Hexabot Mechanik fertig

[dehnelement]

Hallo ,
da ich hier neu bin stelle ich mal kurz vor: mein Name ist Johann bin 56 Jahre alt und im Vorruhestand. Da ich viel Zeit habe habe ich mir vorgenommen einen Hexabot zu bauen. Als erste habe ich mal mit der Mechanik angefangen. Fast ausschließlich 2mm Alublech. Die Servos habe ich aus Honkong ( 7,98$ ) , die sollen 10Kg/cm drücken können. Jetzt kommt der Haken, erst jetzt habe ich mir Gedanken darüber gemacht wie das Teil zu bewegen ist? Mit inverser Kinematik kann ich nicht viel anfangen. Programmieren wollte ich mit Bascom. Ich habe schon so ziemlich alles über das Laufen gelesen, aber wie kann man das in Bascom verwirklichen? Nimmt man Tabellen mit den Winkelwerten? Wie fein müssen die Abstufungen bei der Bewegung sein? Zur Steuerung habe ich pro Beinpaar ein Atmega32 vorgesehen( habe ich von Mekpommern abgeguckt)
So sieht er aus ( Ähnlichkeit mit anderen Projekten ist nicht zufällig, ich habe einiges abgekupfert). Vieleicht hätte ich ihn ein bisschen länger machen sollen? Das fehlende Bein habe ich an meinem Schreibtisch befestigt und versuche einen vernünftigen Schritt zu programmieren. Es scheint noch ein langer Weg zu sein, aber wie gesagt ,ich habe ja Zeit.

[Delfin]

Hi,
Das sieht toll aus! Wie planst du deine Stromversorgung?
Benutzt du einen Hauptcontroller?(Welchen)
Würdest du dich auf eine andere Sprache einlassen :? ?
Ich kenne mich nicht mit inverser Kinematik aus, das sage ich mal vorweg.
https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Spinnenbeine_%28Hexapods%29
Dies ist ein guter Artikel, vlt. hast du ihn auch schon gelesen. Das angesprochene Prinzip, dass immer im Dreieck drei Beine stehen und die anderen sich bewegen wird sicher oft umgesetzt.
mfg rob

[HannoHupmann]

Inverse Kinematik klingt nur fies ist es aber nicht. Mit bischen überlegen und Pythagoras kommt man drauf. Aber ich kann da auch helfen. Man kann statt dem Atmega32 auch einen Propeller nehmen für alle Beine.

Achja wenn dein Roboter so steht kann er sich nicht viel bewegen.

Andere Frage wie verwindungssteif ist dein System?

[Jon]

Hi!
sieht sehr gut aus, die Konstruktion! *lob*
Mit was für Geräten hast du die Alu-teile ausgesägt? CNC Fräse?
Mich würde auch mal interessieren, wie schwer die Konstruktion momentan ist.

jon

[LLiinnuuxx]

sieht nach viel Handarbeit aus nicht nach CNC ...


TOP Sache *thumbs up*

Was für Servos sind das? (Bestellt bei? Versandkosten?)

Wie hast du die Gegenlager gemacht?


LLiinnuuxx

[Klingon77]

hi und Willkommen im Forum!


Feine Arbeit! Respekt und Glückwunsch :mrgreen:

Scheint mir keine Fräse im Spiel gewesen zu sein.

Kannst Du bitte etwas mehr über die Mechanik aussagen?

Wie LLiinnuuxx schon schrieb:
Gegenlager,
Bearbeitungsverfahren für die Mechanik im allgemeinen,
Verwendete Maschinen und ggf. spezielles Werkzeug,
Zeitbedarf (in etwa)
Metallverarbeitung als (ehemaligen) beruflichen Hintergrund?

Wären ein paar Detailfotos von den Lagerungen, Teilen, Beinen, Verstrebungen machbar?

Bei Servos, direkt in HK bestellt, stellt sich natürlich auch die Frage der Gewährleistung.
Kannst Du darüber eine Aussage treffen?
Evtl. wäre es sinnvoll, wenn der Preis stimmt, einen Reserve-Servo zusätzlich zu kaufen.

Viel Glück auch weiterhin mit dem neuen Familienmitglied wünscht,

Klingon77

[dehnelement]

Hallo ,
erst einmal bin ich von dem Echo überwältigt und freue mich über das Interesse. Also der Reihe nach:
Als Stronversorgung habe ich für die Servos an LiPo-Accus gedacht(6V) die Processoren sollten wegen der Störungen eine eigene Stromversorgung bekommen ew. 5 Mignonaccus. Als Hauptkontroller wollte ich einen Atmega 644 einsetzen. Andere Sprache finde ich nicht so gut ich möchte nicht jedes Bit einzeln programmieren. Den Artickel über Spinnenbeine habe ich gelesen (und auch noch andere) Mir fehlt die Umsetzung in Bascom. Es müssen ja immer bei jeder Bewegung mindesten 2 Servos abhängig voneinander bewegt werden.Selbst das Auftehen ist ja schon recht kompliziert ,wenn man nicht möchte das der Fuß über den Boden rutscht. Mir ist schon klar das ich zum laufen die Beine nicht wie auf dem Foto dargestellt stellen sollte.
Das mit dem Propeller habe ich nicht verstanden.( Ein Scherz?)
Das Gestell ist extrem verwindundgssteif, ich war selber überrascht als ich Ober-und Unterteil verbunden hatte wie stabil das ist.
Die Teile habe ich mit einer Stichsäge grob ausgesägt und anschließend auf Maß gefeilt ( geht sehr gut) Allerdings habe ich Probleme die Bohrlöcher dahin zu bekommen wo sie sein sollten( trotz Anriss und Körnung)Aber wenn sie nicht passten habe ich Langlöcher daraus gemacht ;).Die Konstruktion wiegt 2323g.
Die Servos Hextronic HX12K aus Honkong 18 Stück incl. Porto Mehrwertsteuer und Zoll (ich musste sie beim Zollamt abholen, aber das ist nur 3Km von hier) 150€ . Ich wollte 20 bestellen aber dann hätte ich aus Gewichtsgründen 2 Pakete ( 30$ mehr ) bezahlen müssen. Was die Gewährleistung angeht, kann man wohl vergessen aber bei dem Preis gehe ich das Risiko ein. Veileicht kann man ja mal eine Sammelbestellung starten,dann würde ich noch 2 Servos nachbestellen.
Für die Gegenlager habe ich Alu 2,5x20x50 genommen ein 7,5 Loch gebohrt, mit einer kegelförmigne Raspel für die Accubohrmaschine in wenig aufgeraspelt und dann die Kugellager ( außen 8mm innen 3mm 4mm dick) mit einem Schraubstock kräftig eingedrückt. Als Gegenseite habe ich eine M4 Messingschraube auf 3mm abedreht, aber noch Gewinde übrig gelassen um sie einzuschrauben
Teilweise habe ich 6mm Alustangen verwendet in die ich Gewinde geschnitten habe, oder auch 6mm Alurohr und M3 Gewindestangen. An dem Hüftservo Alu aus dem Baumarkt 5mmx20mmx1000 auf Länge gesägt und seitwärts M3 Gewinde geschnitten. Alublech 2mm gibt es recht günstig im Baumarkt in dem Bereich Dachdecken/ Fasadenverkleidung . Den Zeitbedarf habe ich nicht ermittelt, aber ich habe vor einem Monat angefangen und habe sporadisch gebastelt. Auf den Fotos ist wohl auch ohne Mühe zu erkennen, das nicht alles 100% ist ,aber eben Handarbeit und was nicht passt....( ich sag nur Langlöcher)
Über Anregungen und Fragen würde ich mich freuen.
Gruß Johann

[Delfin]

hi dehnelement,
Das mit den Propellern ist gut. Dachtest du da vlt. an Flugzeug Proppeler etc.?
Die würde ich jetzt nicht verwenden. :? Gemeint sind wohl eher die Mikrochips als Alternative zum Atmega32.
mfg rob

[dehnelement]

Hallo rob,
der Ausdruck Propeller für Microchips war mir nicht geläufig, deswegen???
Aber ich habe mich auf Atmega eingeschossen. Habe mir schon ein Testboard zusammengelötet und ein Buch über Microcontroller zugelegt.
mfg
dehnelement

[Ratte]

Es gibt einen bestimmten Chip der halt "Propeller" heißt. Ziemlich leistungsfähig so weit ich weiß.

[dehnelement]

Hi
Habe schon verstanden und werde es mir merken.
mfg
Dehnelement

[hopix]

schau doch mal hier

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=38160&highlight=hopix

hopix

[Klingon77]

hi dehnelement,


Allerdings habe ich Probleme die Bohrlöcher dahin zu bekommen wo sie sein sollten( trotz Anriss und Körnung)

Versuche mal mit einem dünnen Durchmesser vorzubohren und dann (ggf. Stufenweise) bis auf den geforderten Durchmesser aufzubohren.

Wenn Du mit dem Stahllineal oder "Zollstock" anreißt kann die Bohrungslage nicht geanuer werden als +- 0,3 bis 0,5mm.
Genauer kannst Du mit einem sog. Höhenreißer (mal im EBAY schauen) arbeiten. Meiner hat 35€ gekostet (heute wünschte ich mir aber eine etwas bessere Version).

Als ebene Unterlage zum Anreißen eignet sich (für den Hobbybereich) eine kleine geschliffene Granitplatte vom "Steinmetz Deines Vertrauens".
Die haben bei der Gräberfertigung immer Abfallstücke rumliegen, die sie evtl. als Muster verschenken.
Ging mir jedenfalls so.

Eine kleine Säulenbohrmaschine aus dem Baumarkt (sofern noch nicht vorhanden) wirkt ebenfalls Wunder beim Bohren.

Wenn du mit einem dünnen Bohrer vorbohrst kannst Du die Bohrung nachmessen.
Sollte sie nicht im geforderten Bereich liegen kannst Du schon bei der dünnen Bohrung ein kleines Langloch feilen (Schlüsselfeile aus dem Baumarkt für wenige Euris).
Die Ausweitung sollte dabei nicht mehr als einige 1/10mm betragen.
Dann etwas größer aufbohren, damit die Bohrung wieder rund ist.
Durch das Langloch verschiebt sich der Mittelpunkt des aufbohrenden Bohrers ein wenig.
Das Ganze ggf. wiederholen bis der Bohrdurchmesser erreicht ist und/oder die Lage stimmt.

Lagegenaues Bohren ist auch nicht eben meine Stärke.
Ich liege da auch immer im 1/10mm Bereich daneben.



Für die Gegenlager habe ich Alu 2,5x20x50 genommen ein 7,5 Loch gebohrt, mit einer kegelförmigne Raspel für die Accubohrmaschine in wenig aufgeraspelt und dann die Kugellager ( außen 8mm innen 3mm 4mm dick) mit einem Schraubstock kräftig eingedrückt.

Gratulation:
Gleich beim ersten mal die beste mech. Variante gebaut! \:D/

Wenn Du einen "Buchsen und Lagerkleber" verwendest kannst Du gleich auf 8mm Bohren.
Ich habe mit dem Kleber von Conrad recht gute Erfahrungen gemacht.
Ein Spaltmaß von 0,15mm kannst du damit überbrücken.

Beim Einpressen der Lager mußt Du darauf achten, daß der Druck nur auf den Außenring erfolgt.
Einfach ein Stück Rundalu beidseits plandrehen und eine Stufenbohrung (3mm tief und 6mm nicht so tief) einbringen.
In die 3mm Bohrung kommt ein Stück Welle (oder M3 Gewindestange), welche als Führung in die Lagerbohrung greift.
Die Gewindestange ermöglicht ein genaues zentrieren beim Einpressen, so daß die größere Kreisringfläche zwangsläufig nur am Außenring des Lagers angreifen kann.



Teilweise habe ich 6mm Alustangen verwendet in die ich Gewinde geschnitten habe, oder auch 6mm Alurohr und M3 Gewindestangen. An dem Hüftservo Alu aus dem Baumarkt 5mmx20mmx1000 auf Länge gesägt und seitwärts M3 Gewinde geschnitten.

Ich habe mich bei der Hexa(mechnik), welche ich zusammen mit @ZwieBack baute auch gewundert, wie stabil eine solche Konstruktion ist.

Die Mindesteinschraubtiefe in Alu sollte in etwa 2,5 x Gewindeaußendurchmesser betragen. Bei einer M3 Schraube also ca. 7,5mm nutzbare Gewindelänge.
Dann erreichst Du die volle Festigkeit.
Bei geringerer Beanspruchung reicht natürlich auch eine geringere Gewindetiefe.



Alublech 2mm gibt es recht günstig im Baumarkt in dem Bereich Dachdecken/ Fasadenverkleidung.

Das ist eine ausgezeichnete Idee! :idea:
Soweit habe ich überhaupt noch nicht gedacht!
Vielen Dank!


Die Schraubensicherungen in deinem zweiten Detailfoto (vielen Dank für die Bilder und Beschreibung!) sind etwas zu groß.
Die Zähne der Fächerscheibe sollten unter der Mutter liegen.
Es stellt sich aber die Frage, ob eine einfache Unterlegscheibe nicht reichen würde.
Beim Hexa wurde auch alles mit Zahnscheiben, Federringen usw. auf dem Alu-Blech gesichert.
Beim Mono-Wheel arbeite ich nur noch mit Unterlegscheiben.

Eine wirklich günstige Bezugsquelle für kleine Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben findest Du hier:

www.lelebeck.de

Günstige Preise und Versandkosten ab 90Cent.

Schau mal nach DIN 912 (Inbusschrauben) und DIN 84 (Zylinderschrauben mit Schlitz).


Obwohl ich eine kleine Drehmaschine mit Fräseinrichtung besitze, freue ich mich immer wieder zu sehen, was alles per Handarbeit erreichbar ist.

Zeigt es doch uns allen, daß nicht immer ein teures Equipment notwendig ist, um eine komplexe und funktionelle Maschine zusammen zu bauen!

liebe Grüße,

Klingon77 (der schon gespannt ist, wie es weitergeht)

[dehnelement]

Hallo klingon77
Vielen Dank für deine Tipps, das mit dem stufenweise Bohren ist mir eingefallen als ich schon fast fertig war. Das mit dem nachfeilen habe ich noch nicht ausprobiert, klingt aber ganz gut. Aber wie gesagt Langlöcher klappt ganz gut, so konnte ich auch die Gegenlager an die richtige Stelle bringen.
Mit den Zahnscheiben hast natürlich recht, die sind zu groß , aber die hatte ich noch da und ich dachte besser die als gar keine.
Beim einpressen der Lager hatte ich wahrscheinlich glück, zumindest kann ich alle noch gut drehen, aber ich werde es bein nächsten mal anders machen. Die Gewinde habe ich so tief geschnitten wie es der Gewindeschneider hergab, hält ganz gut. Die genannte Bezugsquelle für die Schrauben werde ich mal aufsuchen. Hört sich fair an.Mein Kugellagerversand hat auch nur 1,50@ Versandkosten berechnet das finde ich i.O.
Wie es weiter geht? Keine Ahnung, die Mechanik war glaube ich noch das einfachste. Ich habe mir schon eine Platine für den Atmega geätzt und gebohrt. 6 Portpinne rausgeführt für die Servos. 2 Ports ( 16 Stifte) nach unten auf einen 24pol. Wannenstecker, dann kann ich die einzelnen Baugruppen mittels Flachbandkabel verbinden. Die Baugruppen stecken hochkant zwischen den Beinen für die sie zuständig sind.
Aber mein Problem ist immer noch die Beinbewegung. Meine Schulentlassung liegt 42 Jahre zurück, da war nicht viel mit Sinus,Cosinus...
Aber es wird weitergehen.
mfg
dehnelement

[HannoHupmann]

Hallo,

jetzt kurz die fehlenden Informationen zum Propeller:
http://elmicro.com/de/propeller.html

Projekt gibt mit Hexa gibts natürlich auch:
http://www.thomasboegle.de/phoenix2.htm
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=32292

Meiner persönlichen Meinung nach ein sehr guter µController mit ordentlich Rechenpower. Einziger Nachteil ist, dass es nur sehr spärliche Informationen dazu gibt und wenn oft nur in Englisch.

Versuch am besten erst mal einfach ein paar Bewegungen für Servos zu programmieren. Danach können wir dann gerne genauer darüber reden was sich hinter diesem Begriff: "inverse Kinematik" für einen Hexa genau versteckt und Hilfestellungen gibts natürlich auch.

[Klingon77]

hi dehnelement,

Sinus, Cosinus, Tangens und Cotangens sind keine Hexenwerke.

Evtl. solltest du mit dem guten alten Pythagoras beginnen.

Er fand mal heraus, daß man die fehlende Seitenlänge aus einem rechtwinkligen Dreieck errechnen kann, wenn die beiden anderen bekannt sind.

http://de.wikipedia.org/wiki/Satz_des_Pythagoras
http://www.mathematik.net/trigonometrie/tr1s3.htm

Mit den "Winkelfunktionen" Sinus, Cosinus, Tangens und Cotanges verhält es sich prinzipiell genau so.
Nur wird hier statt zwei Längen des Dreieckes nur eine Länge und ein Winkel benötigt.

http://www.mathematik.net/trigonometrie/tr.htm (sehr schön aufgebaut)

http://www.mathematik.net/trigonometrie/tr2s4.htm
http://www.mathematik.net/trigonometrie/tr2s5.htm
http://www.mathematik.net/trigonometrie/tr2s3.htm

Genau hier wird die Sache für die Hexa´s interessant.
Möchtest Du ein Bein um 5cm zur Seite stellen, brauchst du zur Berechnung lediglich die Beinlänge und die Entfernung. (Radiuskompensation mal außenvorgelassen).
Daraus kannst Du dann den Stellwinkel errechnen.

Nimm Dir etwas Zeit und lies dich ein.
Taschenrechner mit Winkelfunktionen gibt es hin und wieder bei Aldi und Co oder im Supermarkt für wenige Euris.
Excel kann das auch.

Wenn ich das mit meinem mittelmäßigen Hauptschulabschluß verstehe, schaffst Du das mit Deiner Lebenserfahrung locker! :mrgreen: :idea:

Nur mal ransetzen, lesen, probieren und rechnen.
Und nicht alles an einem Abend; immer Stück für Stück.
Fang mit dem Pythagoras an; dann die Winkelfunktionen.

Der Hexa muß auch nicht sofort mit "inverser Kinematik" laufen (habe selbst keinen blassen Dunst davon - da sind andere gefragt)

Wichtig ist, daß er mal ein Bein stellen kann (und zwar wohin du es möchtest)
Dann eine Fortbewegung mit allen Beinen.
Danach unterschiedliche Schrittmuster (3:3 - 2:4 - 1:5)
Wenn das alles mal funktioniert kann man sich Gedanken um inverse Kinematik machen.

liebe Grüße,
Klingon77

[dehnelement]

Hi HannoHupmann , Klingon77,
vielen dank für die Links und Tipps. Processormäßig werde ich aber beim Atmega bleiben schon allein weil ich mir ein Buch darüber gekauft habe.
Ich werde mich tatsächlich erst mal damit beschäftigen ein Bein entsprechen zu versetzen. Ich tu mich allerdings noch ein bisschen schwer das ganze Softwaremäßig umzusetzen. Außerdem möchte man, wenn so ein Teil fertig ist natürlich mal was sehen. Meine Frau fragt laufend wann er endlich losrennt. Ich glaube auch nicht das meine Lebenserfahrung mich da vorran bringt. Vielleicht liegt sie auf einem ander Gebiet?;)
Aber ich merke auch, dass ich hier im Forum gut aufgehoben bin und das ist ein schönes Gefühl soviel Unterstützung zu erfahren, danke.
Nochmal zum Eindrücken der Kugellager, mir fiel heute ein man kann auch in ein Alureststück (2mm ) ein 8er Loch bohren in ein 2. Reststück ein 6er Loch und die Teile Loch auf Loch zusammenkleben. Stufenbohrer gehören ja nicht unbedingt zur Standartausrüstung eines Bastelkellers.
mfg
dehnelement

[Klingon77]

hi dehnelement,

das mit den beiden Alu-Stücken ist eine gute Idee.
Daran habe ich noch nicht gedacht.
Mußte ich auch nicht, da ich eine kleine Drehe/Fräse habe.

Für viele andere im Forum sicherlich interessant.

liebe Grüße,

Klingon77

PS:
Sage bitte Deiner Frau, daß ein Säugling ca. 10-14 Monate benötigt, um laufen zu lernen :cheesy:

[cigarron]

Hallo dehnelement !

Wie mag ein Insekt wohl krabbeln - so ohne Mathe mit cos(x) ?
Frag' mich mal, erstaunlich unkomplizeirt ...
Es grüßt die Griille

cigarron

[HannoHupmann]

@cigarron mit einem über Millionen von Jahren entwickelten Nervensystem. Dagegen kann unser 2000 Jahre alter Cosinus nicht ankommen.

@dehnelement es gibt noch eine andere Version bzw. möglichkeit zu laufen die erst mal ganz ohne Mathe auskommt. Du speicherst dafür einfach Positionen bzw. Winkel für bestimmte Positionen. Wenn du für jedes Bein sagen wir 6 Positionen speicherst kannst du damit bereits laufen. (bei 3x3 bereits schon mit 2 Positionen). Inverse Kinematik braucht man nicht. Aber mehr als vorwärts und rückwärts und schlechtes drehen ist damit natürlich auch nur schwer möglich. Will man anders als gespeichert laufen, müssen erst neue Werte aufgenommen werden (nachteil). Aber man kommt recht schnell zu brauchbaren Ergebnissen und kann mal was zeigen das läuft.

[malthy]

@cigarron

von wegen "erstaunlich unkompliziert"... Schau Dir mal Verrechnungleistungen von Nervensystem auf zellulärer Ebene an. Die Mathematik, die diese Vorgänge beschreibt, geht dann doch etwas über 10 Klasse Trigonometrie hinaus ;-)

[dehnelement]

Hallo erstmal,
Das ein Säugling erst nach 10-14 Monaten läuft habe ich 3mal selbst beobachten könne, allerdings habe ich aus diesem Grund auch ein 6 beiniges Teil vorgezogen. Zweibeiner sind dochverdammt wackelig.
Das mit dem abspeichern der Positionen wird funktionieren allerdings währe das doch nur eine Notlösung. Nach durchsicht der Links über Trigonometrie ist bei mir so mancher Groschen gefallen und teoretisch bin ich schon ein bisschen weiter. Das werde ich erst mal umsetzen. Wenn dann konkretere Fragen auftauchen werde ich mich vertrauensvoll an euch wenden.
Zu @cigarron kann ich nur auf die Geschichte mit der Hummel verweisen, die ja aus airodynamischen Gründen gar nicht fliegen kann , aber da sie das nicht weiß, fliegt sie trotzdem.
mfg
dehnelement

[Excalibur]

Zu @cigarron kann ich nur auf die Geschichte mit der Hummel verweisen, die ja aus airodynamischen Gründen gar nicht fliegen kann , aber da sie das nicht weiß, fliegt sie trotzdem.
dehnelement

Es ist doch vielmehr so, daß die Hummel viel mehr über Airodynamik weiß, als die sogenannten Wissenschaftler seinerzeit.

[dehnelement]

Hallo Excalibur,
glaubst du wirklich die Hummel weiß über Airodynamik bescheid?
Wenn sie so klever währe würde sie doch wohl nicht im BVB-Tricot durch die Gegen fliegen, oder? :mrgreen: