300W+ Motoren - Technologiewahl, Details und Beschaffung

[iwo]

Hallo!

Nachdem hier soviel Wissen geballt ist, wuerde ich gerne meine Motorenwahl diskutieren, und bitte um Tips und Infos.

Anforderung: 100-150kg (hauptsaechlich Akkus) mit knackigen 30km/h durch die gegend wuchten :-)

Das ganze soll mit 2/4 einzelgetriebenen Raedern funktionieren, fuer die ich mir Motor->Getriebe->Doppelkardan->Rad vorgestellt haette.

Mein erster Ansatz zu den Motoren waeren 2Stk 24V DC 350W brushless Motoren - und als passionierten Bauer nicht flugtauglicher Flugmodelle, wuerd ich die natuerlich mit 36V speisen ;-)

Das ganze auf 25cm Raeder, Motor 5000U/min und 8:1 Untersetzung, als Drehmoment vor Getriebe haette ich mir rund 10Nm ausgedacht.

Wenn ich mir so die verfuegbaren Produkte in diese Richtung ansehe, dann kommts mir so vor, als haette ich das Drehmoment haushoch ueberdimensioniert?

Und dann gibts noch die leidige Frage, ob es nicht bessere - akkuschonendere Motortypen gibt.

Besonders Kopfzerbrechen bereitet mir auch das 'Anfahren', da ich ueberhaupt keine Vorstellung habe, welche Leistungen noetig sind, um 150kg aus dem Stand zu bewegen.

Als Kleinhirn fuer erste Versuche hab ich mir mal 'nen MEGA32 zurecht gelegt, da ich beim 90s2313 staendig den Programmspeicher voll habe :-)

Vielleicht kann mir ja jemand dabei helfen Licht ins Dunkel zu bringen.

Gruss
jens

[UlrichC]

Tach Jens
hört sich schon ein wenig gewaltig an was du da bauen möchtest.
Mit der Motorleistung (2x350 Watt) liegst du im dunkelgrünen Bereich.
Is also ausreichend. Beim Anfahren werden ca. 20-30 Ampere in den Leitungen glühen je nach Voltage usw.
Das Anfahren selbst sehe ich nicht so tragisch, hierfür würde weniger als die Hälfte deiner Motorleistung genügen.

Die Brushless-Motoren sind derzeit wohl die beste Wahl.
Die Akkuschonung könntest du "wenn", nur durch kleinere Motoren erwirken. (Denn 350 Watt bleiben 350 Watt egal wie du es wendest.)
Ich selbst habe 20 Euro E-Scooter-Motoren von Ebay verbaut
http://www.ulrichc.de/project/cyoutoo/pictures/cyoutoo_montage/tumb_0000000035_chassis_montage_44.jpg
... solche "normalen" DC Motoren haben dann einen kleineren Wirkungsgrad. (Sind also schlechter)

Was mich etwas stutzig macht ist die Geschichte mit dem ATMega32.
Was hast du mit dem Ding vor?
Bedenke, bei 30 Km/h genügt ein "Kleinhirn" nicht mehr.

Schöne Grüße
Christian

[dundee12]

Hehe^^
Ich habe noch 750Watt Motoren zum Verkauf! Ist zwar überdemensioniert aber man kann sie ja auf 12Volt oder so laufen lassen und auf gerade Strecke mal richtig auspowern lassen....

Bei Interesse schreib ne PN!

[iwo]

@UlrichC

Hmm... was bringen denn die Motoren an Leistung? (Iwo spuert ein ununterdrueckbares 4x4 aufkomen)

Bezueglich dessen, was ich vor habe, handelt es sich um 'ne typische Bot-Anwendung - ohne (aeeeh... fuer den Laien zu komplizierten!) Plan mit variabler Geschwindigkeit in einem gesicherten und beaufsichtigten Gelaende umherdonnern :cheesy:

Und natuerlich rechtzeitig Tempo wegnehmen und Richtung aendern - also eher leichte Kost.. bis auf die Sensorik.

Dabei soll das Teil auch leichte Steigungen (max. 10%) mit akzeptabler Geschwindigkeit ueberwinden koennen.

Es wird also der Albtraum jedes Bot-Hassers... eine Killermaschine mit dem unaufhaltsamen Drang sich selbst und Dinge in Ihrer Umgebung zu vernichten :-)

Beim weiteren Gruebeln bin ich auch auf die Frage gestossen, warum man nicht irgend so ein wiziges Teil von Moerdermotor Verwenden kann, das mit 15.000rpm dreht, und es dann 30:1 untersetzt?

Bis auf das nervenzerfetzende Geraeusch sollte das doch auch vertretbare Ergebnisse liefern, oder steigen die Verluste im Getriebe linear (oder sogar exp.) mit dem Verhaeltnis?

Vielen Dank schonmal fuer die Antworten!

Gruss
Jens

[HannoHupmann]

@iwo, jetzt muss ich doch mal ganz dumm fragen, 30km/h da fährt dir das Gefährt sehr schnell aus der Funk bzw. Sichtweite und muss auf hindernisse sehr gut reagieren, bzw. sehr schnell. Des weiteren find ich es etwas übertrieben 150kg zu berechnen. Ich mein ist ja schön und gut es mit Autobatterien oder Bleiakkus zu betreiben. Aber die Spirale geht in die eine wie in die andere Richtung (schwerer Akkus --> bessere Motoren, leichterer Bot --> billigere Motoren).

So ein Modell- RC Auto bringt es auch auf 30 bis 70km/h und ist seeeeehr viel kleiner. Also ich würde mein Konzept nochmal überdenken, bevor ich mir die Motoren dazu überlege.

Was soll den der Roboter noch können ausser mit 30km/h geradeaus gegen das nächste Hinderniss donnern? :-)

[iwo]

Zuerst mal moechte ich anmerken, dass ich durchaus vor habe, keinen Schalter (vollgas/stop) fuer die Geschwindigkeitsregelung zu verwenden, sondern als Standardtempo eher an etwas denke, das man mit leichtem Lauf halten - bzw. mit etwas Anstrengung einholen kann - auf einem abgegrenzten unebenen Gelaende kann man dann schoen mal austesten welche Geschwindigkeiten moeglich sind, etc.

Hindernisse erkennen und Richtung aendern sind bei 10-15km/h sicherlich genug Problem, um das mit dem 'was noch' getrost ausser Acht lassen zu koennen :-)

Besonders, wenn man dann mit unterschiedlichen Schwerpunkten auch beachten muss, dass das Teil nicht in eine unerwuenscht Lage (wheels up) kommt.

Andererseits soll es aber auch wenn man ein notebook seriell draufpackt ggf. groessere Steigungen (zB 45°) mit saftigem Anlauf ueberwinden koennen.

Es wird also hauptsaechlich ein Versuchsaufbau, um Fehler zu machen und daraus zu lernen - wobei sich bei diesem Gewicht schon etwas relativ robustes fabrizieren laesst, dass nict nach edem Fehlschlag neu aufgebaut werden muss :-)

[Tuxy]

Der mechanische Teil/Aufbau würde mich mal stark intressieren,
kannst du in diese Richtung mal einige Infos geben?

[HannoHupmann]

Ich weis nicht aus was du Fabrizieren willst und was als Fehlschlag definiert wird. Allerdings sind die Probleme bei 150kg schon enorm was das Mechanische angeht. Zum einen brauch es eine wirklich vernünftig Kugelgelagerte Achsaufhängung sowie ordentliche Lenkung um die Querkräfte beim Lenken abfangen zu können.
Eine Federung ist ebenso zu empfehlen da jeder Stoss bei etwas geschwindigkeit sehr hart übertragen wird.

Warum ich das alles sag ist ganz einfach darum, weil du dir vielleicht einiges an Arbeit und Umständen sowie Geld sparen kannst, wenn der Roboter sagen wir mal unter 30kg läuft. Wenn es darum geht einen Laptop mit 30km/h, etwas sensorig und vielleicht einer fahrdauer von 30mins dann denke ich dass eine Aluminiumkonstruktion locker unter 20kg bleibt. Robust kann diese genauso sein.

Um allerdings mehr Angaben zu Gewichtsersparnis oder besserer Konstruktion geben zu können, brauche ich konkretere Vorstellungen was du bauen willst.

Ganz im Ernst von mir aus kannst du ein 1000kg Roboter bauen, aber in meinen Augen ist es halt rausgeworfenes Geld und für jedes kg das du rumfährst brauchst du nochmal ein halbes Kg um den Antrieb und die Akkus rumzufahren.

[UlrichC]

Hallo Jens hallo zusammen
Die Motoren haben ca. 100 Watt.
Ich habe mich für mittlerweile 1 1/4 Jahr für die entschieden, weil sie leise, günstig und für meine Vorhaben ausreichend dimensioniert waren.
Ich wollte mit 100 Kg und nur 5-7 km/h fahren und dachte mir dass ich mit 20 Euro pro Motor nicht viel kaputt machen kann.

Ich habe nicht gänzlich verstanden was du machen möchtest, deshalb meine Interpretation.
...
Du willst einen Roboter auf Rädern bauen, der die Urinstinkte des Menschen bezüglich martialisch geartete beschleunigte Massen anspricht.
(So eine Art Dino auf Rädern)

Dabei soll dieses Teil mit Sensorik ausgestattet werden die es erlauben, automatisch Hindernissen auszuweichen.

Ein Laptop soll als Steuerung verwendet werden können.

Eine Motorsteuerung soll die Geschwindigkeit regeln können.

Du "denkst" das Teil wiegt später mal 150 Kg.
...
Nun denn,
das Teil kann dich per Definition auch mit der Hälfte an Gewicht um dein wertes Leben bringen. Jeder klar denkende Mensch (also auch Nicht-Bot-Hasser) würde solch einem Gerät aus dem Weg gehen wollen.

Die Sensorik, soweit es sich hierbei um handelsübliche Abstandssensoren (IR/US) handelt, wird nur bis ca. 5 Km/h sicher arbeiten können. Für mehr Geschwindigkeit sind die Verarbeitungs&Rechen-zeiten deines ATMega bzw. der Sensoren zu langsam.
Stell dir einfach vor, du färst auf eine Wand zu, die du aber zu spät erkennen kannst.

Motorsteuerungen die über Fernbedienungen sowie Laptop gesteuert werden können gibt es zu kaufen.
Soweit du dass nicht selbst machen kannst, gilt die Regel:
Je größer der Strom desto höher der Preis.

Ein großer Bot wird automatisch schwer, du solltest dir daher eher Gedanken zu den Abmessungen und versuchen Gewicht zu sparen anstatt beim Gewicht zu beginnen.
...
Insgesamt glaube ich nun gerade dass du einen sogenannten „*Kampfroboter“ bauen möchtest.
... aber dich zu den friedlichen Roboterbauern "verlaufen" hast.

Schöne Grüße
Christian

*Kampfroboter= Ferngelenktes Schlachtgerät?

[DerWarze]

Hallo

Ich würde BLDC Außenläufermotoren nehmen da fällt die ganze Mechanik für Getriebe usw weg, damit steigt auch der Wirkungsgrad. Die Ansteuerung (4Q) von Motor(en) und Fahrsteuerung würd ich in getrennten Controllern machen sonst reicht die Performance nicht.

Hab mal mit einem 250W Außenläufer als direktangetriebenen Rad einen Transportwagen gebaut der locker 150kg bewegen konnte. Allerdings sollte der nur max 5kmh fahren und schon da merkt man das die Masseträgheit da ein nicht zu unterschätzendes Element ist. So ein Teil bei 30kmh (wenn sich's aus welchem Grund auch immer selbständig macht) würd ich mir nur hinter einem festen Gitter zumuten.

[dundee12]

Meiner Meinug nach ist UlrichC's Beitrag sehr gut interpretiert.
Eine Maschine/Roboter/Kampfroboter zu bauen, ist meistens möglich. Nur das Problem ist, wenn man selber drauf fahren will, das es wie schon genannt das Manko Federung auftaucht. Ein Kampfroboter braucht keine Federung weil man in der Regel nicht selber drauf fährt. Ich baue zur Zeit auch einen Kampfroboter, der von 2 Rollstuhlmotoren a 230 Watt. Angetrieben wir. Der Rollstuhl aus dem sie stammen wiegt 60kg und ist zugelassen für ein Benutzergewicht von 120kg. Das heißt er kann 180kg aus dem Stand bewegen.

Desweiteren habe ich mir aus einem ausgemusterten, kaputten Elektrorollstuhl wieder einen funktionstüchtigen gebaut. Als mein Dad das erste mal ohne Sitz (nur eine flache Plastik-Platte) eine Testfahrt gemacht hat ist er fast von dem ding runtergeflogen obwohl er 4-fach gefedert ist und nur 10km/h fährt!
Ich will nicht wissen was bei 30km/h passiert...

Und nochmal zum Gewicht des Rollstuhls, aus dem meine Motoren für den Kampfroboter stammen. Dieser wieg 60kg fährt 10km/h und hat eine Streckenreichweite von 50km (bei 2x 12Volt 24Ampere Akkus).
Desshalb gehe ich davon aus, das 100-150kg total überdemensioniert sind.
Mein richtiger Elektrorollstuhl wird von einem 500Watt Motor betrieben wiegt etwa 150kg und hat eine Reichweite von 40km/ allerdings hat dieser auch ein komplettes Stahlgerüßt und ist halt in allem sehr robust gebaut. Er hat mich und meine dad gleichzeitig schon gefahren (gesammtewicht: Ich: 60kg, meine dad: 90kg und Rollstuhl 150kg macht 300kg bei 10km/h!)

[UlrichC]

Hallo Dundee12
Find ich gut mal was von E-Rollstühlen zu lesen.
Ich dachte bisher das die mehr Akkus OnBoard haben.

Ich finde die E-Rollstuhltechnik sehr interessant, weil sie doch sehr ergonomisch und zuverlässig arbeitet.

Gerade die leichten Stühle mit den Aussenläufermotoren find ich faszinierend.
Bin oft schon erstaunt gewesen wenn ein fast lautloser Rollstuhl mit 10 Km/h an mir vorbeizischte.

Das mit den Federn ist leider so. Auch im Gelände würde ein massiges Gerät ab einer gewissen Geschwindigkeit springen wie ein Hase und nicht mehr kontrolliert werden können.
Selbst mit 50 Kg kann man auf der Straße ohne Federung nicht sonderlich schnell fahren.
Das mitfahren auf einem ungefederten Gefährt, ist richtig krass.
Jeder der mal in einem Einkaufswagen einen Berg ab gefahren ist kennt das ;-)

@DerWarze
Schöne Motoren! Nur deine Webseite ist mit dem Firefox fast nicht bedienbar.

Schöne Grüße
Christian

[dundee12]

UlrichC, ich muss dazu sagen das mein "richtitger" Elektrorollstuhl auch 2x 12Volt 50Ampere Akkus hat!
Das ist schon ne Menge, der nachfolger von meinem Modell (Meyra Optimus 2) hat eine Reichweite von 100km und fährt 15km/h. Man muss dazu sagen das mein rollstuhl von 1996 stammt also 11Jahre alt ist und die dementsprechende Technik, die aber gut funktioniert besitzt.

Viele fragen sich eventuell was man mit nem Elektrorollstuhl will, ich mein es gibt zwar auch Mofas und so weiter aber da ich eine Gehbehinderung habe ist der E-Rolli, den ich natürlich mit vielen Extras ausgerüstet habe eine spaßige Alternative.

Auf diesem Link gibts jede menge Bilder vom Rolli:
http://technik.team-firebird.net/E-Rollstuhl/
wer keine Lust hat sich alle bilder einzelnd anzugucken sondern sie alle haben will soll bescheid sagen, dann uploade ich sie als Rar-Archiv und stelle sie zum Download bereit...

Mehr zum Thema Kampfroboter siehe in meiner Signatur (aufs Bild klicken)
Andere Projekte und Bilder gibts hier:
http://technik.team-firebird.net/

Interessant zu dem Thema hier wären da die Folgenden Ordner:
-Alte Rollstuhlelektronik (von den 130Watt Motoren, bereits verkauft!)
-[Heavyweight]Firebird (Der Kampfroboter)
-E-Rollstuhl (Mein E-Rolli!)
-AEG-Motoren (750Watt Motoren, habe 3 Stück und würde sie verkaufen)

Alles andere dürft ihr euch auch gerne angucken, sind nicht alles Projekte und Bilder von mir sondern auch was von dem Rn-User "Stupsi" dabei, mit dem hattest du, UlrichC ja auch schon kontakt :P

[UlrichC]

Klar,
Stupsi kenne ich :-))
Eure Seite usw. natürlich auch.
Schaue immer wieder gerne die Bilder an.

Schöne Grüße
Christian