Wie werden zwei Roboterzellen verbunden?

[ZellRobi]

Für die Roboterzellen (https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Roboterzellen) suche ich eine geeignete mechanische Verbindungsmöglichkeit.

Dabei stelle ich mir die Zellen erst einmal als Würfel vor und möchte nun Würfel an den Flächen zusammenfügen. Jeder Würfel hat also sechs Möglichkeiten, mit anderen Würfeln verbunden zu werden. Also muss die Verbindung möglichst kostengünstig erstellt werden können, da es sehr viele davon gibt.

Aus der elektrischen Verbindung der Roboterzellen ergibt sich, dass man am besten Stecker und Buchsen vorsieht. Es gibt also zwei unterschiedliche Flächentypen der Würfel. Auch kann ein Stecker nur in genau einer Art in die Buchse gesteckt werden: Somit haben alle Würfel eine einheitliche "Richtung".

Meine derzeitigen Überlegungen laufen darauf hinaus, Kontaktwürfel zu verwenden, die an jeder Würfelfläche eine Buchse haben, und Funktionselemente, die wie ein Stab aufgebaut sind und nur an den zwei Enden je einen Stecker besitzen. Man verbindet dann ein Funktionselement mit dem Kontaktwürfel, an das kommt das nächste Funktionselement u.s.w.

Für einen Roboterarm nimmt man z.B. ein "Kniegelenk" (Funktionselement) an dessen Ende ein Kontaktwürfel gesteckt wird, dann das nächste Kniegelenk u.s.w.

Wie verbinde ich nun diese Stecker- und Buchsenflächen- möglichst einfach im Aufbau
- mit möglichst wenig Spiel
- am Besten: aufeinanderdrücken und Klick - es hält
- zum Lösen einfach auf eine bestimmte Stelle drücken
- mit ausreichender StabilitätVielleicht kann man ja wirklich Steckverbindungen nutzen? Dann wird die mechanische Verbindung über die sowieso zu kaufende elektrische Verbindung sichergestellt.

Ach ja, welche Anforderungen bestehen eigentlich hinsichtlich der Größe und Kräfte? Die kann man derzeit nur grob abschätzen. Vielleicht sollte man ein Kniegelenk als Muster nehmen:
Gewicht und Kräfte entsprechen den „üblichen“ Anforderungen an einen Hexapoden-Fuß in Hobbygröße. Die Kontaktfläche hat vielleicht zwei oder drei cm Kantenlänge. Am besten so klein wie möglich, aber in einfach zu realisierender Größe. Da wisst Ihr sicherlich viel besser Bescheid.

Hat jemand eine Idee? :wink:

[vollkontakt]

Was spricht gegen magnete an speziefischen stellen?

[williwilli]

Was spricht gegen magnete an speziefischen stellen?
Was dagegen spricht, ist z.B. die mögliche Verwendung einer Kompaßzelle als Teil der Orientierungsfunktionen des ZellenBots...

Mir fällt da auf Anhieb folgendes ein:
- Plane auf jeder Seite des "Würfels" eine Buchse und einen Stecker ein. Du bist zwar immer noch richtungsorientiert, erreichst aber eine höhere Stabilität und kannst die störanfälligen Verbinder weglassen.
- Zur Stabilisierung der Haftung untereinander würde ich es in der Testphase mit Klettverschlüssen versuchen...
- Wenn's wirklich halten soll, würde ich versuchen, so was wie "Halteschrauben und Exzentermuttern" zu verwenden, die heutzutage im Möbelbau so gern verwendet werden. Zusammenstecken, anziehen, fest; lösen, auseinanderziehen... Hier auch je eine Schraube und eine Mutter pro Seite (leicht unsymmetrisch), und Du kannst immer von der anderen Seite her eine Verbindung anziehen.

[ZellRobi]

Ich weiß nicht, ob die Verwendung einer Kompaßzelle Magnete grundsätzlich ausschließt. Schließlich kommen in den Motoren auch Magnete vor.

Aber wo sind die speziefischen Stellen?

Wahrscheinlich muß man erst einmal besser abschätzen, welche Kräfte wirken sollen und wann sich die Verbindung lösen darf. Hat dazu jemand eine Idee?

[BlackDevil]

Ich weis nich wie groß die werden sollen aber wie wärs mit funk?

[AlKI]

ich wäre für 2-poliges I2C oder RS232 und Energieversorgung 3-polig (ausen GND und in der Mitte Vcc (verpolungssicher)

Mechanischer zusammenhalt:
Auf 3 Seiten (ich geh mal von Würfeln/Würfelähnlichen Formen aus) einen Bolzen Mittig angebracht, etwa 5 bis 7mm lang und 4 bis 7mm Durchmesser, an den anderen 3 Seiten mittig einen Ring etwa 6 bis 8mm tief mit passendem Loch und einer (Maden-)Schraube um den Bolzen zu sichern. Die Dimensionen bei etwa 5 bis 7cm Kantenlänge der Würfel.
eventuell dem Bolzen noch eine Nut oder ein Loch verpassen, in dem die (Maden-)Schraube Halt findet.

den Bolzen könnte man dann zum Beispiel drehen, beim Kippen müsste eh das gesamte Modul ein Gelenk drin haben.

Bei Youtube gibts doch Videos mit sowas (die fügen sich auch autonom zusammen usw)

[ZellRobi]

Die elektrische Verbindung ist bereits als I2C über Stecker gemäß RN-Definition festgelegt (siehe Roboterzellen). Ich weiß zwar nicht, ob es dabei bleiben kann: vielleicht kann man die Steckverbindungen als mechanische Halter verwenden. Deshalb die Frage nach den auftretenden Kräften: gibt es kostengünstige Stecker/Buchsen, die das auf Dauer aushalten?

Youtube ist leider groß: kannst Du genauer sagen wo?

Madenschrauben könnten gehen. Das mit dem Drehen kann wegen der elektrischen Verbindungen zwar nicht funktionieren (wie machen das denn die im Video?), macht aber nichts.

Wenn man allerdings eine Alternative findet, die ohne Schrauben auskommt, könnten auch Roboter die Zellen zusammenfügen. (Die können zwar auch schrauben, brauchen dann aber auch einen drehbaren Schraubenzieher. Ohne wäre billiger ...) :-k

[MadMage]

BNC-Stecker? haben zwei elektrische kontakte, durch Bajonettverschluss einigermaßen belastbar und wenn man eine gerade anzahl punktsymmetrisch anordnet kann man sie auch nicht falschrum montieren *glaub*

Allerdings braucht man auch hier zum Herstellen der Verbindung eine Drehung

[Klingon77]

hi,

es wäre evtl. hilfreich, wenn Du Dein geplantes Projekt näher spezifizierst.

* Fortbewegung: laufen, rollen mit Rad, Kette, Beine
* max. Größenangabe für den fertigen Robby
* Verwendungszweck
* Einfluß auf die Umwelt z.B: mit Greifern, Sound-Ausgabe, Blumen gießen, Kamera zur Überwachung usw...

Wenn ich das richtig verstehe möchtest Du ein modulares Robotersystem entwickeln, welches sich entsprechend der jeweiligen Bedürfnisse rasch "zusammenstecken" lässt und dann entsprechend der jeweiligen Anforderung eine funktionsfähige Einheit bildet.

Mechanisch ließe sich das mit Einschränkungen (siehe weiter unten) sicherlich lösen.
Elektrisch ebenfalls.
Ein Problem sehe ich aber in der Einbindung der Software der jeweiligen Module.

Beispiel:
* Ein Radantrieb benötigt vollkommen andere Software als die Beine eines Hexa.
* Greifarme benötigen eine andere Ansteuerung als eine Überwachungskamera.

Man könnte natürlich die entsprechenden Softwarefragmente zum jeweiligen Modul mitliefern; die Einbindung des Softwarefragmentes in das Gesamtsystem bliebe dann aber immer noch "handarbeit".


Wenn ich mit meiner Vermutung richtig liege, wäre ein solches System (ich sage mal ganz "frech" Baukasten-Robby) sicherlich sehr reizvoll.



Wenn Du die Modulmechaniken planst, dann solltest Du immer von "innen nach außen"; von "klein nach groß" planen.

Mach die einzelnen Module etwas größer als benötigt. Dann hast Du Platz für künftige Erweiterungen.

Verwende Größenabmaße, welche durch möglichst viele Zahlen teilbar ist.
z.B: 12 ist durch 1, 2, 3, 4, 6 teilbar.
(es macht die Zeichnungen, Berechnungen und die Fertigung etwas einfacher und übersichtlicher).


Die Energieversorgung (evtl. ebenfalls modular aufgebaut?) und die Aktoren (Motoren, Magnete usw.) sollten großzügig ausgelegt sein.
Ein Hexa benötigt z.B: eine andere Grundplatte, als ein robustes Panzermodell. Wenn Du nun beide Möglichkeiten mit einem Baukastensystem erreichen möchtest dann wird Dein Hexa mit der stabilen Auslegung eines Raupenfahrzeuges laufen.

Alternative:
Drei Grundtypen: Beine; Räder; Ketten.

Dies sind nur ein paar Punkte, die mir so spontan durch den Kopf gehen.

Interessant ist ein solches Projekt; ohne Frage. Wie gesagt, sofern ich mit meiner Vermutung richtig liege.

liebe Grüße,

Klingon77

[ZellRobi]

Es gibt da ein paar Beiträge, die ich aufgreifen möchte. Ich mache mal einzelne Einträge daraus, damit es sich besser liest.


... Auf 3 Seiten (ich geh mal von Würfeln/Würfelähnlichen Formen aus) einen Bolzen Mittig angebracht, etwa 5 bis 7mm lang und 4 bis 7mm Durchmesser, an den anderen 3 Seiten mittig einen Ring etwa 6 bis 8mm tief mit passendem Loch und einer (Maden-)Schraube um den Bolzen zu sichern. Die Dimensionen bei etwa 5 bis 7cm Kantenlänge der Würfel.
eventuell dem Bolzen noch eine Nut oder ein Loch verpassen, in dem die (Maden-)Schraube Halt findet. ...

Das ging mir nicht aus dem Kopf.
Im Prinzip hat jeder Würfel 3 Seiten mit einem Bolzen und 3 Seiten mit einem Loch. Nehmen wir nun so einen Würfel und drehen ihn, damit ein Bolzen von mir weg zeigt, einer nach unten und einer nach rechts.

Jetzt fügen wir alles zu einem größeren Würfel zusammen, sagen wir mal mit Kantenlänge von 3 Würfeln: Grundfläche von 9 Würfeln, das Ganze 3 Ebenen hoch. Halt, den letzten Stein bitte noch nicht einfügen! Der letzte Stein sei ganz oben, vorne bei mir auf der linken Seite:

Den bekomme ich aber nicht eingefügt! Die übrigen Würfel halten fest zusammen. Die Bolzen haben kein Spiel in den Löchern und sind immer irgendwie im Wege. Geht es Euch auch so?

Das hat mir zumindest zu denken gegeben. Die Würfel müssen also „glatt“ sein: es darf eben nichts herausstehen, was in andere Würfel eindringen muss. Sollen die Bolzen verschiebbar sein? Dann bekomme ich den Würfel herein, aber nicht mehr heraus. Dazu müssten die Bolzen wieder zurückgezogen werden. Kostet mindestens Elektromagnete oder eine komplizierte Mechanik.

Wozu dienen denn die Madenschrauben? Sie verbinden zwei Würfel und kommen „von außen“. Wenn ich zwei glatte Würfel aneinander lege: wie kann ich sie „von außen“ fest miteinander verbinden? Das s.u. Loch im Bolzen für die Madenschraube erinnert an einen Winkel; zum festhalten müsste man also einen doppel T-Träger nehmen (oder wie heißen die: ein T, wo unten auch ein Querstrich ist). So einen „von außen“ in beide Würfel eindrücken könnte halten. Es geht auch mit einem U-Profil: ein Würfel auf jeder Seite.

Also bestehen folgende Randbedingungen:
- Die Würfel müssen „glatt“ sein
- Ein drittes Element (Madenschraube, U-Profil, …) wird „von außen“ eingefügt

Diese dritten Elemente möchte ich Verbinder nennen: Es muss also neben den Würfel auch Verbinder geben.

Lustig ist dabei, dass die Größe der Würfel und Verbinder erst mal egal ist. Die Madenschraube ist ein kleiner Verbinder in Bezug auf die Würfel. Man könnte aber auch große Verbinder und ganz kleine Würfel nehmen.

Das U-Profil hat mich dann an Platinen erinnert: Die Unterseite ist die Platine, links und rechts stehen Stecker hervor. (Stecker werden ja sowieso für die elektrische Verbindung benötigt.)

Siehe beigefügte untere Abbildung (Würfel mit Platinenverbinder): Das blaue ist die Platine als U-Profil von der Seite gesehen. Hier habe ich nur einen Würfel angedeutet. Das Grüne sind die Stellen im Würfel, die zur Verbindung benötigt werden. Ich kann die Platine von oben in den Würfel schieben.

Das könnte sogar einigermaßen stabil werden, wenn für das Ende der Platine ebenfalls ein Schlitz im Würfel vorgesehen wird. Die roten Flächen zeigen die Stellen, wo vermutlich Kräfte wirken und die möglichst passgenau erstellt werden müssen, damit es nicht wackelt; Die Platine verhinder eine rechts-links Bewegung. Der Stecker kann nicht vor und zurück (aus dem Würfel heraus). Das einzige was jetzt noch passieren kann, ist das Herausfallen der Platine dort, wo ich sie herein geschoben habe. Zum Glück gibt es jetzt noch die Buchse für den Stecker (Lila): wenn die Platine drinnen ist, stecke ich die Buchse hinein. Sie ist jedoch so am Würfel befestigt, dass sie eben gerade nicht nach oben bzw. unten bewegt werden kann.

Was haltet Ihr davon?

In dem anderen Bild (Platinen mit Würfeln) habe ich mal einige Platinen und Würfel zusammengesteckt. Nun können auf die Würfeloberseiten weitere Platinen nach oben gesteckt werden. Dann kommt überall ein neuer Würfel hinein und die nächste Etage kann wieder wie in dem Bild aufgezeigt verbunden werden…

Vielleicht kann das jemand mal besser malen.

Die Würfel sind klein und dienen lediglich zur Verbindung der Mechanik und der elektrischen Signale. Die Funktionen stecken in den Verbindern; das sind die eigentlichen Roboterzellen. Die Verbinder brauchen nicht nur flache Platinen zu sein; sie können den gesamten Raum einnehmen. Das müssten Doppelpyramiden sein, oder wie sie heißen: zwei Pyramiden mit der Grundfläche aneinander gesetzt. An den Pyramidenspitzen sind die Stecker.

Damit das funktioniert, müssten die Buchsen ebenfalls von der Seite eingeschoben bzw. gelöst werden können, von der die Verbinder eingeschoben werden. In dem Bild also von oben. Das müsste technisch realisierbar sein.

O:) … toll, was so alles in Madenschrauben steckt … O:)

[ZellRobi]

So, nun teil zwei ...


... Wenn ich das richtig verstehe möchtest Du ein modulares Robotersystem entwickeln, welches sich entsprechend der jeweiligen Bedürfnisse rasch "zusammenstecken" lässt und dann entsprechend der jeweiligen Anforderung eine funktionsfähige Einheit bildet.
Ja, ich versuche einen Baukasten zu entwickeln, der möglichst viele Gestaltungsalternativen zulässt. (siehe auch Roboterzellen (https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Roboterzellen)). Was damit erstellt wird? Das kann ich leider noch nicht näher spezifizieren (sonst wäre es ja einfach ... ). Also sollte man sich an geringen Kosten, geringem Gewicht und eine für Standardfälle ausreichende Stabilität bzw. Stärke (Motoren) orientiern.


... Ein Problem sehe ich aber in der Einbindung der Software der jeweiligen Module ...
Derzeit grüble ich über eine besondere Programmierart nach. Man steckt den Roboter mechanisch (und elektrisch) aus Roboterzellen zusammen. Prinzipiell hat jede Roboterzelle einen eigenen Controller (die sind ja nicht mehr so teuer) und kann sich über I2C mit den anderen Roboterzellen unterhalten. Roboterzellen mit Funktionen sind bereits so vorprogrammiert, dass die Funktionen auf Speicherstellen in dem Controller abgebildet sind: z.B. hat eine Radzelle mit Motor eine Speicherstelle, die Drehrichtung und Geschwindigkeit für den Motor vorgibt (Soll). (-100 rückwärts fahren, 0 stehen bleiben, + 50 halbe Kraft voraus, +100 schnell vorwärts). Beim Bau der Radzelle macht man sich darüber Gedanken.

Die Kommunikation zwischen den Controllern erfolgt über die Zuordnung von Speicherstellen zu zwei benachbarte Controller: das Betriebssystem sorgt dafür, dass lesen und schreiben auf diese Speicherstelle so erfolgt, als würde sie in einem Controller liegen. Der Anwender gibt nur vor, welche Speicherstelle es sein soll.

Die eigentliche Programmierung erfolgt nun zwischen diesen Speicherstellen. Man gibt "Regeln" an, mit den die Beziehungen zwischen den Speicherstellen aufgezeigt werden. Hier bin ich gerade dabei, ein Beispiel zusammenzustellen. Kommt demnächst.

Danke für die Tipps.


... Ein Hexa benötigt z.B: eine andere Grundplatte, als ein robustes Panzermodell. Wenn Du nun beide Möglichkeiten mit einem Baukastensystem erreichen möchtest dann wird Dein Hexa mit der stabilen Auslegung eines Raupenfahrzeuges laufen.

Alternative:
Drei Grundtypen: Beine; Räder; Ketten ...

Eine Grundplatte wird es nicht geben. Die Grundplatte wird über mehrer Zellen je nach Anforderung zusammengesteckt. Das hat aber auch die Konsequenz, dass man keine guten Modelle im Sinn von Nachbildungen bauen kann. Dafür aber Roboter.

Gedacht hatte ich an Beine (Knickgelenke) und Räder. Ketten machen wegen der variablen Länge eher Probleme. Aber warum nicht auch dafür einen Zelltyp entwickeln? Das Ganze funktioniert nach dem Prinzip: Es gibt klar definierte mechanische, elektrische und logische (Programmierung) Schnittstellen. Solange man sich daran hält, kann die Zelle machen was sie will ..

[williwilli]

Jetzt fügen wir alles zu einem größeren Würfel zusammen, sagen wir mal mit Kantenlänge von 3 Würfeln: Grundfläche von 9 Würfeln, das Ganze 3 Ebenen hoch. Halt, den letzten Stein bitte noch nicht einfügen! Der letzte Stein sei ganz oben, vorne bei mir auf der linken Seite:

Den bekomme ich aber nicht eingefügt! Die übrigen Würfel halten fest zusammen. Die Bolzen haben kein Spiel in den Löchern und sind immer irgendwie im Wege. Geht es Euch auch so?

Nöö, passiert mir nicht!!! Es heißt doch beliebig zusammensetzen, oder? Also darf ich doch vorher auch logisch denken... O:)
Ich baue Ebene1, dann Ebene2 und danach Ebene3. Dann wuchte ich Ebene2 auf Ebene1, obendrauf kommt Ebene3...

Im Ernst: Daß wir einen Roboter aus 27 identischen Würfeln zusammensetzen, glaub' ich nicht... Die meisten Zellen werden eh' keine 6 Verbinder haben, ich denke 4 wird die sinnvolle Obergrenze sein (eine Radzelle braucht weder unten noch auf der Radseite einen Kontakt, bei einer Solar-Zelle reicht wahrscheinlich sogar nur unten).
Und der Rest funktioniert auf eine Art "3-Seiten-LEGO"... Einfach, wenn man sich vorher den Weg des Zusammenbaus überlegt (die mittlere Hexabot-Beinzelle kommt eben nicht! zum Schluß)!

LEGO-Klötzchen funktionieren auch ohne extra Verbinder ...

Edit: Mir fällt gerade ein: Die Verbindung muß hermaphrodit sein (Männlein und Weiblein zugleich)! Sonst haben wir linke und rechte Zellen...

[AlKI]

€ZellRobi:

... Auf 3 Seiten (ich geh mal von Würfeln/Würfelähnlichen Formen aus) einen Bolzen Mittig angebracht, etwa 5 bis 7mm lang und 4 bis 7mm Durchmesser, an den anderen 3 Seiten mittig einen Ring...

lese vor allem den letzten Nebensatz, er wird dir helfen.

oder hätte ich besser "AUF die anderen 3 Seiten machst du nen ring" schreiben sollen?

wenn man 4/9oder mehr zusammenfügt, gibt es keinen Geschlossenen Würfel, da zwischen jeder RoboterZelle ein Ring ist (mit Bolzen in der Mitte und Madenschraube im Ring)

E-Magnete zum verbinden würden zu viel Strom fressen.


@Alle:

http://de.youtube.com/watch?v=uIn-sMq8-Ls
diese Roboter sehen schonmal ähnlich aus, bei dem, wonach ich noch suche, war jeder "Würfwl" ein eigenständige Roboter. Die ham sich glaub per Funk verständigt.

Und hier ist das eine Video, das ich gesucht hab:
http://de.youtube.com/watch?v=VyzVtTiax80&NR=1


wobei das hier
http://de.youtube.com/watch?v=KhLCUSStFeE
auch eine Variante ist.

EDIT: kaum isses abgeschickt, find ichs: hier sind die Dinger zu sehen:
http://de.youtube.com/watch?v=fLQvjpc1wj0&feature=related
gibt nochn paar mehr Videos von den Teilen.

[Klingon77]

...
Mir fällt gerade ein: Die Verbindung muß hermaphrodit sein (Männlein und Weiblein zugleich)! Sonst haben wir linke und rechte Zellen...




Wie wäre es denn, vorausgesetzt der Robby soll sich, wie in dem Video nicht selber zusammenbauen, mit nur weiblichen Adaptern an den Zellen, welche mit Hilfe von zweiseitigen männlichen Adaptern zusammengebaut werden können?

"SnapIN-Technik"

Die Flexibilität wäre nach allen Seiten gewährleistet.

Probleme sehe ich bei den verschiedenen Belastungen.
Die Verbindung eines Hexa-Beines oder auch ein Rades haben mehr Kraft aufzunehmen als z.B: eine montierte Solarzelle.

liebe Grüße,

Klingon77

[AlKI]

Probleme sehe ich bei den verschiedenen Belastungen.
Die Verbindung eines Hexa-Beines oder auch ein Rades haben mehr Kraft aufzunehmen als z.B: eine montierte Solarzelle.

ich seh das nicht so. Einfach was sehr stabiles quasi standartmässig überall rein.
Dann kann man den Robby auch an dem Solarzellenmodul hochheben, stört doch nicht :-P
oder mit dem Solarmodul irgendwo hängen bleiben, ohne dass es abreisst. Hat also auch Vorteile.

[williwilli]

...nur weiblichen Adaptern an den Zellen, welche mit Hilfe von zweiseitigen männlichen Adaptern zusammengebaut werden...
Wir hatten uns (ein wenig nach dem Vorbild der Natur) geeinigt, daß jede Zelle eine Funktionalität besitzen soll. Nackte Kupplungen/Stecker gibt's auch da nicht...


Wie wäre es denn, vorausgesetzt der Robby soll sich, wie in dem Video nicht selber zusammenbauen
Das sollte ein "Fern-Fern-Fern-Ziel" sein...

[ZellRobi]

Also bestehen folgende Randbedingungen:
- Die Würfel müssen „glatt“ sein
- Ein drittes Element (Madenschraube, U-Profil, …) wird „von außen“ eingefügt

Diese dritten Elemente möchte ich Verbinder nennen: Es muss also neben den Würfel auch Verbinder geben.

Tut mir leid, ich bleibe dabei, dass es neben den Würfeln auch Verbinder geben muss. Sonst lässt sich das ganze nicht allgemein genug zusammenbauen.

Wir sollten im Konstruktionsprinzip nicht bereits Konfigurationen ausschließen, ob es nun zu solch einem Würfel kommt, oder nicht.

[ZellRobi]

... Mir fällt gerade ein: Die Verbindung muß hermaphrodit sein (Männlein und Weiblein zugleich)! Sonst haben wir linke und rechte Zellen ...
Verstehe ich nicht. Die Zeichnung zeigt doch, dass es nicht einmal auf die Richtung der Stecker ankommt. Beide sitzen auf der Platine als U in einer Richtung.

Mit der Trennung in Würfel und Verbinder können alle Würfel Männlein und alle Verbinder Weiblein sein.


Die Videos sind übrigends echt stark.

[ZellRobi]

AlKI schreibt: ... wenn man 4/9oder mehr zusammenfügt, gibt es keinen Geschlossenen Würfel, da zwischen jeder RoboterZelle ein Ring ist ...

Aber auch mit dem Zwischenraum sind alle fest verbunden. Sie können sich nicht mehr bewegen und darauf kommt es an.

Du kannst für das Gedanken-Experiment auch drei feststehende Wände nehem, die an der richtigen Stelle ein Loch haben. Einfach das Gegenstück zu einem Würfel.

Es geht physikalisch nicht, in solch eine Wand den Würfel einzufügen.

Du bekommst den Stift rechts erst in das Loch, wenn der Würfel unten eingesteckt ist. Die Bolzenlänge unten hebt ansonsten den Würfel in die Höhe, und da ist rechts kein Loch. Das ist um eine Bolzenlänge tiefer.

Andererseits geht der Bolzen unten nicht in das Loch, da er zu weit links neben dem Loch sitzt. Ich kann ihn aber nicht nach rechts schieben, da der dortige Bolzen nicht im Loch sitzt ...

Natürlich kann man den Würfel in Ebenen aufbauen, wie williwilli es vorschlägt. Verrate mir aber mal, wie Du die inneren Madenschrauben festschrauben willst?

Hier geht es aber um das Prinzip. Ich möchte keine Verbindungsmöglichkeit auswählen, die Einschränkungen bedeuten. (Es sei denn, es geht nicht anders). Mein Vorschlag von s.o. ist eine Lösung ohne Einschränkungen (Wenn auch mit zwei unterschiedlichen Zelltypen. Na und ?)

[Klingon77]

hi,

das mit den Verbindern habe ich gelesen aber bei meinem letzten Posting nicht mehr bedacht.

Wenn Du Schraubverbindungen nimmst kann man das / die Element(e) auch belasten.

Ich glaube, Du wirst nicht umhinkommen, unterschiedlich geformte Zellen zu entwickeln.

Die Gemeinsamkeit beschränkt sich auf die Kopplungs-Schnittstelle.

Eine Rad-Zelle benötigt eine nicht nur (wie oben geschrieben) andere Software sondern auch eine andere Form, als eine Bein-Zelle.

Ein Bein aus z.B: quadratischen Kuben aufzubauen sieht plump aus und wirkt keinesfalls ästhetisch.

Ebenso wird es mit den Sensoren sein.
Ein Ultraschall-Sensor ist anders aufgebaut, als ein Infrarot-Sensor.
Er sollte auch vor der Fläche stehen und nicht mit seiner Vorderkante mit der Fläche abschließen, damit der Erfassungswinkel nicht zu klein wird.

Die Schnittstelle müßte dann die gleiche sein, wie bei den anderen Zellen.

Wenn ich das oben angeführte Lego-Beispiel nehme, welches wirklich sehr universell einsetzbar ist, dann ist es dort genau so!
Ein Fenster für ein Haus hat eine kompatible Schnittstelle aber eine andere Form.
Bei Dachsegmenten ist es ebenso.

Nur aus viereckigen Steinchen in unterschiedlicher Farbe und Form lässt sich kein schönes und funktionelles Haus bauen.

Geht man in die Lego-Technik wimmelt es von speziellen Bauteilen.
Lediglich die Schnittstelle ist bei allen Teilen, als "kleinster gemeinsamer Nenner", gleich.



Mit unterschiedlich geformten Grundplatten (evtl. aus Segmenten aufgebaut) kann man schon viel machen.
Zentrale Elemente der Grundplatte könnten quadratisch sein.
Randelemente abgerundet oder schräg.

Mit der Anzahl der Zentralen Elemente legt man die Größe fest.
Die Randelemente bestimmen die Form.

Die Grundplatten-Elemente (mindestens zwei übereinander) sollten oben und unten miteinander verbunden werden. Dies erhöht die Stabilität und könnte über (unterschiedlich lange?) Hülsen mit Gewinde geschehen.

An die Außenkanten des so entstandenen Korpus könnte man über flache Verbinder die Räder oder Beine anschrauben.


Mal angenommen Du hast Beine und Räder in Deinem Sortiment.

Dreirad; vier Räder oder sechs?
Die Radsegmente dann mit und ohne Lenkung?

Das Gleiche gilt für die Beine (natürlich ohne Dreibein :oops: )

Oben auf den Korpus (und/oder im "Zwischendeck") würde man über vorgesehene Bohrungen in vorgegebenem Abstand die Sensoren, Akku-Container und Platinen platzieren.

liebe Grüße,

Klingon77

[ZellRobi]

Irgendetwas mache ich wohl falsch ????

Weshalb trennt Ihr eigentlich immer Platinen, Grundplatte, Akku-Container, Sensoren, usw. ?
Weshalb darf nicht ein Stückchen Grundplatte, ein bischen Platine und etwas Bein zu einer Einheit zusammengefasst werden? Nennen wir diese Einheit dann z.B. Roboterzelle für ein Kniegelenk ...

[Klingon77]

hi,




Irgendetwas mache ich wohl falsch ????



das liegt sicherlich an mir; nicht an Dir.

Ich werde mal fleißig mitlesen und bin gespannt, wo das Projekt hin läuft. .

viel Glück und liebe Grüße,

Klingon77

[ZellRobi]

Habe die obige Abbildung "Würfel und Verbinder.JPG" aktualisiert, da waren die Richtungen der Verbinder falsch.

Ich schlage also vor, Roboterzellen aus zwei Grundelementen aufzubauen:- Verbinder stellen in der einfachsten Variante Platinen dar, die an zwei Seiten Stecker für die elektrischen Verbindung besitzen. Verbinder sind die eigentlichen Roboterzellen mit den unterschiedlichen Zelltypen, wie z.B. Stromversorgung, Logikzelle, Radzelle, Gelenkzelle, u.s.w.

- Würfel, an die auf jeder Fläche ein Verbinder eingesteckt werden kann. Sie verteilen die elektrischen Verbindungen (Buchsen) und sorgen für den mechanischen Halt.Verbinder werden von oben in die Würfel eingesteckt und bilden dann eine Ebene (siehe Bild). Zum Aufbau der nächsten Ebene wird nun von oben in die obere Würfelfläche je ein weiterer Verbinder gesteckt (Dazu muss ausreichend Platz zum Einschieben vorgesehen werden). Nun können an diese erneut Würfel befestigt werden, u.s.w.

:-k Was meint Ihr: Kann dies funktionieren? Gibt es eine bessere Lösung? :-k

[AlKI]

wie wäre es, wenn man die Verbinder zu quadern macht, die man aufeinanderstecken kann (unten Buchse oben Stecker o.ä.) und auf den anderen 4 Seiten sind jeh 2 (oder mehr) Buchsen, an denen die Platinen angesteckt werden können

nur als Beispiel:

'oben' Strom: +5V, GND und evtl. noch 12V o.ä.
'unten' die Kommunikationsschnittstelle: I2C und/oder RS232

das ganze ist natürlich im Verbinderkubus verkabelt, so dass alle 4 Strombuchsen und Komm... für die Platinen miteinander verbunden sind, und die dann noch mit den Verbinder-Anschlüssen.

damit kann man dann beliebige Formen bauen, es gibt nur (noch) keine 'Zwischenböden'

[HeXPloreR]

hi alle zusammen,

also für mich hört sich das nicht wirklich nach LEGO an, sondern eher nach Fischertechnik...vielleicht solltest du deine überlegungen mehr in diese richtung betreiben denn wenn du als würfelverbindung so etwas wie Nuten in deinen Würfel-Roboterfunktionselementen (weil ja versenkt) und nuppsies...liebe dieses wort \:D/ ...also dann den verbinder dementsprechen als einschubbolzen ...die elektrischen verbindungen könnte man ja vorher herstellen und steckt es dann zusammen, platz dazwischen um die kabellänge dann aufzunehmen hätte man ja. zur sicherung fällt mir grade nur eine art federnder hebel oder schieber mit einem widerhaken ein der von einer kante des würfels zu bedienen wäre.


mfg

[HeXPloreR]

..stabiler wird es wenn du vielleicht auf jede seite zwei nuten einplanst die dann genaso wie beeschrieben adaptiert werden....außerdem sieht es dann nicht mehr so fischermässig aus...und die kommen nicht vorbei und halten die hand auf... [-X

mfg

[HeXPloreR]

WOW..die videos sind ja echt super...beonders das eine mit den weißen magnetischen würfeln...magnete an den spezifischen stellen ...total irre...hab da auch iregndwo noch bilder wo einer so einen servo modifiziert und für etwas ähnliches benutzt hat...

mfg

[AlKI]

das problem bei der Sache wäre nur die Bewegung.

mit den Würfel-/Kubusverbindern hätten wir nur ein starres und erweiterbares Platinennetzwerk, weiter aber nix.

Stabilität is auch nicht groß.

[ZellRobi]

... Fischertechnik...
Habe mal im Katalog nachgesehen. Die haben Noppen und Schlitze zum einschieben. Oder Löcher zum einstecken, in denen man dann den ganzen Würfel dreht.

Das funktioniert ja bei denen erfolgreich. Hier besteht doch die Aufgabe, voluminöse Körper zu bauen. Mit deren Patent haben die dabei aber Schwierigkeiten. Kann man denn aus Fischertechnik einen Würfel aus 3 * 3 * 3 kleinen Einheiten bauen?

[HeXPloreR]

hi zellRobi,

sicherlich kann man das aber das würde wohl eher an einen Rubixwürfel erinneren wobei deiner aus Fischertechnikelementen wohl nicht die gleiche beweglichkeit aufweisen wird :-b ....aber das prinzip des grundsteines ist bestimmt interessant für dich: unten eine kreuznut an den seiten senkrechte nuten und oben stift.

Ich hatte eher daran gedacht diese technik des einschiebens für dich zu nutzen und zwar nur mit zwischenverbindern...das heißt dann also jeder würfel besitzt auf jeder seite eine senkrechte und eine waagerechte T-nut ( sieht dann etwa so aus : + ) allein zur stabilisierung könnte man das ganze noch erweitern auf etwa jeweils zwei nuten ( das wäre etwa so : # vielleicht reicht dann auch ein: = )...nuten, deshalb nur weil du ja keine noppen oder ähnliches auf den würfeln selbst haben willst,obwohl das bei verwendung von zwischenverbindern nicht mehr so die rolle spielen dürfte...so und nun nehmen wir mal an du hast zwei würfel 10x10x10cm mit den entsprechenden nuten. dann nimmst du dein/e verbindungskabel steckst die in die vorbereiteten buchsen!! (die quasi iregndwie nicht im bereich der nuten liegen sollten)...schön handlcih das ganze ...sieht aus wie diese plüschwürfel fürs auto :cheesy: ...so und nun die zwischenverbinder - ca. 1 - 2cm durchmesser, ca. 3 -4cm lang (rund oder eckig spielt nicht so die rolle) sie haben auf beiden seiten diesen bolzen und die schiebst du nun in dei nuten an den kabel vorbei bzw die kabel läßt du dazwischen...
...diese schieber/ hebel geschichte klappt vielleicht nicht so gut, würde mir zum schnell lösen aber am besten gefallen zumal man das auch irgendwann automatisieren könnte. mit og madenschrauben senkrecht zur nut um die bolzen darin zu klemmen wärst du vorerst besser bedient denke ich. ..man muß bedenken das fischertechnik auf der eigenschaft des kunststoffes den die benutzen eine gewissen elastische verformung mit einplant um den eigenhalt zu gewährleisten....das bräuchtest du dann wegen der madenschrauben nicht. du solltest auch darüber nachdenken welche form die maden schraube haben sollte, ich würde hier eine mit spitze nehmen und den bolzen am kopf ( also der teil der später in der nut sitz) eine v-förmige nut verpassen, dadurch kann sich dann der kopf mit der nut verpressen.

mfg

[ZellRobi]

Ich hasse Madenschrauben ! :mrgreen:
(s.o. Möglichst ohne Schraubenzieher auskommen)

Ja man benötigt eine T-Nut, damit das zweite Element nicht einfach aus dem Schlitz fallen kann. Weshalb aber gleich 2 Nuten? Wichtiger wäre es doch, die gesamte Seitenfläche auszunützen. Seitliche Kräfte werden über die Fläche übertragen. Das T verhindert doch lediglich ein "abscheren" (dann bricht der untere Teil vom T durch) und ein "herausfallen" (dann gehen die Querteile vom T kaputt). Wenn das T stabil ist, reicht doch eines.

[ZellRobi]

das problem bei der Sache wäre nur die Bewegung.

mit den Würfel-/Kubusverbindern hätten wir nur ein starres und erweiterbares Platinennetzwerk, weiter aber nix.

Stabilität is auch nicht groß.

Weshalb denn? Die oben aufgezeigten Verbinder haben lediglich zwei Enden für andere Würfel. Wer sagt denn, dass der Verbinder immer gerade sein muss?

Ein Roboterarm besteht z.B. aus Würfel, Knickgelenk als Verbinder, Würfel, Knickgelenk als Verbinder, Würfel, Endstück (Verbinder).
Benötigt man größere Kräfte, nimmt man einfach zwei Knickgelenke nebeneinader.

[HeXPloreR]

hey ZellRobi,

die idee von mir war ja nicht würfelfläche an würfelfläche durch die verbinder zu verbinden, sondern zwei würfel mit einem verbinder dazwischen zu verbinden wodurch dort ein abstand der würfelflächen entsteht in dem die kabel und son zeug legen kannst.
Und zwei nuten deshalb weil wenn du nur eine nimmst die ganzen lasten auf diese eine verbindung gehen - zwei verbindungen sind besser als eine, drei/vier besser als zwei.
Du könntest auch direkt die knickgelenke überall als verbinder nehmen, würde dann auch einen abstand der würfel ergeben. Das würde dir sogar ungeahnte bewegungen ermöglichen

...hatte mal iregndwann so einen holzwürfel der aus mehreren zusammen geknoteten würfeln bestand den man auseinander falten konnte und dann wieder zum würfel bauen sollte...


Wenn du es fläche auf fläche haben möchtest geht es natürlich auch ohne die ganze länge dazwischen die für den abstand sorgen sollte das war ja als raum für kabel gedacht (also haben wir vorher: T-länge dazwischen-T ...und das haben wir dannach: T-T...man könnte es auch doppel-T-(träger) nennen...dann mußt du aber deinen daten falls die würfel kommunizieren sollen irgendwie anders übertragen, mir würde da spontan IR einfallen, und spätestens dann wirst du darauf kommen das du zwei nuten in jede richtung brauchst (also so: # ), weil sinnvollerweise sollte der IR-port dann in der mitte jeder fläche liegen...es sei denn du möchtest jeweils vier pro fläche verbauen dann reicht ein +ausrichtung...


mfg

[HeXPloreR]

wegen des ohne schraubendreher auskommen ...fällt mir nur wieder ein federnder schieber ein: so ein verbinder (doppelT-träger ...oder gekipptes H :Ostern ) sollte dann genauso lang (oder nen mm kürzer) sein wie die kantenlänge eines würfels...in der mitte des verbinders feilst du das H von oben und unten ( also so das das H ... in der gesamthöhe kleiner wird an dieser stelle) um (z.B) 3mm tief und 10mm breit ein, damit bekommst du die universell rastung für den schieber und er sollte egal wie rum immer passen und nicht herausstehen...


mfg

[HeXPloreR]

Hey ZellRobi,

mir sind noch einige einfache dinge zum würel eingefallen und habe sie mal versucht für dich so gut es eben ging darzustellen...und hoffe sie bringen dich auf ideen...

- die fixierung der verbinder erfolgt nun über eine einfaches federblech, wobei ich annehme das keine keine größere kraft die federn/würfel/verbinder wegdrückt.

- die rausdrückmulden sind eine idee, daher sollten die verbinder kürzer sein als die würfelkante damit man eventuelle toleranzen und spiel mitberücksichtigt und später keine probleme hat weiter verbinder an vorhandenen vorbei einzuschieben.

Natürlich müßte man diese würfel aus mindestens zwei teilen fertigen und sehr genau, damit nachher alles auch zusammen paßt beim würfel sowie später würfel an würfel...da liegt auch genau das problem der bauart.
Mit zwischenverbindern, wie erwähnt weiter oben könnte man gewisse fertigungstoleranzen bei den einzelnen würfeln sehr viel besser aus gleichen. Dort gibt es dann auch noch ideen was befestigung und stabilität angeht, ohne werkzeuge ausser die menschliche hand zu benutzen.
Und man wäre bei verwendung von einem IR-Port nicht mehr auf den mittelpunkt gebunden.

...und wie gesagt die skizze/zeichnung erhebt keinerlei ansprüche ;)

mfg

[ZellRobi]

Du hast recht, zum Ausgleich der Toleranzen sollte man zwei Würfel nicht unmittelbar aufeinander legen, sondern der Verbinder soll für den Zwischenraum sorgen.

Würfel Verbinder Würfel Verbinder ...

Um mehr Stabilität zu erhalten, müsste der Verbinder evtl. eine größere Fläche zum Würfel besitzen. Wenn ich den von der Seite einschiebe, kann das gehen.

Du stellst Dir die Würfel so 10cm * 10cm * 10cm vor. Da würde ich auch zwei Verbinder je Seite vorsehen, wenn die wie auf Deinem Bild, klein gehalten werden.

Das ist aber größenabhängig. Wenn der Würfel nur 3cm * 3cm * 3cm groß ist, und der Verbinder 2cm, reicht sicherlich auch einer aus.

[highlight=red:4b3801da3b]------------------------------------------------------------------[/highlight:4b3801da3b]

Ich mache mal hier einen Strich unter den Überlegungen. Der Ansatz Würfel und Verbinder scheint zu funktionieren. Ich sehe folgende Nachteile:

- Die Würfel sind 3-dimensional, also etwas aufwendig in der Fertigung. Ich meine damit, dass sie auf allen Seiten eine Funktion haben und sei es nur Schlitze für Verbinder.
- es wird eine mechanische Verbindung erstellt und dazu kommt noch, dass eine elektrische Verbindung aufgebaut werden muss.

Das hat jetzt nichts mit der eben diskutierten Variante zu tun, es steckt im Grundprinzip vom Aufbau. Wir sollten uns einfach merken: so könnte es gehen.

[ZellRobi]

Nun mal der Versuch, anders an die Fragestellung heranzutreten.

Die Roboterzellen (https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Roboterzellen) sollen kostengünstig werden. Also sind die erforderlichen Materialien möglichst für mehrer Zwecke einzusetzen. Es soll eine hohe Verbindungsvielfalt erreicht werden, also müssen möglichst wenig Aufwand (Kosten) in der Verbindung stecken.

Mehrfachverwendung:
- es gibt in jedem Fall Platinen
- es gibt elektrische Verbindungen zur Übertragung von Energie und Signalen

Also ist mein Basismaterial eine Platine, auf der Steckverbinder eingesetzt werden. Platine wird an / auf / um Platine gesteckt. Wenn die einzelnen Platinen im Verhältnis zur Steckverbindung "klein" genug sind (was auch immer das heißen soll), müsste das auch zusammenhalten können. Verwendet man viele Stecker, so lassen sich diese auch nur schwer lösen.

Zudem werden für eine elektrische Verbindung wohl mindestens 8 Pins (GND, 5V, 2 für I²C, 2 für Stromversorgung Motor, 2 für Stromversorgung Ladung) benötigt. Eher mehr, wenn man die Stromstärken durch den Einsatz von mehreren Pins abfängt.

Der s.o. aufgeworfenen Einwand "... nur Platinenverbinder ..." hat mir keine Ruhe gelassen: Jawohl, nur Platinenverbinder.

Eine Lösung auf der Basis von Platinen und den sowieso erforderlichen elektrischen Verbindungen wäre sicherlich kostengünstig. Und die Bewegung, die Motoren?

Es verlangt ja niemand, dass die Platine zwischen den Verbindungen nicht aufgeteilt wird: Platine linke Seite, dazwischen Motor mit Bewegungselement und dann die Platine rechte Seite (oder so ähnlich).

Wie kann man also 2-dimensionale Platinen an Steckverbindungen zu stabilen 3-dimensionalen Konstruktionen zusammensetzen?

Die Platinen haben Ober- und Unterseite. Steckverbindungen gibt es in gerader und um 90° gebogener Ausführung. Das müsste doch reichen. Nur wie anordnen?

[ZellRobi]

Mir fällt dazu natürlich schon eine mögliche Lösung ein (Siehe Bild)

Eine quadratische Platine hat an jedem Eck Buchsen, die nach oben stehen (im Bild schwarz). Mehr in der Mitte der Platine sind auf der Unterseite Stecker eingelötet (im Bild gelb). (... oder Buchsen / Stecker vertauschen, ist ja jetzt egal ...)

Solche Platinen kann man aufeinander stecken (Im Bild in der Seitenansicht dargestellt): Eine Platine oben hat 4 Platinen unter sich, an jedem Eck eine. [ ... irgendwie kann man erkennen, dass ich eine gewisse innere Beziehung zu LEGO besitze ... O:) ]

Wie halten die zusammen? Nach oben und unten nicht besonders gut, nur die innere Reibung der Buchsen und Stecker. Zur Seite hin jedoch besser: abscheren lassen die sich nicht.

Ein Nachteil ist sicherlich, dass die Platine beidseitig verwendet wird: Buchsen und Stecker müssen doch eingelötet werden können.

[williwilli]

... und schon sind wir wieder am Anfang der Diskussion!

Warum nennen wir es jetzt Platinen? Packe Deine AVR-Platine im Europa-Format in eine Box, und schon heißt sie "Gehirnzelle" und wir sind wieder bei den Würfeln. Müssen diese Würfel denn wirklich Würfel sein? Quader gehen doch auch...
Europa-Format ist wohl Standard, sowie Halb- und Viertel-Europa, also könnte die Box z.B. die Außenmaße 24 * 12 * 6 cm haben.

In die Ecken, die Mitte oder wohin auch immer (aber immer bezogen auf die kleinste Seite, also z.B auf 6 cm) kommen nebeneinander eine Kupplung und ein Stecker als Verbindungsadapter. Die Form der Anordnung ist egal (parallel, Kreuz etc.), solange sie spiegelsymmetrisch zu den Symmetieachsen der Zelle ist. Doppelte Anzahl = doppelte Festigkeit; zudem ist dann eine Trennung in eine eigene Verbindung für Kommunikation und eine für Stromversorgung möglich.

Man braucht dann zwar jede Menge Bauteile (die Europlatine boxed aus obigem Beispiel hätte dann beispielsweise 28 Stecker-Kupplungspaare als Adapter, also 56 Einzelelemente), diese Anzahl kann man aber mit der Wahl eines geeigneten Seitenmaßes (wenn auch auf Kosten der Stabilität) reduzieren. Nehmen wir 12cm, sind's nur noch 14 Paare ..

Um die Stabilität mach' Dir mal weniger Gedanken. Zu den 10poligen Steckern kann ich zwar nichts sagen; aber ich habe mir schon mehr wie einmal die Fingernägel abgebrochen, wenn ich versuche, Platinen (mit 2*36poligen Verbindern) von der Busplatine abzuziehen. Hält (auch ohne Gehäuse) oft zu gut...

Trotzdem: Wir machen uns schon jetzt Gedanken um das endgültige Aussehen von "Würfeln und Verbindern". Wäre es nicht sinnvoller, unser Gehirnschmalz in die Richting von Konstruktion und Programmierung anzustrengen, und uns über die mechanische Verbindbarkeit dann nachzudenken, wenn ein paar "Prototypen-Elemente" in freier Verdrahtung zusammenarbeiten?

P.S. Die Konstruktion in Deinem Bild funktioniert so nicht. Stapel' doch mal zwei Platinen direkt übereinander...
P.P.S Sch*** Bild, aber besser wird's von Arbeit aus nicht...

[ZellRobi]

... Warum nennen wir es jetzt Platinen? Packe Deine AVR-Platine im Europa-Format in eine Box, und schon heißt sie "Gehirnzelle" ...Es ist ein anderer Ansatz. Natürlich kann man die Platine so, wie Du es beschreibst, in den Würfel einbauen. Das ist der erste Ansatz vor dem roten Trennstrich.

Der zweite Ansatz (nach dem roten Trennstrich) pakt die Platine nirgends ein, sondern nimmt die Platine als das (eines der) Basiselement(e). Hier braucht nichts mehr eingepackt zu werden: es besteht alles aus Platinen.

Du baust hier die Platinen zu Quadern zusammen. Also kann auf jeder Quaderfläche ein bischen "Gehirnzelle" neben den Verbindungen aufgebracht sein. Dann bräuchte man nicht einmal mehr etwas einzupacken ...


... Müssen diese Würfel denn wirklich Würfel sein? Quader gehen doch auch ...Selbstverständlich müssen es keine wirklichen Würfel sein. Mir viel halt kein besserer Namen als "Würfel" ein. Nimm Quader, Tetraeder, ... was halt hier am besten funktioniert.


... Die Form der Anordnung ist egal (parallel, Kreuz etc.), solange sie spiegelsymmetrisch zu den Symmetieachsen der Zelle ist ...Ja, das ist wohl das ganze Geheimnis für die Entwicklung der mechanischen Verbindungen !!! Ich muss mir mal Dein Bild ausdrucken und zu Würfeln zusammenbauen.


... Trotzdem: Wir machen uns schon jetzt Gedanken um das endgültige Aussehen von "Würfeln und Verbindern". Wäre es nicht sinnvoller, unser Gehirnschmalz in die Richting von Konstruktion und Programmierung anzustrengen, und uns über die mechanische Verbindbarkeit dann nachzudenken, wenn ein paar "Prototypen-Elemente" in freier Verdrahtung zusammenarbeiten? ...Ja, Du hast recht. Ich sollte mal wieder bei der logischen Ebene weiter machen. Das spannende bei den Roboterzellen ist aber, dass alle Ebenen zusammen wirken müssen, damit es funktioniert. Deswegen versuche ich auf der mechanischen, der elektrischen und der logischen Ebene gleichmäßig voranzukommen. Ich hatte oben nur die mechanische und die elektrische Ebene im Visier gehabt. Wir müssen vorsichtig sein, auch die logische Ebene hat Voraussetzungen für die anderen beiden:

Es müssen z.B. Ringe gebildet werden können, das sind Bus-Systeme mit einem Master und 0 ... n Slaves. Das Ganze bildet nicht zusammen einen Bus, sondern besteht aus vielen kleinen Bussen. Die Verbinder in s.o. Beispielen (vor der roten Trennlinie) wären eine einfache Möglichkeit, diese Bus-Ringe zu trennen: Der Verbinder hat nur zwei Anschlüsse, auf der einen Seite den Master, auf der Anderen den Slave-Anschluss.

Was ich damit ausdrücken möchte: eine geschickt gewählte mechanische Verbindung, ein geschickt gewählter mechanische Aufbau kann Kosten sparen: es werden keine zusätzlichen Bauelemente für den Aufbau der Bus-Ringe benötigt.

Besteht alles aus einem zusammenhängenden Würfelgebilde, muss man sich auch über die Trennung in Ringe Gedanken machen.


... P.S. Die Konstruktion in Deinem Bild funktioniert so nicht. Stapel' doch mal zwei Platinen direkt übereinander ...
:-b :-k Zwei Platinen direkt übereinander geht nicht, da hast Du recht. Es geht immer nur versetzt über die Ecken. Aber man könnte auch noch 1-er Platinen hinzufügen: Erst eine 4-er (wie im Bild), dann 4 Stück von der 1-er Sorte, die stehen nicht über. Dann wieder eine 4-er. Oder man nimmt die breitere Grundfläche von 4 Stück der 4-er. Dann eine 4-er in der Mitte und wieder 4 Stück 4-er. Wenn nötig, kann man die Leerstellen mit 1-er auffüllen. :(Puh, Glück gehabt)

[ZellRobi]

williwilli, ich habe mal Dein Bild ausgedruckt und aus zwei 4-er und vier 2-er einen Quader zusammengebaut. Davon habe ich zwei gebaut. Man muß wohl über die Lage der Stecker-Kupplungspaare noch nachdenken, so ganz hat es noch nicht gepasst.

Wie dem auch sei, es entspricht einer s.o. Lösung mit allen dort aufgezeigten Vor- und Nachteilen. So könnte man Stecker und Kupplungen einsparen, wenn man auf drei Seiten nur Stecker, und auf den drei übrigen Seiten nur Buchsen vorsieht. Das entspricht wieder dem Dorn und dem Loch aus obigem Vorschlag. Ein Nachteil dabei war, dass man eine neue Ebene nur komplett verbunden auf die bereits zusammengesetzten Steine setzen kann.

Irgendwie habe ich noch nicht den großen Ah-Effekt, so nach dem Motto: Jawohl, das könnte die Lösung sein ... :-k :-k :-k

[HeXPloreR]

Kommt hier nix mehr??


mfg

[i_make_it]

Gibt es Vorgaben über die Abmessungen der Zellen?
Maximal soundso groß?

Ich habe mit grade mal ein paar Gedanken gemacht.

einen Universalverbinder mit vier elektrischen Kontakten und einer ausreichenden mechanischen Stabilität sowie einem 360° Drehgelnk sind realisierbar mit 2 Mikroservos.

Auf einer Würfelfläche ist ein durch(gehacktes) Servo angetriebener Drehteller mit 0,1mm Überstand über die Würfelfläche eingebaut. Auf einem Teilkreis sind 180°gegen über zwei langlöcher und um 90° versetzt 2 versenkte Hammerköpfe in Langlöchern.
Also pro Würfelseite männliche und weibliche Elemente.

Das positionieren der Würfel klammere ich erst mal aus.
Die Hammerköpfe (C) befinden sich drehbar gelagert auf einer Platte (B) die durch die Drehung einer Antriebsscheibe (A) mit schiefer Ebene gegen Federdruck linear angehoben wird.
Dadurch werden die Hammerköpfe aus ihren Schächten ausgefahren und können in die dazu passenden Langlöcher einfahren.

Auf der Platte (B) befindet sich ein drehbarer Steg (D) der über schubgestänge und Hebel die Hammerköpfe (C) gegen Federdruck um 90° drehen kann.

Wenn Antriebsscheibe (A) die Platte (B) in die ausgefahrene Position gehoben hat, befindet sich Steg (D) in einer Ebene mit zwei Mittnehmern die bei weiterer Drehung von Antriebsscheibe (A) die Hammerköpfe (C)dreht und somit die mechanisch stabile Verbindung der beiden Zellen herstellt.

Der Gesammte Vorgang kann von einem Microservo mit 180° Drehbereich betätigt werden.

selbst wenn Zelle zwei passiv bleibt kann so einer stabile Verbindung hergestellt werden.
Der gesammte Drehteller mit Verriegelungsmimik wird von einem zweiten (gehacktem) Servo gedreht. also Verbindung und Gelenk in einem.

In den Hammerköpfen könnte je ein elektrischer Kontakt untergebracht werden. Ebenso ließen sich Kontakte in der Fläche zwichen den Hammerköpfen als konzentriche Kreise Anlegen.
Vier Kontakte für Spannung, Masse und 2-draht Bus sollten ausreichen.
In der Zelle müßte dann ein Schleifring den Kontakt sicherstellen.

Das ganze ist allerdings weder Billig noch entspricht es den am Thread Anfag gemachten Vorgaben.

In der Zelle könnte mit einem GoldCap Kondensator eine Notstromversorgung untergebracht werden und 1-2 Controller.

Ein verbinder Würfel sollte mindestens an zwei aneinander stoßenden Seiten drehbare Teller haben, sonst sollten reine Verbindungsplatten reichen.