Delta Roboter - ein Wochenendmärchen ;-)

[AlexAtRobo]

Hatte seit langem wieder das dringende Bedürftnis was zu basteln - in letzer Zeit bin ich aus persönlichen Gründen nicht wirklich dazu gekommen. Von den vielen, in Youtube zu bestaunenden Deltas in allen Varianten inspiriert, wollte ich auch so ein Ding. Da ich immer schon eilig unterwegs war - mußte alles an einem Wochenende geschehen. Am Samstag Vormittag gings zum befreundeten Modellbauhändler, Servos und Kugelgelenke kaufen. Dann zum Baumarkt Alu Profile kaufen. Und dann ab in die Werkstatt, dass ganze zusammenschustern. Als Trägerplatten habe ich alte Platinen zurechtgefräst - habe Zugang zu einem Fräsbohrplotter.
Das Ventil für den Staubsauger (Vakuumventil) habe ich mit der Drehbank gebaut. Erst mit 10mm vorgebohrt, dann mit 30mm aufgebohrt und anschließend noch ordentlich ausgedreht. Der Drehkolben passt mit etwas Spiel - ist aber kein Problem, der Sauger saugt viel mehr als benötigt. Ein bisschen Fremdluft schont ihn vor dem Hitzetot. Im Kolben sind 2 Bohrungen im Winkel von 90°.
Nachdem die Arme verklebt und verschraubt waren, gings an die Elektronik. Die besteht aus einem ATMega 8 und kann momentan bis zu 6 Servos steuern.
Die Platine ist einseitig ausgeführt - mit Drahtdrücken, da mir das durchkontaktieren in der Galvanik zu lange gedauert hätte.

Dann gings an die Firmware für den Mega 8 - war - sobald ich den Plan hatte, wie es gehen soll, auch kein großes Problem. Theoretisch kann jeder Servo in 7000 Teile geteilt - für meine Zwecke genau genug - meine 130N/cm Billigservos sind der eigentliche Ungenauigkeitsfaktor.

Zu guter letzt gings an die PC Software - die Verbindung erfolgt per RS 232. Dort war die größte Herausforderung die Winkel der einzelnen Servos zu berechnen um in einer Ebene verfahren zu können. Leider haben meine Mathe Kenntnisse nicht gereicht, um das ganze Formelsystem aufzulösen und sozusagen Rückwärts, also von Sollposition der Plattform auf die Servowinkel zu rechnen.

Mein Weg war daher vorwärts, in 8 Stufen. Ich nehme als erstes einen Winkel an, 45°. Dann berechne ich, wie lange der Arm zu meiner Platform sein müßte. z.B. 210mm. Da ich weiß, dass mein Arm 220mm ist, weiß ich anschließend, dass der Winkel noch zu klein ist. Also wird 22,5° (45/2) dazuaddiert und wieder gerechnet. Diesmal kommt z.B. 224mm raus. Jetzt weiß ich, dass der Winkel zu groß ist. Also wird wieder die Hälfte von 22,5° abgezogen. Nach 8 dieser Rechenschritte ist Ergebnis auf unter 0,1mm gesunken (Armlängenfehler), das reicht um die Postion anzufahren, so genau ist das ganze mechanisch sowieso nicht. Diese Berechnung muß man nun für alle 3 Servos machen und schon kann man loslegen.
Hab dann noch ein kleines Bewegungsmakro gespeichert, und mein Sohn hat in dem Video die Kontrolle übernommen ;-).

Hoffe euch gefällts, vielleicht schaffe ich mal etwas Doku nachzureichen.

Das Video findet ihr auf meiner Homepage.

http://www.schoeppl.info/de/elektronik/delta-roboter/delta-roboter.aspx

[radbruch]

Hallo

Willkommen im Delta-Club :)

Gefällt mir sehr gut. Und die Bauzeit ist super. Ein Staubsauger als Vakuumheber ist allerdings schon heftig. Wer hätte gedacht, dass ein Buch so nützlich sein kann ;)

Gruß

mic

[AlexAtRobo]

Hallo zurück. Ja, das mit dem Staubsauger ist so eine Sache. Mir ist aber auf die schnelle nichts besseres eingefallen. Das Problem ist, dass die Legosteine halt nicht wirklich dicht liegen (abgesehen von der grauen Platte). Und die sind ja noch einfach. Und der Staubsauger hat auf kleinster Stufe schon mächtig Dampf.
Wenn du gute Alternativen hast, würde ich mich über Vorschläge freuen.

[radbruch]

Und die sind ja noch einfach.Was willst du denn heben bzw. greifen?

https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?51045-RP6-Greifarm&p=492636&viewfull=1#post492636

[AlexAtRobo]

Naja, das Ding ist beim Legospielen mit meinem Sohn entstanden. Deswegen soll es auch speziell kleine Lego Technik Steine fassen können - und eben wie im Video sortieren. Momentan noch manuell, aber wenn ich mal Lust und Zeit habe, bastel ich da mal eine Webcam + Software dran. Und momentan - mit der Konstruktion eines 10mm Silikonschlauches - in dem ganz knapp nach der Öffnung ein Gitter geklemmt ist - lassen sich eigentlich so gut wie alle Teile ansaugen ohne das die eingesaugt werden.

[radbruch]

Oh, du willst gezielt Legosteine aufnehmen. Dann ist ein Sauger vermutlich eh der beste Ansatz. Was besseres fällt mir dazu grad auch nicht ein. Außer vielleicht alles ohne Delta direkt mit dem Sauger ohne Sortierung einsammeln. Bei meinen Kids wirkte diese Schocktherapie gut und nachhaltig ;)

Finde ich prima dass ihr das als Team macht.

[AlexAtRobo]

*grins* Ja, Direktsaugen wäre eine Möglichkeit - dann hätte ich aber einen Staubsaugerroboter bauen müssen ;-). Ich dachte auch schon über einen Parallelgreifer nach, allerdings brauche ich dann 2 weitere Servos, 1x zum Greifen und 1x zum ausrichten, da ich sonst Probleme sehe, quer orientierte längliche Teile zu greifen. Dem Sauger ist das alles egal. Ist zwar hier in der Wohnung natürlich etwas laut mit dem Staubsauger - bei Industrieanlagen hab ich das aber schon gesehen, dass mit einer Saugturbine das Handling durchgeführt wird.

[Andree-HB]

...wen man die Genauigkeit erhöhen würde, könnte man sich eine schöne, innovative Platinenbohrmaschine draus bauen... ;-)

[AlexAtRobo]

Theoretisch vorstellbar, praktisch hat das alles zu viel Spiel. Ich bin mir nicht sicher, ob man das mechanisch so weit verbessern kann, dass man damit auf 0,1mm wiederholbar positionieren kann. Auf youtube gibts aber Videos wo sie mit einem Hexapod ein 3D Gesicht fräsen. Sollte also auch mit dem Bohren möglich sein.