Roboter Greifarm mit Bowdenzügen

[Tzimovo]

Hallo alle,

habe mal die Suche bemüht aber nix zu Bowdenzügen gefunden.
Daher mal die Frage: Hat sich von Euch schon mal jemand gedanken zum Bau eines Roboter Armes mit Bowdenzügen gemacht?

Das Prinzip des Bowdenzugs kennt vermutlich jeder von der Fahrrad Bremse.
Ich vermute, dass man durch den Einsatz eines Zuges zumindest einen Servo (den an der Spitze zum öffnen/schliessen des Greifers) direkt am Arm sparen und dadurch etwas Gewichtsreduktion am Arm selbst hätte.
Der Servo kann dann wo anders auf dem Roboter verbaut werden und öffnet/schliesst den Greifer über den Zug.

Ich glaube nicht, dass man die gelenk Servos eines Armes über einen Zug vom Arm abtrennen könnte, zumindest nicht, wenn man grosse Bewegungen ausführen möchte, aber vielleicht könnte selbst das gehen, wenn man dafür den Zug über ein Kreissegment biegt.

Was haltet Ihr von der Idee?

*edit* Habe da was im Netz gefunden, die Idee scheint nicht schlecht zu sein, hier ein Dokument mit dem ein Exo Skelett mit Bowden Zügen gebaut wurde. (englisch)... http://people.csail.mit.edu/edsinger/raw/bowden_sea.pdf *edit*

Cheers,
Uwe

[Günter49]

Prinzipiell finde ich die Idee gut. Arme von Lebewesen funktionieren ja auch so. Allerdings stelle ich mir die Kabelführung über die Gelenke sehr schwierig vor, zumal dort auch noch die Kabel für eventuelle Sensoren geführt werden müssen.
Bowdenzüge findet man häufig in Roboterarmen, die mit Pneumatik-Aktoren bewegt werden, z.B.:
http://www3.festo.com/__C1256D56002E7B89.nsf/html/Humanoid_en.pdf/$FILE/Humanoid_en.pdf
oder
http://www.shadowrobot.com/hand/

Oder die ganz beeindruckende Roboterhand von Devid hier auf dem RoboterNetz:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=47242&postdays=0&postorder=asc&start=0

Einen kommerzielles Beispiel für Roboterarme mit Seilzügen, die über Elektromotoren bewegt werden, gibt es bei igus:
http://www.igus.de/wpck/default.aspx?PageName=N09_ROBOLINK&CL=DE-de
Die Produktionsverzögerung zeigt aber auch, dass es nicht so ganz einfach ist.

Vielen Dank für den sehr guten link. In der Doktorarbeit von Edsinger wird am Beispiel des Roboters Domo auch der Einsatz von Kabeln im Roboterarm dargestellt:
http://people.csail.mit.edu/edsinger/doc/edsinger_phdthesis_final.pdf


Gruß, Günter

[Jaecko]

Die Mythbusters haben mal ne Roboterhand aus ner Motorradkette gebaut.
Da wurden einige Glieder versteift, ein Seilzug läuft durch die Glieder nach unten; http://www.youtube.com/watch?v=phQcTjnmTcw evtl. kann man hier was abschauen.

[Tzimovo]

Hmm schade, bei dem Mythbusters Video ist nicht so gut zu erkennen, wie der die Finger wieder öffnet. Ich tippe mal auf Gummis.
Aber ich will ja auch keine Hand bauen, ein einfacher Greifer der möglichst leicht ist soll mir erstmal reichen. :)

Cheers,
Uwe

[mwoidt]

Bowdenzüge sind für sowas immer wunderbar. Der Trick eines Bowdenzuges ist ja grade, dass du auch die Fingergelenke bei großen bewegungen ansteuern kannst :)
Du hast ja die äußere Hülle. An die wird der servo dranmontiert und zieht am Zug selbst. Bei großen bewegungen musst du höchstens einplanen, dass die ganze hülle eventuell etwas nachgezogen wird und sich der servo dabei mitbewegt. Du musst nur etwas überlegen um die Hülle beim zurückbewegen wieder zurückzuziehen (z.b. Feder). Dann brauchst du auch keine großen Schlaufen zu machen.

[Rico88]

Bowdenzüge sind schon nicht schlecht. Aber ob das viel erleichtert ist fraglich. Es geht schonmal ein großer Teil der erzeugten Bewegungsenergie durch die Kraftübertragung flöten. Außerdem ist man in der Rückbewegung sehr eingeschränkt. Es seiden man nimmt da noch einen Bowdenzug und Synchronisiert diese.
Doch die Idee gefällt mir. Schaut sicher gut aus. Und mit einer geeigneten Gegenkraft und einem guten Motor lassen sich sicher sehr schöne gleichmäßige Bewegungen erzeugen. Wenn man mal übertreiben will, dann lassen sich mit entsprechenden Kupplungen und Seilbremsen auch mehrere Bewegungen, die nicht gleichzeitig in unterschiedliche Richtungen laufen sollen, mit einem Antrieb realisieren. Doch das ist im Hobbybereich wohl etwas weit weg her geholt.

[mwoidt]

Da geht nicht viel Energie flöten. Die Hüllen sind innen mit Teflon beschichtet. Die innere Reibung der Seile beim Biegen ist auch nicht so groß. Drücken kann man mit Zügen auch etwas, da sie durch die umhüllung nicht so schnell ausbeulen.

[Günter49]

igus hat gestern die robolink-Seite aktualisiert:
http://www.igus.de/wpck/default.aspx?PageName=N09_ROBOLINK&CL=DE-de
Vielleicht möchte ja jemand Betatester werden?

Gruß, Günter

[Manf]

Die Robolink Geschichte ist ja brandaktuell, tolle Sache und gut dargestellt in den Filmchen auf der Seite.
Der Wirkungsgrad bei mehrstufigen Übertragungen in Abhängigkeit der Winkel der ersten Glieder ist dabei sicher interessant.


http://www.igus.de/_WPCK/images/global/1_2/robolink_2.jpg


Das Bild ist auch ganz nett:

[HeXPloreR]

Hallo,

heute Nacht kam ein Betrag auf RTLII unter anderm über Roboter. Und da war auch schön die Gelenkansteuerung über Bowdenzüge zu sehen...
die Wikeln sich einfach auf der Welle des servos auf...und am anderen Endebewegen sie über eine, am Gelenk festgemachte Umlengrolle das gelenk mit.

Sah recht einfach aus...


mfg

[jeffrey]

hallo,
hier gibt´s auch schon was in der art:
http://idw-online.de/de/news323782
mfg jeffrey

[Roberto]

Hallo

Habe mich bei Igus als Betatester beworben und diese Woche mein Robolink-Gelenk bekommen..

Möchte damit jetzt meinen Roboterarm neu aufbauen.
http://www.pukshofer.com/Privat/Projekte/Roboter%20Projekte/Roboterarm/Hauptseite.htm

Überlege mir gerade eine Rolle mit Motor für die Bediehnung der Seilzüge.

l.G. Roberto

[erik_wolfram]

Also ich bin vor kurzem auf der Suche auf Nitinol-Draht gestoßen!

Das wäre eventuell auch eine Lösung statt einem Bowdenzug - es nimmt sich nix mit dem Bowdenzug und erspart einem die Servos. Leider fidnet man noch nicht allzuviel darüber im Internet (Daten / Anwendung) aber ein Versuch wäre es ja evlt. wert damit zu experimentieren!
Habe so Preise von 10-15€ pro Meter gesehen - leider keine genauen Angaben über Dehnung und Kraft. Hatte lediglich mal den Wert von 8N für Ø0,3mm gelesen!

Hier ein Video zur Anregung:
http://www.youtube.com/watch?v=sjfqfSynQGI

Bin aber derzeit noch länger mit einem anderen Projekt beschäftigt - vielleicht experimentiere ich danach mal damit.

[Günter49]

@ Roberto
Über einen Erfahrungsbericht hier im Roboternetz würde ich mich freuen!

Gruß, Günter

[Roberto]

Hallo Günter

Hier mein erster Prototyp damit :-)
http://www.youtube.com/watch?v=zEH3SVmAJ8s

l.G. Roberto

[Günter49]

Vielen Dank für das Video!
Das sieht ja recht vielversprechend aus!

Noch vier Fragen (erst mal O:) ) :
1. Welches Drehmoment können deine Motoren aufbringen?
(Sind das die Motoren mit 50:1 HarmonicDrive-Getriebe, die auf deiner Roboterarm-Homepage erwähnt werden?)
2. Welche Last könnten diese Motoren bei den gezeigten Armlängen heben?
3. Wie lang sind die mitgelieferten Seilzüge?
4. Hast du die Seilzüge (z.B. mit Federn ) vorgespannt?

Trotz der Schleichwerbungsdiskussion um den igus-robolink hier im Roboternetz noch ein link auf ein Video von igus:
http://www.youtube.com/watch?v=e7odilWRtYs

Gruß, Günter

[Roberto]

Hallo Günter
zu 1:
Ja, genau die Harmonicdrive...
Zu dem Drehmomenten, siehe meine Angaben auf der Seite:

zu 2:
Weiß ich noch nicht...
Ist ja auch noch alles im Entwicklungsstadium und in der Verbesserung..

zu 3:
Hatten so ca. 60cm..
Zwei davon gingen auf eine Alustange, die man dann per Hand ziehen konnte...
Also rechte Seite z.B. runter ziehen, Gelenk kippt nach rechts.. usw..
Die Seile sind eigene geflechtete Kunststoffseile.
Offiziell scheint Igus die aber noch nicht im Programm zu haben...
(habe unter dem Namen noch nix gefunden..)

zu 4:
Wollte pro Achse ein Spannsystem mit 3 Rollen machen.
Zwei sind fix und eines zieht das Seil..
Dadurch bleibt die Position vom Seil gleich.
Derzeit habe ich aber noch kein Spannsystem gemacht...
Vielleicht mache ich aber den Antrieb auch ganz anders...
Vielleicht per Linearachse... ?!
Dann würde ich mir auch die teuren Harmonicdrive-Motoren ersparen...
Mal sehen... :-)

l.G. Roberto

[Günter49]

Vielen Dank für die schnelle Antwort.
Vielleicht werde ich mir auf der Hannover Messe bei igus noch mal die Details ansehen (Gewichte usw.), weil ich darüber nachdenke, einen solchen Arm auf meinem mobilen Roboter einzusetzten (wenn er bezahlbar ist....)

Gruß, Günter

[oberallgeier]

Hallo Roberto,

alle Achtung! Das sieht gut aus. Und dazu die HarmonicDrive-Bonbons! Grübelnachdenkhmmmm - wird das ein Eckball-Schiri-Referee-Automat?


... zu 3: ... so ca. 60cm ... Seile sind eigene geflechtete Kunststoffseile ...Wenn Du weitere suchen solltest: frag einfach im nächstbesten Laden für Gleitschirmsport (NICHT Kiteladen). Dort werden gelegentlich Leinen an Gleitschirmen ausgewechselt - vermutlich weit früher, als sie für "sonstige" Anwendungen unbrauchbar werden. Zul. Zugkräfte zwischen einigen und zig-Kilos. Die dünnsten sind Wettkampfleinen - ohne PE-Hüllen - also nur die hochfeste Kunststoffseele, meist "Kevlar" - unverzwirnt und ziemlich UV-empfindlich.

Viel Erfolg.

[Klingon77]

hi,

ich wollte (will immer noch...) auch mal Versuche mit Seilzügen machen:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=40893&postdays=0&postorder=asc&start=132


Dabei bin ich auf Angelschüre gestoßen:

POWERLINE - PRO WELS
Durchmessser 1.20mm - 170 KG Tragkraft
ArtikelNr: 50PL120

In einem Modellbau-Forum laß ich mal, daß diese Schnüre nicht mehr gereckt werden müssten.

Evtl. wäre dies eine Möglichkeit?
Die Schnur ist biegsamer als ein Stahlseil.
Günstig ist sie auch.

liebe Grüße,

Klingon77

[Roberto]

Hallo :-)
Habe nochmals nachgeschaut.
Die Seilzüge sind aus Dyneema !
http://de.wikipedia.org/wiki/Dyneema
Ich dachte zuerst , dass wäre eine Igus Bezeichung, darum habe ich nix gefunden...
Kommt also schon einer Angelschnur nahe..
Laut igus wird das Seil aber noch reibungsobtimiert..
Für private Sachen wird vermutlich eine normale Angelschnur auch reichen :-)
l.G. Roberto

[oberallgeier]

... Für private Sachen wird vermutlich eine normale Angelschnur auch reichen ...Hmmm. Jäger, Angler und Lateiner . . . . Ok, beim Spinnfischen hat sich die multifile Angelschnur (meist Dyneema - ein Markenzeichen der DSM) ziemlich durchgesetzt, ansonsten kehren etliche heute zu monofilen Schnüren zurück. Und die können auch aus anderen Werkstoffen bestehen. Übrigens ist wohl der Fälschungsteufel auch schon an den Haken gegangen: gefälschte (und minderwertige) Spectra PowerPro war mal auf dem Markt. Die Fälschungen werden besser (mal so sagen: nicht im Material aber in der Optik und Verwechselbarkeit).

[grübel]Für Deinen igus-offiziellen Testaufbau würde ich doch mal bei Dyneema (noch mehr grübel: in Heerlen oder Urmond) anfragen, beide NL . . . .


... Die Schnur ist biegsamer als ein Stahlseil ...Hi, Kollege ! ! ! Lange weg gewesen!? Hatten mal nen Gleitschirm mit Stahlseilen ausgestattet - - - aber - reden wir nicht mehr drüber.

[Roberto]

Hallo
Bei Interesse, hab hier dazu noch eine Doku geschrieben:
http://www.pukshofer.com/Privat/Projekte/Roboter%20Projekte/Roboterarm_mit_robolink/Hauptseite.htm
l.G. Roberto

[the_muck]

Hallo, wie sieht das eigentlich jetzt mit den Lasten aus?
2008 auf einer Messe habe ich das Gelenk schon gesehen war aber überhaupt nicht von überzeugt da die ganze Mechanik viel zu weich war. Nun sind ja fast 2 Jahre ins Land gegangen aber man sieht eigentlich kein nennenswerten Lasten die bewegt werden.

[Roberto]

Hallo the_muk


wie sieht das eigentlich jetzt mit den Lasten aus?
Kann dazu noch nix sagen .

2008 auf einer Messe habe ich das Gelenk schon gesehen war aber überhaupt nicht von überzeugt da die ganze Mechanik viel zu weich war.
Ahaa... wusste gar nicht, dass das schon so lange läuft...



Nun sind ja fast 2 Jahre ins Land gegangen aber man sieht eigentlich kein nennenswerten Lasten die bewegt werden.
Najaa... jedes Ding hat halt seinen Einsatzberreich.
Man kann so ein System sichern nicht mit einem grossen Industrieroboter vergleichen.
Aber es wird sicher auch seinen Einsatzberreich finden..
Zu bedenken ist halt, dass alles noch in der Verbesserungsphase ist.

Durch die Verlagerung der Massen an einen Zentralen Ort (Fuss) kann man auch wieder viel an Motorleistung und dadurch an Gewicht
(auf dem Arm) einsparen.
Dadurch könnte der Arm wieder mehr heben.
Dazu kommen noch die Drehencoder in den Achsen (vorgesehen) , die die Genauikeit durch Nachregelung erhöhen können.

Aber wie es dann in der Praxis wird, wird sich zeigen O:)

[Roberto]

Hallo
Ganz vergessen.. Habe da noch ein kleine Doku.
http://www.pukshofer.com/Privat/Projekte/Roboter%20Projekte/Roboterarm_mit_robolink/Hauptseite.htm
l.G. Roberto

[Roberto]

Hallo
Bei Interesse, inzwischen gibt es ein paar neue Sachen:
http://www.pukshofer.com/Privat/Projekte/Roboter%20Projekte/Roboterarm_mit_robolink/Hauptseite.htm

Noch zu den Seilzügen...
Es werden Bowdenzüge aus dem Fahradberreich verwendet.(Laut Igus)
Das sind so kleine schwarze Metallzylinder die aneinandergereit werden.
Der Seilzug ist ein geflochtenes Seil .
Eine Angelschnur vermutlich nicht ?!
l.G. Roberto

Ps.:
Jetzt habe ich die Bowdenzüge auch im Netz gefunden:
http://www.nokon.de/html/deutsch/intro.html