mm - Trapo PUR - Allseitenräder bestellen, allerdings kosten sie dann auch fette 49,50 EUR pro Stück, Lieferzeit ca. 2 Wochen.

Durchmesser 120mm, Breite 90mm, PUR - Tonnen ca. 40mm o.ä.

Die 80er Rollen gibts für 26,50 EUR. Jeweils ohne Achsen, mit runder Bohrung. passende Achsen mit Gewindeenden gibts auch noch. Preise müsste ich erfragen.

Ich überlege selbst gerade, ob ich mir das gönnen soll. Der Alternativentwurf wären normale Räder mit Stellantrieben..

@ Günter:

Ich glaube nicht, dass man mit der Rolle in jeder Situation eine 2cm - Kante hoch kommt. Die Bodenfreiheit der Tonnen - Lagerung ist einfach zu klein.

Sigo