Ein Verrückter mehr

[Garrett89]

Hallo!

Ich habe mich eben registriert und will mich und meine Flausen einmal vorstellen. Mein Name ist Axel, ich bin 20 Jahre alt und studiere Maschinenbau im 2. Semester. Der Drang zur Technik war schon immer da und mein Motto ist höher, schneller, weiter(oder so :). Wenn der Mensch keine anderen Probleme hat, muss er sich eben welche machen! Genau, einen Roboter bauen/oder ähnliches...
Ich habe mit dem Modellbau angefangen und bin nun bei einer Eigenbau CNC Fräse gelandet, noch einige Wochenenden dann kann damit gefräst werden. Ich hatte mich bei der Fräse für Servomotoren entschieden, was mir jetzt vielleicht helfen könnte. Aber ohne Hilfe von euch Roboter Profis, wird das nichts.

Zu meinem ersten Projekt:

Bewegungen eines zB menschlichen Armes messen/aufnehmen und auf einen mechanischen Arm übertragen. Meine erste Überlegung waren Encoder und Servomotoren. Zwar ist das schon längst Stand der Technik:

http://www.youtube.com/watch?v=XiFYa22H1vg

aber übertreiben will man am Anfang ja auch nicht. Deshalb, ist es möglich etwas vergleichbares nachzubauen? Leider muss das auch ohne dem extrem teuren Handschuh CyberGlove funktionieren :). Ich würde mich freuen hier im Forum mit Leuten zusammen zu arbeiten die ähnlich Projekte vor haben.
Hier noch eine tolle Erfindung:

http://www.youtube.com/watch?v=hQnww5PDuFs

MfG Axel

[Rabenauge]

Die Technologie, echte Bewegungen aufzuzeichnen und auf ein (virtuelles) Skelett zu übertragen wird seit Jahren in Computerspielen und Filmen benutzt.
Im einfachsten Falle werden die relevanten Gelenke mittels Markern (irgendwas gut erkennbares, im Grunde reichen Tischtennisbälle) gekennzeichnet und per Kamera aufgenommen.
Dann kann man die Bewegungen relativ leicht errechnen.
So bekommt man z.B. typische Bewegungen _einer speziellen_ Person hin, die Technik wird z.B. in Fussball-Simulationen benutzt, um konkrete Spieler darstellen zu können.
Auch in einigen CG-Filmen wurden solche Techniken benutzt.
Google mal nach Motion Capturing, da findest du einiges drüber.
Das Programm Poser beispielsweise kann direkt solche Bewegungsaufnahmen (BHV, glaub ich) verarbeiten und auf eine virtuelle Figur übertragen.

Was ich nicht weis ist, wie man das dann auf konkrete Technik übertragen könnte, aber viele 3D-Programme haben eine Skript-Schnittstelle, Blender beispielsweise (in dem man solche Techniken benutzen kann (hab ich allerdings noch nie gemacht) hat eine Python-Schnittstelle), vielleicht geht da was. Da Blender (und auch andere 3D-Programme) ohne weiteres IK-Ketten berechnen können, könnte das recht gut funktionieren.

[Martinius11]

Wie wärs mit Beschleunigungssensoren?

[Maxtronik]

Hi,

oder wie wäre es mit Whiskers (Fühler)
guckst du hier (http://www.rn-wissen.de/index.php/Sensorarten) (Dann scroll mal nen bisschen tiefer).
Ich weiß nur nich wo man die kaufen kann.
Ansonsten hat Rabenauge recht.
Kennst du vb?Guckst du hier (http://dftuz.unizar.es/~rivero/alumnos/vmouse.html) auf krass Seite vielleicht is dat gut für dich?Die benutzen nur einen markierten Handschuh und eine Webcam.
Wenn du dich mit vb (gratis und super einfach) etwas beschäftigst kannst
du sogar Daten per Com Port zu deiner Mechanischen Hand senden,
also sie damit steuern.

MfG Maxtronik

[Garrett89]

Whiskers Fühler, das ist es! Hatte mir heute ein Mechatroniker Kollege auch schon erklärt, das sich der Widerstand durch das verbiegen des Fühlerbandes verändert. Hm das ist wirklich interessant :) Nur bis jetzt wusste ich den genauen Namen noch nicht, Danke!
Mit der Videokamera ist für viele Sachen bestimmt ausreichend, aber ich dachte an Sensoren die immer und überall funktionieren, nicht nur vor einer Kamera. Aber schön das es solche Methoden auch noch gibt.
Die Inkrementalgeber sind auch sehr praktisch, nur leider habe ich bis jetzt nur kleine mit ca 20 Impulsen/Umdrehung gesehen. Und je genauer der Inkrementalgeber, je größer wird er. Encoder sind mir dabei auch noch zu groß, aber liefern sehr genaue Werte. Encoder oder Whiskers Fühler, jetzt nimmt es schon mal eine gute Richtung ein. Die Whiskers würden mich besonders interessieren, ist es möglich an die relativ günstig ran zu kommen, wie ist derPreis? oder kann man die sogar nachbauen?

MfG Axel

[KR-500]

Hi

also die einzigen Sensoren dieser Art die ich bis jetzt auf dem Markt gefunden habe sind von micromouse die Flexsensoren. http://www.micromaus.de/

KR-500

[HannoHupmann]

Die Dinger kosten glaub ich um die 15€ pro Stück. Nachbauen kann man sie schon, wird dadurch aber auch nicht billiger.

[Garrett89]

Cool, der micromaus Shop ist schon mal sehr gut. Der Preis ist auch noch ok, ein Encoder ist da auch nicht viel billiger. Ich muss mir jetzt noch eine Regelung überlegen, die etwas mit den Widerstandswerten der Flexsensoren anfangen kann, und dann einen Servomotor ansteuert. Zur einfachen Ansteuerung eines Servos gibt es Servotester, haben diese auch einen Potentiometer, oder einen Drehimpulsgeber?. Die nächste Frage ist also, gibt es eine Möglichkeit Wiederstandswerte für Servoansteuerungen zu nutzen?

MfG Axel

[Garrett89]

Ah ok, habe mir den Aufbau eines Servotester nochmal angeschaut, eingestellt wird also über einen Widerstand, der die Pulsbreite verändert.
Das ist schon mal sehr praktisch, so kann der Servo direkt mit dem Tester und dem Flexsensor(Widerstand) geregelt werden.

Ich werde mir in nächster Zeit einmal einen Flexsensor zulegen, kaufen oder selber bauen
http://hackaday.com/2009/07/25/custom-flex-sensors/
und einen Versuchsaufbau machen. Wenn das klappt, geht er darum einen ganzen Arm oder eine Hand zu steuern. Bilder folgen dann, aber da ich noch andere Beschäftigungen/Pflichten habe wird es etwas dauern. Wenn ihr noch eine Idee zu dem Aufbau oder der Steuerung habt, wär ich sehr dankbar. Es werden sich bestimmt noch viele Fragen ergeben.

MfG Axel

[wkrug]

In die Servoelektronik direkt würde ich aber nicht eingreifen.
So ein Servo wird mit Impulsen angesteuert.
Ein Endanschlag entspricht dabei ca. 1ms Pulslänge, der andere Endanschlag entspricht ca. 2ms Pulslänge.
Zwischen 2 Pulsen ist eine 20ms Pause.
Aber ich denk mal, das wusstest Du schon.
Lieber die Analogwerte der Sensoren digitalisieren und mit einem Microcontroller diese Impulse generieren.
Ein ATMEGA Controller kann ca. 16 Servos ansteuern, mit Tricks noch mehr und hat 6-8 A/D Wandler mit 10 Bit Auflösung um Analogwerte zu digitalisieren.

Guck hier im Forum ein wenig rum, da wirst Du sicher einige gute Anregungen finden.

[Garrett89]

Hi wkrug

Das mit den ATMEGA wäre auch nicht schlecht, wenn der sogar bis zu 16 Servos ansteuern kann. Zur Zeit hab ich noch zu wenig Plan um solche Microcontroller zu programmieren, aber es würde viel neues ermöglichen, vorallem wenn es komplex wird. Ich werd mich mal damit beschäftigen.

Diese Woche ist auch schon ein Flexsensor und ein paar Servotester angekommen. Und siehe da es funktioniert :)

folgender einfacher Aufbau:

Servotester mit 4 bis 5Volt DC versorgt
Servo an Servotester angesteckt
Drehpoti raus und dafür den Flexsensor angelötet.
Nach ein wenig probieren und grübeln warum sich nichts bewegte dann die Lösung:
an den linken und mittleren Anschluss den Felxsensor, und zwischen mittleren und rechten Anschluss ein 10K Widerstand(für anderen Flexsensor vielleicht mehr oder weniger) eingelötet.

Nun kann man den Flexsensor knicken(oder drauf drücken) und er ändert seinen Widerstand von ca 40K auf bis zu wenige tausend Ohm und der Servotester denkt das wäre ein Drehpoti - Servo dreht sich.

Man kann den Servo nun so genau mit dem Flexsensor steuern wie mit einer Fernsteuerung auch. Bei schnellen Bewegungen nicht in Echtzeit aber bei langsamen Bewegungen oder bisschen mehr Spannung so gut wie zeitgleich. Ich würde daher vielleicht noch einen schnelleren Servo nehmen. Aber es funktioniert jetzt erstmal mit dem Flexsensor den Servo zu steuern :) wirklich cool.

Wenn ich dann mal wieder die Kamera habe, mache ich ein paar Bilder oder noch ein Video wenn jemand das interessiert. Da bald Prüfungen sind vielleicht erst in ein paar Wochen

Carbostat-Beutel sind auch welche angekommen, und siehe da der erste selbsgebaute Flexsensor funktioniert nach Bauanleitung von
http://www.instructables.com/id/How-to-Make-Bi-Directional-Flex-Sensors/
oder
http://www.youtube.com/watch?v=FEPgLbPv6NM&feature=related

Wichtig ist das die Oberfläche bei den Beuteln leitet, also nicht diese silbernen oder vergitterten ESD Beutel, nur die matt schwarzen gehen.
http://www.pkelektronik.com/index.asp?GroupID=572

Nur muss ich noch austesten mit welchem Widerstand sich dann der Servo gut ansteuern lässt. Denn sonst biegt man den Flexsensor nur halb und der Servo ist schon längst auf Anschlag. Das muss ich jetzt erstmal austesten wo ein gutes Mittel liegt.

MfG Axel

[Willa]

hi, könntest du mal ein video von deiner flexsensor/ servo lösung machen? Mich würde das evtl für den Bau eines headtrackers interessieren. wenn es denn einigermaßen funktioniert...

[Garrett89]

Hallo William, gut habe mal ein Video gemacht.
Leider hatte ich nur mein altes Handy zur Hand, aber man kann die Bewegungen noch erkennen :)
http://www.youtube.com/watch?v=xZ5XKcjvCMI
Bilder vom Aufbau kommen noch, wenn ich wieder vernünftige machen kann.
bei einem headtracker würde das vielleicht funktionieren, wenn der servo ein paar Grad mehr drehen kann, 180 Grad Servos.
Flexsensoren sind teuer, da empfehle ich 100 Tüten Carbostat Material für 11 Euro, um dann viele viele eigene basteln zu können, oder man kauft sich gleich richtig gute Sensoren die man so nicht nachbauen kann. Habe mal einen Flexsensor auseinander genommen, und es war genau solche schwarze Verpackungsfolie drin wie bei den Tüten ^^, nicht sehr besonders... da gibt es sicherlich noch bessere Ausführungen
Aber das funktioniert auch so schon gut.

MfG Axel