Hilfe!! erster Roboter

[Abraxas16]

Hallo,
ich habe vor einen Roboter zu bauen, der mir bei der Verwaltung von CDs hilft.
Leider habe ich im mom noch überhaupt keine Ahnung wie ich das anfangen soll und wollte deshalb erstmal die Profis fragen.
Ich plane eine kleine Schiene, auf der sich der Roboter frei bewegen kann und er soll automatisch CDs aufnehmen und selber mit einem Arm in das Laufwerk legen, dabei soll die CD von oben durch das Loch gegriffen werden.
Dabei soll der Roboter über einen Port (COM-Port???) am Rechner gesteuert werden.

Kann mir da jemand bei der Umsetzung helfen?
Ich bin für jeden Beitrag dankbar.

[BlueNature]

Servus,

denke die einfachste Lösung ohne viel mechanische Umständlichkeiten ist hierzu die CD's in einer Art Turm zu lagern. Die Datenseite eben nach unten. Dan einen Laufwagen vertikal bauen, der zwischen die CD's fahren kann. Dazu sollte genug Abstand existieren. Das Halten kann man evtl. sogar mit Unterdruck (Staubsauger?) realisieren, damit die CD am Greifer bleibt. Dann eben auf unterste Position fahren um die CD ins Laufwerk einzulegen, das dort mitsamt dem Rechner ist. Schrittmotoren oder auch Gleichstrom-Motoren kann man beide einsetzen. Denke aber fast das GLeichstrom-Motoren eine Idee einfacher sind in einem Turm. Damit kannst du z.b. den Laufwagen mit Seilzug nach oben ziehen, die CD-Fächer beispielsweise mit einem Schalter abtasten auf Position und auch zählen wo du eben stehst. Für unten eben einen anderen Schalter, der die Ziellage im Laufwerk bestimmt. Den Motor würde ich an deiner Stelle, wenn du keine große Ahnung hast, mit Relais schalten. Eventuell tut hier auch der LPT-Port einen guten Dienst anstatt einen externen AVR zu nehmen. Dann kannst die Software im PC schreiben und auch visualisieren (Position, Titel was weiß ich...)

Nachtrag:
http://www.casemodder.de/thread.php?postid=236807
http://www.elektronik-projekt.de/thread.php?threadid=1345
...da gibts unzählige weitere Leute die das schon gemacht haben, einfach mal suchen ;)

Grüße Wolfgang

[Abraxas16]

lpt ist nicht so gut mir steht nur Com und Usb zur Verfügung kann mir jemand da weiterhelfen? Welche Bauteile soll man da nehmen? Und wo bekommt man die möglichst günstig?

[HannoHupmann]

@Abraxas16 jetzt muss ich mal ganz doof fragen, aber willst du das Ding wirklich bauen damit es dir hilft und möglichst schnell fertig werden oder willst du nen Roboter bauen und CDs sortieren ist der Aufhänger?
Das mag im ersten Moment beides nach dem gleichen klingen ist es aber nicht. Den die Meisten hier im Forum bauen Roboter die entweder nie fertig werden oder nur sehr gemächlich (ist ja ein Hobby).

So wie ich deinen Thread einschätze suchst du aber eher eine schnelle Lösung für ein Problem und weniger den Spass am basteln, ich kann dir daher jetzt schon versprechen dass es so nichts wird.
Hier im Forum wird dir niemand eine fertige Lösung präsentieren (so mit Schaltplänen, Quellcode und Bauteilliste) sondern dir Hilfestellungen geben wenn du bei deiner eigenen Idee und Skizzen nimmer weiter kommst. Daher überleg dir möglichst spezifische Fragen und nicht solche Pauschalen wie: "Welche Bauteile, Wo günstig bekommen"

Für ne vernünftige Lösung wirst du wohl um die 50 bis sehr viel mehr Euro als Anfänger ausgeben müssen.

[fumir]

ist ne coole idee!

um mal HannoHupmann zu ergänzen: wenns dir in erster linie drum geht die cds zu handhaben dann kauf dir lieber nen fertigen cd-wechsler. aber im gegensatz zu HannoHupmann vermute ich mal, dir gehts mehr ums basteln, oder?

die idee mit dem unterdruck gefällt mir, sollte einfacher sein als ein greifer ins loch.
dieser muss ja doch loslassen, kurz bevor die cd richtig im laufwerk liegt, da ja das laufwerk selbst das loch zur aufnahme benötigt. und ein mechanischer greifer könnte doch leicht die cds beschädigen.

einen pneumatischen greifer kann man auch sehr flach bauen, vermute ich, da muss dann der abstand zwischen den cd nicht so groß sein.
bei nem griff ins loch kannste die cds nicht so dicht stapeln.
allerdings müsste man doch irgendwie nen anschlag dran machen, damit die cd beim transport nicht verrutscht. sonst gibts matsch, wenn die cd ins laufwerk kommt :-)

womöglich ists doch besser die cds waagrecht zu plazieren und das laufwerk entsprechend zu kippen. das geht aber wahrscheinlich nicht mit jedem laufwerk.
aber ein horizontaler schlitten ist glaub ich mechanisch einfacher, als ein gewicht auf und ab zu bewegen.

[Lunarman]

das problem an eurem Staubsauger wird sein, dass man sie dann an der Datenseite fassen muss, denn die ebdruckte Seite ist rau. Das is nich gut für ne dichte Verbindung ;) und wenn jetzt ein Krümelchen an der CD pappt und da kommt son Staubsauger drauf, machts vielleicht Krtsch und man hat nen Kratzer drin... :-k

[fumir]

nö, das geht auch mit der bedruckten seite. das muss gar nicht hundertprozentig dicht sein.
ich würd sozusagen nen flachen (5mm) kasten (aus plastikscheiben,platinenmaterial, etc.) in der größe der cd (etwas kleiner) basteln. auf der ganzen fläche kleine löcher rein (zwischen die löcher einfaches tesa-klebeband, das ist dünn genug und weicher als das plastik, damit nix verkratzt), und dann über nen schlauch aufn pc-lüfter der die luft wegsaugt.
so ne cd wiegt ja fast nix, das geht schon.

mit der datenseite wär das eh nix, weil die cd dann falsch rum im player landet.

[Abraxas16]

@HannoHupmann Mir geht es bei dem Projekt hauptsächlich um das Verständnis und die Bastelarbeit.
Da ich selber sehr gerne Programmiere wollte ich jetzt eine Stufe weiter und dann Quellcode zu Bewegungen machen.
Da ich allerdings auch praktischen Nutzen davon haben möchte habe ich mir dieses Projekt erdacht.
Ich möchte auch keine fertigen Baupläne oder Bestelllisten.

Nur werde ich aus den Tutorials nicht schlau und möchte wissen, wie man aus den Signalen aus dem USB bzw. Com Port eine fließende Roboterbewegung macht.

Das ganze wird ein Projekt von mir und meinen Freunden.
Nur bevor es richtig los geht müssen wir ein paar Dinge wissen:
1: Welche Schnittstelle nehmen wir und wie wird die Elektronik darauf angepasst?
2: Wie soll das ganze aussehen? (danke für die bisherigen Tipps)

[adso]

das problem an eurem Staubsauger wird sein, dass man sie dann an der Datenseite fassen muss, denn die ebdruckte Seite ist rau. Das is nich gut für ne dichte Verbindung ;) und wenn jetzt ein Krümelchen an der CD pappt und da kommt son Staubsauger drauf, machts vielleicht Krtsch und man hat nen Kratzer drin... :-k

Stimmt so nicht ganz. In der Herstellung der CD's müssen die Rohlinge auch irgendwo festgehalten werden, um sie zu transportieren.
Eine kleine Hilfe: in den inneren ~ 5 cm werden sie in einem Laufwerk gehalten, da kannst du sie von oben oder auch von unten halten.

Dass ein Lüfter ausreicht, bin ich nicht ganz einverstanden, es sollte einer mit viel Luftstrom sein, bei dem man die angesaugte Luft gut bündeln kann.
Ob man auch eine Luftpumpe für Aquarien brauchen könnte, könntest du ausprobieren, die sind nicht allzu teuer.
Kleine Rechnung: Wenn du eine Disk von 10 g auf einer Fläche von 1 Quadratmillimeter aufhängen willst, brauchst du ein Überdruck von 1000 Pascal, was einem Druck in 1m unter Wasser entspricht. So sollte die Aquarienluftpume eigentlich ausreichen, wenn man die Dichtfläche genug dicht hinkriegt.

[HannoHupmann]

@Abraxas16 alles klar. Gäbe noch ne ganz tolle andere Lösung. Von Wiznet werden z.Z. (ka ob immernoch) Chips verschickt die über Ethernet I/O Pins ansteuern.

Aber im Prinzip könnt ihr jeden USB Fähigen µController nehmen. Sprich ihr braucht USB zu I/O Line. Alternativ kann man auch guten alten Seriellen oder Parallelen Port nehmen und über einen 15€ Wandler eine USB Schnittstelle erzeugen. Welches System ihr da nehmt (RN-Controller o.ä.) ist egal und entscheidet die persönliche Vorliebe.

Das einfachste System wird ein kleiner Roboterarm sein (mit z.B. 3-4 Gelenken (siehe auch www.lynxmotion.com ) der auf einer Schine hin und her fährt oder sich einfach nur dreht und so an alle Wechsler ran kommt.
Als Greifsystem würde ich auch sagen, dass die Pneumatische Lösung nicht schlecht ist. Die andere bei genau genuger Positionierung auch, denn dann ist gesichert, wo die Mitte der CD ist. Positionieren auf dem nächsten Laufwerk wird dann einfacher.
Wenn die Mechanik genau genug ist, dann braucht ihr keinerlei Sensoren sondern fahrt einfach ein stures Programm ab. Am besten einfach mal ein paar Skizzen posten wie ihr euch den Roboterarm vorstellt und den Greifer.

[Abraxas16]

Nach einigem Forschen habe ich mich entschieden den Roboter über USB
mit Hilfe des PIC18F2550 Microcontrollers zu steuern.

Die CDs (ca. 1000-2000 Stk.) sollen in Türmen waagerecht gelagert werden,
ähnlich einer Tabelle bei Excel.

Das Problem stellt jetzt die Bewegung und die genaue Ansteuerung da:
Die Idee ist den Greifer an 2 Stangen (waagerecht und senkrecht) mit 2 Muttern zu verankern und durch drehen der Stangen dein Arm horizontal und vertikal zu bewegen.
Das größte Problem stellt die Aufnahme der CDs dar:
Wie bekommt der Arm die CD aus dem Fach in einen Greifer (egal welcher Art) hinter jedes Fach
ein Laufband oder Pneumatik-Drucksystem zu installieren wäre meiner
Meinung nach ein wenig teuer :-k .

Eventuell könnte man die einzelnen CD Halter an einer Stange befestigen und dann die CDs das ganzen Turms gleichzeitig rausdrehen und dann von der Seite aus
entweder mit Unterdruck oder per mechanischem Greifer durch das Loch der CD herausnehmen 8-[ wobei dabei noch Das Problem besteht, dass dann die Stangen im Weg sein könnten .

Anbei hab ich eine sehr grobe Skizze der Greiferidee (mit Paint). Der Greifer soll die CD durch spreizen der 2 Arme im Loch der CD greifen.

Ist meine bisherige Überlegung denn soweit realisierbar oder gibt es Verbesserungen?

Ich bin für jede Idee dankbar.

[Lunarman]

1000 bis 2000 Cds? Was geht bei dir ab? ist das nich nen bisschen viel??? aber die Idee is gut... mit dem rausklappen. Aber du musst genug Abstand haben => 2000 Cds = 2000 cm. Also wenn du 20 m Lagerplatz hast... nur zu ^^

[Christopher1]

Ich denke das wird schwer, sowas zu realisieren, aber wenn du es schaffen solltest... ich glaub auch das dieses "kleine" Maschinchen doch recht viel Platz braucht ;-)
<OT>Wie wärs mit einer (mehreren) 500GB Platte ?</OT> :D

[Abraxas16]

2 Anmerkungen:

1. Es ist nicht ein Turm sondern mehrere. d.h. Die Maße gehen auch in die
Breite bei 6 Türmen und 1000 CDs sind das nur noch 1,6m höhe.
2. Es ist alles noch in Planung und man kann das auch beschränken.
Mein Wunsch wären soviele aber auch 200 wären wenn es fertig ist schon
klasse.

1000-2000 sind ein Utopischer Wunsch, das weiß ich auch aber danke für den Hinweis -.- .

[HannoHupmann]

Im Prinzip macht es keinen Unterschied ob 20cm oder 200cm wenn der Roboter nur CDs auf die Türme legen muss. Dann fährt er nämlich einfach in die Mitte und legt die CD auf einem Dorn ab. Die rutscht dann schon ganz von alleine hinunter :-) .

@Christopher1 wenn du Raubkopien im großen Stil vertreiben willst dann kannst nicht mit Platten anfangen. :-D

[fumir]

die türme wären ja dann sozusagen wie ein übliches hochregallager organisiert.
du hast nen schlitten, der vor den türmen hin und her fahren kann (x-richtung).
daran nen schlitten der hoch und runter fahren kann (y-richtung).
daran dann nen schlitten der in den turm rein und raus fahren kann (z-richtung).

also im einfachsten fall legst du die CDs einfach auf seitlichen halterungen ab.
der greifer sind einfach zwei feste stangen die etwas dichter zusammen sind als die halterungen im turm.
das geht dann so:
- richtige x,y position anfahren (cd auswählen)
- greifer unter der cd in den turm einfahren (z-richtung)
- etwas mehr nach y fahren, um die cd von den turmhalterungen abzuheben.
- greifer aus dem turm rausfahren (-z richtung)
- den xy schlitten zum laufwerk fahren.
dann wirds schwierig:
die cd liegt auf den beiden stangen des greifers und soll ins laufwerk.
dafür fällt mir jetzt keine einfache lösung ein.

macht man das ganze mit unterdruck (cd von oben greifen, luftdruckanlage komplett mit auf dem greif-schlitten) dann ists einfacher: zum greifen den lüfter/pumpe einschalten.
wenn die cd über dem laufwerk schwebt, lüfter wieder ausschalten, cd fällt (1-2mm) ins laufwerk.
ich würde den luftdruckgreifer aber möglichst großflächig machen. dann benötigt man weniger druck (schonender für die cd, einfacher zu bauen), dafür mehr luftvolumen. das passt dann besser zu nem lüfter.
bei ner kleinflächigen ansaugung braucht man dagegen mehr druck, weniger luftvolumen und ist mit ner el. luftpumpe besser bedient.

ich mach dir gleich mal ne skitzze für so nen luftdruckgreifer, ich hab da ne einfach zu realisierende idee.

[fumir]

so, hier ne skizze (nicht maßstabsgerecht)

einfach zwei kunststoffplatten mit löchern drin
kunststoffstreifen zwischen die beiden platten kleben (als abstandshalter und abdichtung ringsum den rand)
auf einer seite kommt der pc-lüfter (100mm oder so was) drauf (große löcher in die platte machen)
auf der anderen seite vier anschläge aufkleben, damit die cd nicht seitlich verrutscht.
und viele kleine löcher zum ansaugen der cd.
die anschläge müssen so sein, dass die cd dicht an die platte kommt.
ich würd noch ne weiche folie (tesa klebeband? filz ist vermutlich zu dick) draufkleben, damit die cd nicht direkt ans harte plastik des greifers kommt.

den greifer etwa 9-10cm breit machen, dann kann er gut in den cdturm rein (an der seite muss platz bleiben für die seitlichen cd halterungen im turm)
ansonsten die cd möglichst auf ganzer fläche anheben (keine löcher in der mitte der cd, würde nur luft verschwenden, aber ist klar, oder)

das sollte doch mechanisch und finanziell machbar sein, oder?
und sicher einfacher als ne konstruktion mit pumpe, schläuchen, etc.

wenn ein pc lüfter nicht stark genug ist, findet sich sicher irgendwo ein passender lüfter mit mehr power.

[fumir]

wenn man entsprechend dünne platten nimmt, kann der greifer wohl so etwa 5mm flach werden. dann kann man die CDs so etwa mit 1cm abstand lagern.
bei entsprechend großer genauigkeit der mechanik gehts sicher auch noch etwas dichter.
dann bekommst du so etwa 100-150 CDs in einen turm.

dichter gehts wohl mit der vorher beschriebenen methode (greifer einfach zwei feste stangen). man könnte in dem fall den unterdruckgreifer aber gebrauchen, um die cd von den stangen ins laufwerk zu bekommen.

[Abraxas16]

Danke Fumir die Idee, mit der 3ten Achse ist klasse. https://www.roboternetz.de/phpBB2/images/smiles/eusa_clap.gif
Ich glaube so wird das gehen.

Vielleicht kann man den Unterdruck Greifer möglichst platt bauen
und dann direkt mit dem Unterdruck die CD entnehmen.
Da der Unterdruck ja nicht sehr groß ist kann man
2 dünne Plexiglas platten verwenden und damit die CD/DVD entnehmen.
Dadurch könnte man sich einen 2ten Greifer ersparen. :-k

Diese Idee wird dann wohl vorraussichtlich realisiert werden.

[fumir]

ich würde einfach platinenmaterial für den greifer nehmen.
dann kann man gleich auch noch ein paar optische oder mechanische sensoren dranlöten und verkabeln. womöglich direkt auch noch die ansteuerlektronik/leistungsstufe für den lüfter. (kleine avr schaltung, die alles kontrolliert was mit cd entnahme, nötigen sensoren, lüfter etc. direkt zu tun hat)
vielleicht wäre es sogar sinnvoll den antrieb/steuerung für die dritte achse auch mit auf dem greifer zu integrieren. das würde sehr elegant und kompakt werden.

ich würde unbedingt dem greifer die möglichkeit geben, die korrekte lage der cd vor dem greifen und nach dem ablegen optisch zu kontrollieren. sonst gibts im praktischen betrieb früher oder später matsch.
auch könnte man am turm kleine positionsmarken (optisch günstiger aufkleber/markierung, oder ne kleine bohrung) an jeder cd position anbringen, anhand derer der greifer seine position relativ zum turm sehr genau verifizieren kann (optischer sensor).

[fumir]

wie sieht denn das cd-laufwerk aus?
so ein normales mit schublade?
der greifer wie von mir beschrieben wird vermutlich die cd nicht aus der schublade bekommen. aber man könnte unter der schublade (im ausgefahrenen zustand) einen stempel anbringen, der die cd etwas heraushebt, damit der vakuumgreifer rankommt.

[Abraxas16]

Mit den Sensoren muss ich mir nochmal überlegen...
Das Laufwerk wird ein externes sein. Den sauger werde ich so modifizieren das er die CD auch aus dem Laufwerk nehmen kann.
Denke das geht..
Ich wollte vor den Schlitten einen Abstandsmesser anbringen, der dann die Fächer sucht.zuerst Horizontal dann Vertikal.

[fumir]

wie stellst du dir denn die x-y-mechanik vor?
wenn da mehrere türme (1-2m hoch) nebeneinander stehen, dann wird das schon ne recht große mechanik.

wie wärs die türme im kreis anzuordnen und die x achse sozusagen als rotationsachse zu bauen? also ne stange an der der greifer hoch und runter fahren kann, und um die er sich dreht um die einzelnen türme zu erreichen.

[Abraxas16]

Die Mechanik stelle ich mir ähnlich der in einer Lagerhalle vor:

Die Türme bilden eine Art Kasten und dort sind am oberen und unteren Ende
jeweils eine Stange quer befestigt.
Darauf fahren 2 Mini-Schlitten(einer oben einer unten) (X-Achse) mit 2 Stangen,
auf denen der eigentliche Schlitten von oben nach unten kann (Y-Achse).

Im Anhang habe ich eine Skizze.

[fumir]

bei den ausmaßen wird man wohl in x-richtumng oben und unten antreiben und positionskontrolle machen müssen, oder? sonst wird die y-achse verkanten, oder ungenau positionieren.

bin mal auf das ergebnis gespannt. was denkst du denn, wie viel so ne anlage kosten wird?