Und wieder ein Hexabot

[basser]

Schönen guten Abend,

ich bin neu hier, daher will ich mich zunächst kurz vorstellen. Mein Name ist Manuel, ich bin 24 und ich bin Informatikstudent in den letzten Zügen (bin gerade über meiner Diplomarbeit).

EDIT: Sorry, falls es falsch rübergekommen ist, aber der Hexabot ist nicht Bestandteil meiner Diplomarbeit.

Ich möchte einen Hexabot bauen. Er soll zunächst erstmal nur laufen können und eine Funkverbindung mit meinem Computer haben (es noch nicht geklärt, welche Funktechnologie ich verwenden werde). Später soll er mit diversen Sensoren insb. einer kleinen Videokamera ausgerüstet werden. Aber wie gesagt erst später....

Ich habe vor die erste Version vorher komplett im CAD Programm zu planen. Aus diesem Grund habe ich heute damit angefangen und mich erstmal an den Bot aus http://lynxmotion.net/view+topic.php?t=2884 (bitte das + entfernen, irgendwie ersetzt der immer viewtopic mit zeigebeitrag) gehalten. Diesen werde ich als Ausgangspunkt für meine Anpassungen verwenden. Anbei findet ihr 3 Bilder, die aber bisher nur Skizzen darstellen.

Damit ihr euch aber jetzt nicht langweilt, habe ich auch noch ein paar Fragen für euch ;)

1. Im obigen Link verwenden die keine Gegenlager für die Servos des Oberschenkels. Halten das die Servos ohne Probleme aus?

2. Welche Servos sind empfehlenswert? Da ich mich erstmal an die Sachen von Lynxmotion gehalten habe, sind in meiner Skizze die Hitec 475HB zu sehen. Der CH3-R wird mit diesen Servos betrieben. Wie kann ich genau bestimmen welche Servos ausreichen? Ich kann gerade recht schwer abschätzen wie schwer der Bot wird. Laut meinem CAD Programm bei Verwendung von 3mm Polycarbonat wiegt er 1kg so wie er in der Skizze zu sehen ist. Es sollte also insgesamt sicherlich unter 2kg bleiben.

3. Wie 2. erwähnt habe ich erstmal mit 3mm Polycarbonat geplant. Ist das steif genug für die flächigen Teile?

Gut, dann danke schonmal fürs Lesen
Gruß Manuel


So hier jetzt die Bilder. Wie gesagt alles nur grobe Skizzen, es fehlen noch alle Schraubverbindungen, Elektronik, das Gegenlager für den Körper-Oberschenkel-Servo und noch allerlei andere Sachen.

[Klingon77]

hi, und willkommen im Forum :mrgreen:

schöner Entwurf ! \:D/

Ich bin nun nicht der "Hexa-Meister" - aber ein paar Dinge sind mir aufgefallen:

1) In den Verbindungen zwischen Hüftgelenk und Oberschenkel würde ich an den 90 Grad Übergängen noch kleine Radien einfließen lassen.
Sonst könnten die scharfen Ecken auf Dauer wie Sollbruchstellen wirken und einreißen. Ein kleiner Radius von evtl. 1 oder 2mm macht da schon viel.

2) Die Grundplatte scheint mir etwas klein - wenn auch im Design sehr ansprechend.
Ein Entwurf, der zumindest die Fläche einer Euro-Platine beinhaltet ist möglicherweise besser, da ansonsten die auf- und eingesetzte Elektronik-Platine(n) Deine Design zerstören werden.
Eine Verbindung der oberen und unteren Grundplatte über z.B: verschraubte Rundsäulen aus Alu oder Polycarbonat wäre sehr stabilisierend.

3) Bin auch nicht der Servo-Fachmann aber letztens beim stöbern im Netz über spezielle Servos mit integriertem Gegenlager gestoßen.
Die waren aber nicht billig.
Den Link habe ich leider nicht aufgehoben.

4) Alternativ zum reinen Policarbonat kannst du auch Alu-Dibound (hoffentlich richtig geschrieben) verwenden.
Schau mal da:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=35398&highlight=

Es handelt sich um ein Polycarbonat mit beidseits aufgeklebter 0,3mm dicker Alu-Schicht.
Durch die beidseiteige Alu-Beschichtung wird das Material wesentlich steifer.

5) Den Oberschenkel würde ich ebenfalls mit einem Gegenlager versehen.
Die Radialbelastung des Oberschenkellagers ist sonst sehr hoch.

Den Oberschenkel zweiseitig auszulegen macht die ganze Konstrucktion auch steifer. Der Gang des Robby´s wird ebenfalls besser, da der aufgestellte Fuß sich durch die auftretenden Kräfte nicht mehr so viel wegdrücken kann.

Bin gespannt, wie es weitergeht! \:D/

liebe Grüße, Klingon77

[HannoHupmann]

Das Alu-Dibound Zeug könnte dem Polycarbonat bei seinen Fans (Klingon77 und mir) den Rang ablaufen, gelle KLingon77?

Aber jetzt zu deiner Zeichnung und deinen Ausführungen:

1) Die Servos halten das aus, kein Thema nur bekommt man ein viel grösseres Problem, wenn man keine Gegenlager und Streben auf der Rückseite des Oberschenkels vorsieht. Die Fussspitze lässt sich dann nämlich extrem leicht vor und zurück biegen ohne, dass sich das Bein selber bewegt. Ich hab gerade erst bei meinem Hexa genau diese Komponenten verstärkt und dabei sind meine Oberschenkel aus Epoxyd gefertigt (die können sich eigentlich gar nicht durchbiegen). Siehe auch Klingon77 letzter Satz.

2) Rechne besser mit 2,5kg bzw 2kg minimum. Du brauchst noch jedemenge Akkus und Elektronik und vielleicht das eine oder andere Sensorelement. Die HS-475HB verwende ich auch die reichen bei mir bisher ganz gut aus.

3) für die Gegenlager hab ich bisher mehrere Lösungen gesehn im Moment überzeugen mich aber nur zwei. Einmal die KLingon77 bei seinem Auftragshexe gewählt hat (Rahmen um die Servos und Gegenlager an diesem) und die, die ich gerade selbst verwende. Dabei wird die Bodenplatte der HS-475HB durchgebohrt und eine Hohlniete hineingeklebt. Beim Zuschauben wird diese noch zusätzlich vestgedrückt und es entsteht ein sauberer Kraftschluss (mal sehen wie lange das hält). Vorteil ist, dass es kein Spiel im Lager gibt.

x) Die Grundplatte wird aus 3mm Lexan bei dieser Form nicht halten bzw. zu biegsam sein. Entweder Alu-Dibond (aber damit hab ich noch nie gearbeitet) oder gleich 2-3mm Aluminium/Lexan. Persönlich finde ich sie etwas zu klein für alles was später noch dort hinein muss.

urgs) die Hüfte braucht auf jedenfall ein Gegenlager !!!

usw.usw.usw.

Kannst dir ja mal auf meiner Seite die Hexas ansehen und Phönix und Crawler. Bin jetzt selber in der dritten Generation beim Hexa und ich find schon wieder lauter Verbesserungspotential. (Menno ich will mal 2000€ um nen ordentlichen bauen zu können).

[basser]

Moin moin,

also danke schonmal für die Antworten.

Also wie gesagt, das ist ja erstmal nur ne grobe Skizze. Das die Hüfte ein Gegenlager braucht ist mir bewusst (die untere Platte hängt in meinem Modell ja auch noch an einem Siemens-Lufthaken). Muss mir nur noch nen Kopf machen, wie das am Besten aussehen soll. Um die Größe der Basisplatten kümmere ich mich auch noch.

Ich habe leider gar keine Vorstellung wie steif Polycarbonat mit 3mm Dicke ist. Ich glaube da muss ich mir erstmal eine Platte günstig bestellen und testen. Das mit dem Dibound klingt zwar interessant, die Frage ist aber wie gut lässt sich das bearbeiten? Ich meine Polycarbonat werde ich ja mit Dremel, Säge, Pfeile und Schleifpapier zu Leibe rücken können, aber das Dibound müsste doch sicherlich gefräst werden, oder?

Ich werde heute Abend mal eine Rückseite für meine Oberschenkel modellieren. Das hatte mir im Modell von Lynxmotion auch nicht gefallen und ich war verwundert, dass die darauf verzichten.

@HannoHupmann: Ich habe mich ja schon fleißig hier durchs Forum gelesen und als Gegenlager für die Servos favorisiere ich auch deine Methode mit dem Loch im Servoboden. Wieviel Platz ist denn innerhalb des Servos noch? Nicht das der Schraubenkopf das Innere behindert. Ach quatsch sehe gerade du hast ja eine Hohlniete verwendet, die ist ja sehr flach.

Also angepasste Skizzen gibt es dann bestimmt heute Abend.

Gruß
Manuel

[Klingon77]

Das Alu-Dibound Zeug könnte dem Polycarbonat bei seinen Fans (Klingon77 und mir) den Rang ablaufen, gelle KLingon77?



hi HannoHupmann,

hast Recht!
Den einzigen Nachteil, den ich im Moment im Material sehe, ist die mangelnde Transparenz.

@basser:
schau mal in dem Thread von Willa´s Robby (Link in meiner ersten Post).
Dort triffst Du auf "CNC-Eltner", der die Teile auf seiner CNC gefräst hat.
Willa war sehr zufrieden mit seiner Arbeit!

Man kann das Material, denke ich zumindest, auch mit den von Dir beschriebenem Werkzeug manuell bearbeiten.
Dauert halt sehr viel länger als fräsen und ist bei weitem nicht so genau!

liebe Grüße, Klingon77

[Kiraminh]

Ich bin gerade auch dabei meinen Bot zu planen. Ich bin jetzt seit 2 Monaten ander Planung dran (1 Monat zeahlt leider nicht, da ich krank war) und ich mache das als Haupttaetigkeit in meinem Praktikum. Da ich es nicht aus eigener Tasche zahle bin ich zur Perfektionistin geworden und plane quasi immer noch. Deswegen ein kleiner Tipp: Mache nicht denselben Fehler wie ich und versuch alles bis ins kleinste Detail zu planen. Lass es hier und da mal drauf ankommen und bestell einfach.

Zu allem anderen kann ich leider wenig sagen, da ich selbst gerade meine Erfahrungen sammle. Du kannst dir aber gerne mal meinen geplanten Bot (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=334391#334391) anschauen.

Ansonsten wuensche ich viel Spass - sieht schon sehr gut aus!

Liebe Gruesse,
Kiraminh

[basser]

@Kiraminh:

Danke für den Tipp und du hast recht dass ich mich da zügeln muss. Ich bin auch eher so ein Perfektionist, versuche das aber in Grenzen zu halten. Naja hab ja jetzt erst zwei Tage oder so geplant, da ist ja noch ein wenig Zeit bis die zwei Monate voll sind :)

@Klingon77:

Danke für den Tipp mit dem CNC fräsen lassen. Ich denke es wäre wirklich eine große Erleichterung, wenn ich die Teile nicht selber herstellen müsste. Man muss sich ja auch immer mal Grenzen setzen, damit ein Projekt nicht zu groß wird, was schnell zu Motivationsdefiziten führen kann. Ich frage dann mal CNC-Eltner, was er sich preislich so vorstellt.

[HannoHupmann]

Im Boden vom Servo hat man ungefähr 1mm Hohlraum zur Platine bzw. zu den Bauteilen. Da passt eine Hohlniete gerade so rein. Die wird dann zwar ein bischen auf das IC auf der Platine gedrückt aber dadurch zuätzlich gesichert. Natürlich muss zwischen die Hohlniete und das IC eine Isolationsschicht (papier oder Plastik). Mit Sekundenkleber eingeklebt hält das wirklich gut. Allerdings hab ich noch keine Langzeitbelastungstests.

@Kiraminh ein Problem das man hat, wenn man noch nie zuvor einen Hexa gebaut hat. Ich bin jetzt wie gesagt beim dritten und jeder wird besser (und mir fallen schon wieder Dinge auf die beim nächsten besser werden könnten). Nur kann ich nicht alles aufschreiben und Neulingen erklähren. Wenn dann meine Ratschläge bezüglich Servos schon in den Wind geschlagen werden (kommt hier zum Glück nicht vor, weil basser gleich gute genommen hat) dann vergeht mir die Lust auf weitere Fehler hinzuweisen.
Manches kann man aber nur in der Praxis sehen und verbessern da hilft einfach kein CAD Programm.
Deine Zeichnungen sind zwar sehr hübsch aber irgendwie fehlen alle Stromkabel. Also musst du wohl oder übel hoffen, dass die alle auch noch rein passen.

[basser]

@HannoHupmann

Ich sehe gerade dass du ein SSC-32 Board verkaufen wolltest. Ist das denn noch zu haben? Irgendein Controllerboard brauche ich ja für die Menge an Servos und habe bisher eigentlich nur das SD-21 und das SSC32 gefunden. Kannst du was dazu sagen? Warum willst du das SSC32 nicht verwenden?

[HannoHupmann]

@Basser japp das ist noch zu haben und so gut wie neu. Ich hab es damals nicht verwendet weil mir ein Prof angeboten hat selbst eine µController Lösung als Projektarbeit zu entwickeln. Daher hab ich mich dann doch dagegen entschieden. War also nicht etwa weil das Board schlecht ist. Das hab ich bei noDNA gekauft und es gibt hier einige im Forum die es verwenden, weil man eben 32 Servos dranhängen kann.
(Wenn du es kaufen willst schreib mir einfach ne PN)

[basser]

Schönen Guten Abend,

mal ein kurzes Update der Planung. Ich habe die Oberschenkel jetzt doppelt ausgeführt und die Basisfläche vergrößert. Zum Größenvergleich habe ich mal eine SSC-32 Platin "eingebaut". Auch wenn noch nicht wirklich klar ist, ob ich diese überhaupt verwenden will. Wie genau die Elektronik angeordnet wird, ist auch noch nicht ganz klar.

Was desweiteren noch fehlt sind die Gegenlager für die Servos. Ich bin nicht sicher ob das mit den Hohlnieten ausreicht. Nicht dass das axiale Spiel zu groß ist.

Kommentare und Anregungen sind immer gerne gesehen, da ich ja Informatiker bin und kein Maschinenbauer.

Grüße,
Manuel

[HannoHupmann]

Ich meditier gerade so ein bischen über deinen Zeichnungen.

Ok also die Oberschenkel sind auf jedenfall so besser. Aber ich fürchte gegen Torsion sind sie noch immer nicht steif genug. Das kann nur durch zwei Querstreben verbessert werden oder durch, in der Mitte, breitere Streben. Wenn es dein Design nicht zu sehr stört würde ich keine Verjüngung in der Mitte machen. Dieser Teil trägt die meiste Last. Alternativ und könnte auch reiche, auf der Innenseite eine weitere Unterlegscheibe vorsehen, dann kannst du aber keine Schraube mehr als zwischenstück nehmen. Würde ich eh nicht denn damit wird kein Kraftschluss erreicht, bei mir sind da Distanzbolzen dazwischen. Ansonsten erweiter doch den Bogen nach unten, dann bleibt die geschwungene Form erhalten.

Wenn du magst kann du die Fussservos um 180° drehen dann gewinnt dein Roboter etwas an Höhe.

Die Servhörner würde ich mit 3 Schrauben am Körper befestigen bei den Oberschenkeln reichen 2. Achja zum Anschrauben an den Servo ist es praktisch wenn man ein Loch in der Grundplatte hat wo die Mittelschraube durch kann (wie bei den Oberschenkeln).

Größe: Da muss noch ein Akkupack rein und ganz viele Kabel 12x3 auf jeder Seite (3 Pro Servo) und ein Hauptkontroller. Wie lang und breit ist den deine Grundplatte jetzt?

Soviel erst mal mir fällt leider noch viel mehr auf, aber jetzt darfst erst mal wieder nachdenken und überlegen. Hexas bauen ist leider nicht so trivial wie es auf den ersten Blick aussieht. Ich werd bald schöne neue Bilder von meinem online stellen.

[basser]

Danke für deine schnellen Antworten und die Tipps. Klar ist ein Hexabot nicht das leichteste, aber ich hab ja auch alle Zeit der Welt (ist ja Hobby, keine Arbeit) und kann ich Ruhe planen.

Also die kürzesten Abstände der Grundplatte sind 14cm in der Länge und 10,5cm in der Breite. Ja die muss ich sicherlich noch größer machen, aber dazu muss ich mir dann erstmal noch Gedanken machen, welche Platinen und Akkus verbaut werden sollen. Das werde ich dann demnächst mal mit in Angriff nehmen.

Ciao
Manuel

[Klingon77]

hi basser,

ich habe gesehen, daß Du auch die Radien in der Hüftgelenk-Oberschenkelverbindung eingeplant hast.

Prima!

Die Querverbinder im Oberschenkel:

Da hat HannoHupmann recht. Eine Strebe sichert kaum gegen verdrehen.
Wenn der Fuß auf dem Boden steht und der Robby vorwärts geht, wird der Oberschenkel auf Verdrehung belastet.

Zwei oder mehr Streben sind da schon viel besser.

Die Streben selber würde ich so dicht an die Servos sezten, wie es die Drehung der Servos (entsprechend der zu erreichenden Winkel) zulassen.

Das stabilisiert die Halterung der Gegenlager.

Du könntest aber auch zwei Querstreben einkleben, die ähnlich geschwungen sind wie der Oberschenkel. Dann würde das Design nicht komplett ausgehebelt.

Nachteil der Klebeverbindung: Unlösbar.

In Makrolon / Lexan kann man aber auch gut Gewinde schneiden (z.B: M2) wobei die nutzbare Gewindelänge (schätze ich) mal mindestens dem 4-5 fachen des Gewindeaußendurchmessers entsprechen sollte.
Bei Alu ist es 2,5x.

Also wäre eine M2 Schraube so ca. 10mm im Material.

M2 Gewindebohrer und Schrauben bekommst Du bei Conrad für ca. 5-6 Euris.


liebe Grüße,

Klingon77

[HannoHupmann]

Nur zur Orientierung meiner Grundplatte ist 31cm auf 21cm also deutlich größer. Die Oberschenkel würde ich nicht zusammen kleben, die Servos muss man öfter mal nachjustiern oder doch wieder umbauen bzw. Austauschen wenn einer defekt ist etc. Da müsste man dann auch noch jedesmal neue Oberschenkel machen nene lieber schrauben oder stecken.