Spezielle Fortbewegung - Stelzen - Kraftübertragung

[Obi Wan]

Hat jemand schon eine Art Spinnenbein gebaut ?

Ich möchte ein Gefährt bauen ca 3 kg und mit Spinnenartigen Füssen
versehen. Ähnlich eines Hexapoden.

jedoch möchte ich die Servos am besten im Körper befestigen und die
Füsse über Seilzüge oder ähnlichen bewegen.

Hat jemand schon so etwas realisiert, oder Ideen dazu ?

Gruß Obi Wan

[Frank]

Kjion hat sowas in der Richtung gebaut. Er wollte diesbezüglich auch noch ein Bild posten.

[Kjion]

http://www.kreatives-chaos.com/index.php?seite=laufroboter

Da gibts auch ein paar Bilder dazu. Mehr Informationen kommen noch in den nächsten Tagen ( wahrscheinlich ab dem 15.1 ) ...

[Obi Wan]

Danke Frank und Kjion

Gleich eine Frage dazu Kjion, schaut toll aus !

Ich habe mir die Ganze Zeit Sorgen gemacht die Querkräfte von den
Servos fernzuhalten gibt es da bei Dir Probleme ? oder sind das spezielle
Servos ?

Gruß

Obi Wan

[Kjion]

Was meinst du jetzt direkt mit Querkräften ??

Sind eigentlich ganz normale Metallgetriebe Servos...

MfG Kjion

[Obi Wan]

Hallo Kjion

Ich denke vielleicht viel zu kompliziert, scheint ja keine Probleme zu geben!
Ich nehme an das bei der Laufbewegung die Kräfte seitlich auf die
Lager den Servo schnell verschleißen lassen und denke das diese
durch zusätzliche Maßnahmen aufgefangen werden müssen.

Wie schwer ist dein Modell ca. ?

Gruß Obi Wan

[Kjion]

Mein Roboter wiegt 800g, ist aber noch nicht so viel gelaufen.


Ich nehme an das bei der Laufbewegung die Kräfte seitlich auf die
Lager den Servo schnell verschleißen lassen und denke das diese
durch zusätzliche Maßnahmen aufgefangen werden müssen.

Daher hab ich auch Metallgetriebeservos genommen, da die deutlich robuster sind... bis jetzt hat es damit auch noch keine Probleme gegeben

MfG Kjion

[Obi Wan]

Danke für die Info Kjion

ein gutes Nächtle

Obi Wan

[Hessibaby]

Hallo Obi Wan, Frank und Kijon,
ich habe mir Kijons Robby angesehen, Respekt -statisch einwandfrei- auch dynamisch habe ich kein Problem erkennen können da die Kräfte an den Lagern der Servos dort eingeleitet werden wo es korrekt ist. Bei einem Hexa- oder Octopoden und ca. 3-4 kg Masse würde ich allerdings -alleine schon aus Kostengründen- mit Kurvenscheiben und federvorbelasteten und kugelgelagerten Stelzen arbeiten -dann genügt auch ein Motor je Seite und Du vermeidest das der Robby sich selber in die Hacken tritt. So ein Teil hatte ich vor 28 Jahren für meine Diplomarbeit gebaut -leider gibt es keine Bilder mehr und das Gerät ist irgendwo im Kultusministerium verschollen- how ever ich kann´s nicht ändern.
Gruß Hartmut

[Minifriese]

Hallo zusammen,

Ich würde für einen sechsbeinigen Roboter ebenfalls auf jeden Fall die Beine mit Federn vorspannen. So, daß er, wenn er bloß dasteht, nur auf den Federn ruht und die Servos in ihrer Neutralstellung sind. Dann ziehen sie nämlich keinen nennenswerten Strom. Ich vermute mal, daß dein Robby ziemlich energie-hungrig ist, Kjion? Denn bei dir lastet ja permanent das Gewicht des Roboters auf den vier dicken Servos im Rumpf. Das treibt normalerweise den Stromverbrauch in die Höhe... Beim Laufen haben aber "vorgespannte" Beine das gleiche Problem, das Servo muß ja dann die Feder spannen können, und die Feder ist so stark, daß sie ihren Teil des Robotergewichts tragen kann. Laufen ist also immer recht energieaufwendig :-(
Übrigens, Hartmut, was meinst du denn mit Kurvenscheiben? Ich hätte die Beine wie Kjion mit Servos gebaut, weil man dann per Software jedes Gelenk einzeln steuern kann und das Laufen damit theoretisch gut optimieren kann (mich interessiert die Software für solche Laufgefährte immer mehr als die Hardware...). Gibts da auch andere (bessere??) Möglichkeiten?
Und Kjion: Hattest du irgendwelche besonderen Gründe, deinem Robby nur vier Beine zu geben, anstatt sechs? Oder war das mehr eine "zufällige" Entscheidung? Ich hätte gedacht, daß ein stabiles Laufen mit sechs Beinen einfacher zu realisieren ist, weil der Roboter immer auf dreien sicher steht, während die anderen drei den nächsten Schritt machen. Hast du vielleicht von deinem Gefährt ein kleines Video, wo man ihn "rennen" sieht?

Gruß,

Nils

[Hessibaby]

Hi Nils,
wie Du es realisierst ist natürlich Dir überlassen, wenn Du es aber mit Servos machen willst kannst Du auch mit zwei Federn -eine nach vorne eine nach hinten- quadratische Geometrie - dann helfen sich die Federn gegenseitig- arbeiten. Für die Lauffunktion benötigst Du keine komplexen Kurvenscheiben sondern einfach nur außermittig gelagerte Rundlinge. Versuchs mal mit nem Bierdeckel einer Nadel und einem Bleistift. Wenn Du auf jeder Seite drei Stelzen hast brauchst Du die drei Scheiben nur um je 120° zu versetzen und gleichsinnig zu drehen. Vortrieb -aber wirklich nur nach vorne- entsteht und das Gebilde steht immer auf 4 Pinnen.
Überigens was macht ein Friese in Erlangen ?

Gruß Hartmut

[Minifriese]

Moin moin,

Wieso denn Federn vorne und hinten?
Das Roboterbein, das ich mir vorstelle, besteht aus zwei Teilen: Am Rumpf ist der "Oberschenkel" befestigt, der nach vorne und hinten, also um eine senkrechte Achse, und nach oben/unten, also um eine waagerechte Achse geschwenkt werden kann. Das dürfte der schwierigste Teil des ganzen sein, ist aber machbar, siehe Kjions Robby. Außen an diesem Oberschenkel sitzt dann das Gelenk (Knie) für den Unterschenkel, der in meinem Fall ziemlich steil steht (ebenfalls wie bei Kjion, soweit ich das erkennen konnte). Damit ist die nötige Kraft, um den Winkel im Kniegelenk gleich zu halten, *relativ* gering. Das Problem ist eher das "Hüftgelenk": Da der Oberschenkel etwa mit 30-50 Grad vom Korper aufwärts zeigt, wirkt auf das Gelenk (in der waagerechten Achse) ein beträchtliches Drehmoment, weil fast die ganze Länge des Oberschenkels als Hebelarm wirkt.
Also würde ich die Feder zwischen Rumpf und Oberschenkel so reinbauen, daß sie das Bein nach unten ziehen/drücken will, und damit den Robby vom Boden hebt (Liegestütze...). Bloß beim Bewegen des Beines müßte halt das Servo das Bein ein wenig anheben und damit gegen die Federspannung arbeiten.

Das mit den Bleistiften und Bierdeckeln ist nicht so ganz das, was ich vorhatte, auch nicht in professioneller Ausführung ;-) Sowas hab ich damals mal aus Lego gebaut... Aber wie gesagt, ich will das Bein halbwegs naturgetreu bewegen und die Laufbewegung per Programm steuern. Zum Beispiel auch zum Laufen von Kurven, das geht mit deinen Exzentern ja nicht so richtig.

Übrigens, Minifriese deswegen, weil ich von nördlich des Mains wechkomme, also für die Franken prinzipiell ein Friese bin. Rein geographisch bin ich aber nicht wirklich einer. Mehr Fastfriese als Ostfriese...

Bis denn dann,

Nils

[Hessibaby]

Hallo Nils,
habe mal für bayrische Firma gearbeitet und wurde nur als Südschwede benannt. Aber wie heißt es so schön was sich liebt das neckt sich womit die Kollegen zu Norditalienern mutierten.
So nun aber zum Theman: Wenn es also mehr der unzulänglichen menschlichen Physis entsprechen soll dann hast Du natürlich absolu recht mit Legogebastel. Die Frage die sich nun stell ob Du wirklich alle sechs Stelzen einzeln bewegen willst oder seitenweise werkelst. Wie auch immer würde ich als Hüftgelenk nicht das Servolager sondern ein Kugel- oder Gleitlager setzen da hier die höchste Last eingetragen wird und den Oberschenkel mit einem Zapfen bewegen, es sollte -zumindest theoretisch- möglich sein über ein wenig Gestänge und eine Zugfeder vor dem Kniegelenk den Unterschenkel kinematisch mit zu bewegen. Den Fuß kann man ja pendelnd symetrisch aufhängen damit er sich -begrenzt durch was auch immer- Bodenunebenheiten anpassen kann.
Laß uns weiterdenken vielleicht fällt uns noch was ein.

Gruß Hartmut

[Kjion]

Ich hatte auch mal angedacht, das "Hüftgelenk" irgendwie zu lagern und dann das ganze von dem Servo antreiben zu lassen. Allerdings erfordert das mehr aufwand für die Mechanik, ist aber bei höheren Gewichten vermutlich das einzig ware.


Da der Oberschenkel etwa mit 30-50 Grad vom Korper aufwärts zeigt, wirkt auf das Gelenk (in der waagerechten Achse) ein beträchtliches Drehmoment, weil fast die ganze Länge des Oberschenkels als Hebelarm wirkt.
Genau das habe ich mir auch überlegt, bin dann aber zu dem erregniss gekommen, das es bei dem erwarten Gewicht noch gerade vertretbar wäre die Ansteuerung direkt zu machen. In der Software wird auch möglichst versucht den Abstand des Aufsetzpunktes nah an der Länge des "Oberschenkels" zu halten. Ist natürlich nicht immer möglich...

Ob es sinnvoll ist das Bein über Federn zu entlassten hab ich mir noch nicht überlegt, mir persöhnlich würde so eine Lösung aber nicht so gut gefallen, sodass ich sie erstmal aussen vor lassen werde. Ich werde sowieso nochmal die Konstruktion der Bein überarbeiten müssen, da noch keine ordentlichen Kraftmesser eingebaut sind, bzw. die Kraftmessung über den Servostrom eher anhaltspunkte als eine Zuverlässige Aussage über die Belastung des gibt....

MfG Kjion

[Obi Wan]

Hallo Robifans !

Das ist schon enorm was sich da alles auftut !

Ich hatte auch schon mal daran gedacht das Bein ähnlich
eines Endoskops mit Seilzügen im Inneren zu bewegen, aber
die Kräfte sind locker 10 - 20 mal (schätze ich) so groß, da
braucht mann Mini Stahlseile :roll: hätte aber den Vorteil das die Servos
Zentral in der Mitte wären.

MFG

Obi Wan

[Hessibaby]

Hallo Kijon , Hallo Obi Wan,
die Idee mit den innenliegenden Seilzügen ist gar nicht so übel weil -wenn das ganze auf unsere Stelzen- übertragen das ja auch so ist. Da die Natur das üblicherweise viel besser kann als wir ist das höchstwahrscheinlich auch der richtige Ansatz. Was wir also brauchen sind Streck-/Beugemuskeln und Sehnen. Zu Sehnen fällt mir spontan Angelschnur ein -sehr stabil auch bei Schubkräften und muß nicht geschmiert werden. Wenn wir diese nun in dünnen Alu oder Messingröhrchen führen mit Federn Strecken und mit Servos -oder was auch immer- beugen sollten wir doch schon fast am Ziel sein. Wenn wir am Fuß noch ganz geschickt einen Microschalte platzieren wissen wir wenn das Bein wieder senkrecht steht. Die Frage die sich noch stellt ob es sinnig ist die Positionspotis aus den Servos in die Geleke zu verfrachten um Echtzeitposition zu erfassen. Ich würde da wahrscheinlich lieber kleine Getriebemotore zum Antrieb der Gelenke nehmen und die Position per Poti über einen analogen Eingang von nem Microcontroller auswerten.

Let think more

Gruß Hartmut

Hallo Zusammen,

ich hab Ende 2002 auch mal einen Roboter auf 6 Beinen gebaut.

http://www.rrudloff.de/Pic/Robo03.JPG

http://www.rrudloff.de/Pic/Robo02.JPG

http://www.rrudloff.de/Pic/Robo01.JPG

http://www.rrudloff.de/Pic/Robo04.JPG

Als Ansteuerung sind ganz normale Standardservos verwendet worden, die über Gestänge mit entsprechend disignten Hebelwirkungen die einzelnen Beinglieder bewegen.

Zusätzlich sind an den Gelenken die das Gewicht des Roboters tragen müssen Ausgleichsfedern montiert, damit die Servos nicht überlastet werden.

Die Bilder Zeigen die Mechanik ohne die Steuerelektronik.
Als Steuerung hatte ich damals eine Conrad C-Control 1 eingebaut, die aber nicht leistungsfähig genug war, um den Roboter zufridenstellend zu bewegen.

Momentan liegt das Projekt auf Eis, die Sevos sind teilweise schon wieder aus dem Roboter ausgeschlachtet worden.

Gruß Robert

[Frank]

Hallo Robert,
sieht sehr interessant aus Dein Teil! Steckt sicherlich ne lange Bauzeit dahinter. Eigentlich schade das du es schon wieder etwas abgeschrieben hast bzw. es brach liegt. VIelleicht kannst du es doch noch irgendwann zum leben erwecken. Vielleicht sogar mit dem Roboter-Board-Projekt das bei uns geplant wird. Da es voraussichtlich für 20 Servos ausgelegt wird, dürfte das bei Dir ja ideal passen.

Gruß Frank

Hallo Frank,

ich hab das Thema nicht abgeschrieben, sondern lediglich etwas abgewandelt, da ich mich jetzt etwas mehr mit Modellbau beschäftige.

Momentan versuche ich mir eine eigene Fersteuerung für ein Funktionsmodell zu bauen, die auf zwei C-Control-II, mit einer AddLink-Funkverbindung und einem SD20 zur Ansteuerung von 20 Servos basiert.

Hat ja entfernt auch was mit Robotern zu tun.

Wenn die Fernsteuerung mal fertig ist, ließe sie sich auch problemlos zur Steuerung des Roboters verwenden.

Gruß Robert

[Frank]

Hi Robert,
ich meinte auch mehr das es schade ist das du diesen Roboter auf EIs gelegt hast. 6 Beiner gibt es ja nicht allzuviele.
Ein bisschen hab ich in Sachen Modellbau auch schon gemacht, habe ein RC-Segelflieger und RC-Car.
Interessant wäre vielleicht autonomer Roboter kombiniert mit Fernsteuerung. So das man auch mal ne Weile die Fernsteuerung zur Seite legen kann. Sowas in der Richtung machst du ja.
Momentan find ich allerdings völlig autonome Roboter immer noch am faszinierendsten. Funk find ich dennoch interessant, hab nur nur noch keine sinnvolle Anwendung dafür gefunden.

Gruß Frank

[CityJumper]

hi frank,
intresantes thema was du da anschneidest!

wenn ich nächtes we mit meinem staubsauger roboter fertig bin,
habe ich einen 6beiner in planung, die servos und sind schon bestellt, und
die teile für das grundgerüst sind auch schon gefräst.

eine funk modellbau kombi habe ich schon mal gebaut, bei mir war es ein modellboot, welches autonom fahren konnte, und rich an einer ir bake orientierte. wenn erforderlich ließ sich die ganze steuerung per vernsteuerung abschaten und das boot manuell betreiben. leider existieren aufgund eines pc crashes keine bilder mehr :-/

mfg
michael

[Max]

Wie bewegen sich die Roboter seitwärts?