Roboterarm --> Servo oder Schrittmotor

[KrosseKrabbe]

Hey,
ich habe demnächst vor mein eigenes Projekt zu starten. Es soll ein Roboterarm werden der die gleichen Freiheitsgrade hat wie der Menschliche Arm. Sprich : Schultergelenk Elbogengelenk und Handgelenk. Da der Hebelarm interressant ist : Die Länge sollte ca 1m sein von Schulter bis Handgelenk.

Ansteuern werde ich das ganze wohl mit Mikrocontrollern da mein Budget für ne anständige SPS (S7 oder sowas) zu klein ist.

Alle Motoren sollten sich um 360° drehen. Position würde ich am liebsten mit einem Inkrementalem Drehgeber machen da ich das fpr die einfachste Lösung halte. Kenne das aus der Industrie auch nicht anders.

1. Frage : Servo oder Schrittmotor (Genauigkeit sollte besser sein als 1°!)
2. Frage : Welchen Motor und wo kaufen? Conrad bietet da nichts an, war heute schon im Laden und die sagen für sowas haben die aufkeinenfall etwas im Angebot, alles zu klein.

Vielen Dank schonmal im vorraus.

Viele Grüße

[headnut]

HI

Ich denke du solltest doch schrittmotoren nehmen! Die haben mehr Kraft und vorallem haltemoment!

Die Ansteuerung ist auch schönner zum regeln, jedoch denke ich dass dies eher die teurere Variante ist!

Wie schwer soll denn dein Arm werden? weil das gibt gerade für den schultermotor einen enormen hebel!

[KrosseKrabbe]

Da mir die Möglichkeiten fehlen Teile zu Fräsen und zu drehen muss ich eh größtenteils auf leichtere Bauteile wie Alubleche und Kunststoffe zurückgreifen. Ich rechne aber mit mehreren Kg Gewicht da der Arm mit 1m Länge viel Material brauchen wird. Aber gerade Schritmotoren sind doch viel schwerer als Servos oder nicht? Hmm ansonsten muss ich schauen das Schultergelenk und halt die 360° Drehung des ganzen Armes mit Schritmotoren realisiert werden und der Rest mit Servos. Das müsste ja ne gute Möglichkeit sein.

Hab aber immernoch kaum Ahnung was man da nehmen sollte. Will unten bei den Schulter und 360° Motoren anfangen... Mir fehlt da son bischen die Fähigkeit die benötigte Leistung einzuschätzen. Ist schon bischen her das ich damit gearbeitet habe.

Aber schonmal Vielen Dank für deine Antwort

[headnut]

¨Kein Problem

Für die kleineren Sachen würde ich auf jedenfall Servos einsetzten! Wie du gesagt hast schon alleine wegen dem Gewicht!

[KrosseKrabbe]

Hat nun jemand ne Ahnung wo ich Servos und evtl Schrittmotoren kaufen kann? Conrad hat da nur mist ...

[BurningBen]

Schau mal hier vorbei:
http://www.mir-elektronik.de/index1.html

[Rabenauge]

Modellbauservos dürften, zumindest in der Schulter, um einiges zu schwach sein, der Arm soll ja sicherlich auch noch etwas heben können?
Beispielsweise dieses (hab jetzt einfach mal _irgendein_ kräftigeres ergooglet):

Betriebsspannung 4,8 ... 6 V.
Leerlaufstromaufnahme ca. 13 mA.
Stromaufnahme max. ca. 2700 mA.
Stellmoment ca. 140 Ncm(14 kg/cm).
Haltekraft ca. > 250 Ncm.
Drehbereich ca. 2 x 45°.

Du hast also, bei einem Meter Hebellänge gerade noch 140 g, die das Ding anheben kann- wird alleine für den Arm schon nicht reichen.
Das Ding wiegt übrigens knappe 150g.

Es gibt bestimmt noch _etwas_ stärkere, aber viel mehr dann nicht.

[KrosseKrabbe]

Drehbereich muss auch 360° sein ohne das der hinund herfährt sondern das der sich beliebig im Kreis drehen kann. Ich hab jetzt mal nen anderes Projekt angeschaut die haben diesen servo (http://www.robotshop.ca/home/suppliers/hitec-en/hitec-hs805BB-servo-motor.html)als schultergelenk genutzt. Der Roboterarm ist jedoch auch nen kleines STück kürzer und nur mit Polystyrol platten gebaut.

[Rabenauge]

Auch dieses Servo dreht _nicht_ 360°.
Das tun Modellbauservos (auch die, die für Roboter gedacht sind, innen ists das selbe) nicht.
Das können sie nicht, da sie sämtlich die Lageerkennung mittels Poti vornehmen, und die drehen nunmal nicht ringsherum.
Du kannst also entweder ein Getriebe anbauen (und damit zwar den Drehwinkel erhöhen, aber zugleich wird die Kraft weniger) oder das Servo umbauen (hacken, auf Neudeutsch), dann kann es zwar eine volle Umdrehung (oder auch mehr) dafür hast du die Lageerkennung erstmal nicht mehr. Die müsstest du dann z.B. per Gabellichtschranke o.ä. wieder nachrüsten.

Alternativ fiele mir (wenn es denn modellbaumässiges sein soll) noch eine Segelwinde ein: die können z.T. mehrere Umdrehungen machen, bei recht hoher Kraft. Ansonsten funktionieren sie aber genau wie normale Servos (meist haben sie sogar das gleiche Gehäuse): sie können per PWM eine beiliebige soll-Position anfahren.
Trotzdem wird die Kraft für _dein_ Vorhaben nicht ausreichen.

[KrosseKrabbe]

und wenn man als schultergelenk 2 servos parallel benutzt? dann hab ich doch die doppelte power oder nicht. Der Drehpunkt unten ist das kleinste problem behaupte ich mal da man ja kaum Last hat beim drehen.

Ich meine das Projekt das ich gesehen habe benutzt genau den Servo und der funktioniert sehr gut.

[Günter49]

Wenn du eine Lösung mit Servos bevorzugst - und reichlich Geld über hast - wäre das eine schöne Lösung für das Schultergelenk:
2 Robotis Dynamixel EX106 (Stückpreis ca. 475€) Haltemoment: 107 kgcm pro Servo. Der Servo lässt sich auch für Endlosdrehung programmieren.
http://www.nodna.com/index.php?cPath=2_17_119_263&XTCsid=v2snogkrdcsad240o6s96mev51
Der Serviceroboter Dynamaid der Uni Bonn verwendet diese Konfiguration:
http://www.nimbro.net/@Home/
Auf dem Bild auf Seite 2 des folgenden Dokuments kannst Du auch sehen wie sie eingebaut sind:
http://www.ais.uni-bonn.de/nimbro/papers/TDP_NimbRo_@Home_2009.pdf

Abhängig davon, wie viel der Arm heben soll, geht es natürlich auch eine Nummer kleiner:
Robotis Dynamixel RX 64 oder
Kondo KRS-6003HV ICS Red Version (aber nur 270° Stellwinkel)
http://www.robots-dreams.com/2009/04/kondo-puts-krs-servos-on-steroids.html
Für den Kondo wird ein Extragehäuse für den parallelen Einbau von 2 Servos angeboten.

Gruß, Günter