Humanoider Roboterarm mit künstlichen Muskeln

[Dennis2006]

Hallo,

Ein weiteres Projekt ist nun von mir fertig erstellt geworden.
Es handelt sich dabei um einen humanoiden Roboterarm, der mit künstlichen Muskeln (Marke Eigenbau) hergestellt ist und folgende Funktionen aufweißt:

- Arm heben
- Arm senken
- Arm beugen positiv
- Arm beugen negativ
- Hand auf
- Hand zu

Die künstlichen Muskeln habe ich aus Geflechtsschlauch als Außenhülle und einen Schlangenluftbalon als Innenkern hergestellt. Bei den großen Muskeln habe ich einen Fahrradschlauch verwendet.
Der Luftanschluss erfolgt über Penumatik-Schnell-Anschlüsse und ist in den Muskel eingearbeitet. Am Ende des Muskels befinden sich 2 Schlaufen zur Montage.

http://www.imgbox.de/users/public/thumbnails/l6202g237_t.gif (http://www.imgbox.de/?img=l6202g237.jpg)

http://www.imgbox.de/users/public/thumbnails/j24001t237_t.gif (http://www.imgbox.de/?img=j24001t237.jpg)


Der Arbeitsdruck der kleinen Muskeln beträgt 2,5 bar und bei den großen 3,0 bar. Beide Muskeln halten max. 4,2 bar Druck stand! Darüber hinaus platzt der kleine Muskel.

Die Ansteuerung erfolgt über 5/2 Wegeventile mit Endlagendämpfung.

http://www.imgbox.de/users/public/thumbnails/a51450g237_t.gif (http://www.imgbox.de/?img=a51450g237.jpg)

http://www.imgbox.de/users/public/thumbnails/f44192l237_t.gif (http://www.imgbox.de/?img=f44192l237.jpg)

http://www.imgbox.de/users/public/thumbnails/w49301d237_t.gif (http://www.imgbox.de/?img=w49301d237.jpg)

Ich habe für Euch auch noch ein kleines Video erstellt:

http://www.youtube.com/watch?v=9ZWHSpBpVaw

Viele Grüße

Dennis

[HannoHupmann]

Kannst du auch zwischenlagen ansteuern oder nur die Endlagen.

[yaro]

Tolles Projekt! Sieht richtig professionell aus!

Kannst du die Muskeln auf bestimmte Drücke bringen, oder kannst du sie nur komplett zusammenziehen lassen?
Ist irgendwelche Sensorik geplant?
Was soll der Arm machen? Oder ist es einfach eine Studie?

Gruß, Yaro

[Dennis2006]

Hallo,

Also mit diesen Aufbau kann ich lediglich die Endlagen anfahren. Um auch die Zwischenlagen anzufahren bedarf es Proportionalventile.

Da diese aber zum Einen teuer und zum Anderen sehr groß sind, hatte ich ursprünglich eine Eigenkonstruktion mittels Micro-Servos und einem manuellen Penumatikventil geplant.

Jedoch hat sich nach meinen Tests dieser Art der Ansteuerung herausgestellt, dass künstliche Muskeln zwar den Menschen sehr nahe kommen, jedoch in meinem humanoiden lebensgroßen Roboterprojekt keine Anwendung finden, da immer ein Kompressor als Druckerzeuger und vor allem ein großer Druckspeicher mitgeführt werden muss. Wenn man dann noch selbstgebaute Propventile mittels Servos verwendet, sprengt das den Rahmen der Effektivität.

Somit war der Arm ein Aufbau zum Testen der pneumatischen Muskeln, da ich, wie ihr mit Sicherheit ja auch, den Film iRobot gesehen habe und ich es nun einfach mal wissen wollte ob sowas realisierbar ist. Dazu aber von mir ein ganz klares Nein!

[Chaosmann]

Geht schon, nur nicht mit Hobbymitteln:
http://www.youtube.com/watch?v=liicZ_pvGiQ&feature=related

Gruß
Daniel

[Dennis2006]

Ich kenne dieses Video und es sieht auch sehr beeindruckend aus. Doch man sieht nicht den riesen Kompressor und die große Propventil-Einheit.

So müsste ein humanoider Roboter immer einen Kompressor hinter sich her ziehen.

Das meinte ich mit ist meiner Meinung nach nicht realisierbar da diese Komponenten nicht nur viel Platz brauchen sondern auch noch schwer sind.

[NOX]

Alles eine Frage der Auslegung.
Man kann ein entsprechendes Ventil ganz sicher auch klein bauen.
Die Ansprüche sind im Moment für ein prop-Ventil nur andere (bis jetzt will man die ja stationär verbauen und nicht in einen mobilen Roboter).

Zum Thema Druckerzeugung könnte man vielleicht über alternativen nachdenken. Warum unbedingt einen Kompressor?
Man könnte auch über Flüssiggas (Propan, Butan oder ähnliches) nachdenken. Oder vielleicht Die Thermische Ausdehnung von Gasen nutzen. Oder direkt eine Verbrennung?
Alles Möglichkeiten die man Evaluieren kann! (ich will nicht sagen, dass eine davon unbedingt taugt! Es soll nur Diskussionsstoff sein!)

Sonst: schonmal sehr schön!
Sehr Interessantes Testprojetk!

Gruß, Max

[Chaosmann]

Die Russen hatte da mal ein Forschungsprojekt, bei dem sie ein Exoskellet zum Laufen gebaut hatten.
An stelle von Servos oder Hydraulik hatten sie Hubzylinder eingebaut, die über die Verbrennung von winzigen Mengen Benzin gearbeitet haben. Dabei wurde auch direkt die Expansion der Gase benutzt.

Das hier hatte ich mir mal von einer Seite kopiert (weiß leider nicht mehr von welcher):

Wunder-Stiefel made in Russia

Moskau. Das Tscheljabinsker Traktorwerk im Ural plant die Produktion von „Sieben-Meilen-Stiefeln“. Sie erlauben dem Menschen mit einer Geschwindigkeit bis zu 20 km/h zu laufen. Tscheljabinsk ist vor allem als Produktionsstätte für Panzer bekannt. Auch die „Sieben-Meilen-Stiefel“ wurden ursprünglich für die Armee entwickelt. Jetzt kann sie aber jeder Interessent kaufen. Der Erfinder der Wunder-Stiefel, Viktor Gordejew, behauptet, dass die Kosten für ein Paar in der Serienproduktion 500-600 Dollar betragen werdfen.

Die Stiefel sind mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet. In einem 30 cm langen Zylinder erfolgt unter der Einwirkung des menschlichen Körpergewichts die Komprimierung und der Treibstoff zündet. Das Zünden des Treibstoffs bringt den Stiefelträger vorwärts, dessen einzige Aufgabe es ist, die Beine abwechselnd zu bewegen, bis die Socken qualmen. Es werden 400 Gramm Benzin pro 100 km verbraucht. Das Gerät wiegt nur 1,25 Kilo.

Im September fangen die Sicherheitstests des neuen Fortbewegungsmittels an. Ab Januar 2004 werden 6.000 Paar pro Jahr seriell produziert.

Die Entwicklung der Super-Stiefel begann bereits 1976, als ein Prototyp mit einem Gewicht von 2,5 Kilogramm fertiggestellt wurde. Für diesen Prototypen interessierte sich das Verteidigungsministerium der UdSSR, bemängelte allerdings das hohe Gewicht der Stiefel. Die Untergang der Sowjetunion und die wirtschaftliche Krise in Russland erlaubte es nicht, die Entwicklung schnell serienreif zu machen. Nun ist Viktor Gordejew aber optimistisch. Er bekam nach eigenen Worten von mehreren britischen Firmen Bestellungen für insgesamt 10.000 seiner Stiefel. (bw/.rufo)