Deltaroboter "deltaR"

[malthy]

Moin!

Ich bin sicher nicht der einzige hier, der, seit er das erste Mal einen Delta-Roboter in Aktion gesehen hat, fasziniert von diesen Maschinen ist. Bei mir führt sowas dann immer zu dem dringenden Wunsch, soetwas mal selbst zu bauen. Vor einigen Monaten habe ich dann tatsächlich mal mit dem Bau eines Deltaroboters begonnen. Er ist vor ein paar Tagen fertig geworden und somit will ich ihn hier dann auch mal vorstellen.

Erst mal ein paar Bilder:

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Als Motoren verwende ich XL-Servos, die sind zwar nicht sonderlich genau, dafür aber billig, leicht anzusteuern und man muss sich nicht selbst um die Lageregelung kümmern. Der Controller für den Roboter ist noch etwas imporvisiert, ich verwende aktuell ein kleines AVR Experimentierboard, das ich mir vor einiger Zeit mal gebaut habe. Das Board basiert auf einem mega8. Dieser rechnet die inverese Kinematik (IK). Der Controller bekommt von einem PC per RS232 einfach die x-, y-, und z-Koordinate geschickt, die die Plattform einnehmen soll. Diese rechnet der Controller dann in die Winkelstellung der Servos um und gibt entsprechend das PWM-Signal auf die Servos. Ich habe die IK in Bascom implementiert, einen IK-Datensatz rechnet der mega8 bei 8 Mhz in etwas über 6 ms, ich kann die IK also bei ca. 150 Hz laufen lassen - ausreichend für meinen Aufbau.

Um mal einen kleinen konkreten Test zu machen, habe ich den Delta zum malen verwendet. Hier gibt's ein Video davon, das außerdem auch nochmal den Aufbau im allgemeinen zeigt.


http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=HgKmER2ZQyo

Auf meiner Homepage kann man noch etwas mehr zu dem Projekt lesen und sehen:

http://www.mtahlers.de/index.php?option=com_content&view=article&id=41

Allerdings, ist der Artikel da bisher noch etwas rudimentär, ich ergänze ihn kurzfristig weiter, so wie es meine Zeit eben zulässt.

Wenn es Fragen gibt, fragt gerne! (Dann weiß ich auch, was ich noch in die Beschreibung einbauen muss...)

Viele Grüße!
Malte

[radbruch]

Hallo


Ich bin sicher nicht der einzige hier, der, seit er das erste Mal einen Delta-Roboter in Aktion gesehen hat, fasziniert von diesen Maschinen ist.Nein, du bist nicht der einzige. Mich hatten die Deltas auch auf Anhieb fasziniert, aber deine Umsetzung ist um Klassen besser als meine. Das mit der IK wöllte ich auch gerne können: http://www.youtube.com/watch?v=QeY_KkZRlDc

Weiter so.

Gruß

mic

[malthy]

Hallo radbruch,

Deinen Delta kenn ich natürlich auch - wenn ich das recht erinnere warst ja einer Pioniere dazu hier im RN :-). Zur IK muss ich aber mal anmerken, dass die eigentlich nicht so wild ist, also wirklich nicht. Der Trick ist nur, den richtigen Ansatz zu finden. Und den hab ich aus einem Forenbeitrag, diesem hier: http://forums.trossenrobotics.com/tutorials/introduction-129/delta-robot-kinematics-3276/ ich hab im Detail etwas anders gerechnet - wie ich finde: einfacher. Ich schreibe auf meiner Homepage auf jeden Fall auch noch etwas zur IK, ich schon den Ehrgeiz zu zeigen, dass es wirklich nicht so schlimm ist.

Gruß
Malte


edit: Rechtschreibfehler korrigiert :-)

[avus17]

Also der Roboter sieht
wirklich richtig gut aus, Respekt.

[DanielSan]

Ja wirklich tolle Arbeit! Respekt!

[malthy]

Hallo nochmal!

Habe mal versucht, den Roboter mit einer Kinect zu steuern. Im Prinzip verwende ich dazu nur die Positionsinformation der linken Hand, die das Skeleton Tracking liefert. Diese skaliere ich noch etwas um damit man einen sinnvollen Arbeitsbereich hat und sende diese Daten dann einfach an meinen Controller. Funktioniert so einigermaßen, vielleicht kann man durch Optimierung noch ein bißchen was rausholen. Aber die Grundgenauigkeit von der Kinect hält sich natürlich in Grenzen... Hier nochmal ein kleines Video:


http://youtu.be/dPb8Oo07cbw


Gruß
Malte

[malthy]

Noch eine kleine Ergänzung: ich habe einen Elektromagneten an der Plattform des Deltaroboters angebracht, mit dem ich Stahlkugeln greifen kann. Im Kombination mit der Kinect-Steuerung ergibt sich damit die Möglichkeit die Kugeln anzuheben und an anderen Orten wieder abzusetzen. Das ist natürlich so erstmal noch keine sehr sinnvolle Aufgabe, aber mir ging es ja vorerst nur um das Prinzip. Hier zwei Bilder von dem elektromagnetischen Greifer für die Kugeln und ein Video von einem Testlauf.

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http://youtu.be/-Ub8LKPkhos

Leider komme ich mit der Dokumentation auf meiner Homepage (siehe Signatur) im Moment nicht so ganz hinterher, mit der Zeit wird's da aber noch einiges an zusätzlichen Infos geben.

Viele Grüße!
Malte

[avus17]

Das sieht ja echt gut aus, was für einen Elektromagneten
verwendest du??? Der scheint ja recht schtark zu sein.

[malthy]

Der verwendete E-Magnet ist dieser hier: http://www.conrad.de/ce/de/product/502332/ So extrem stark ist er nicht, er ist für 12V gedacht, ich betreibe ihn der Einfachheit halber sogar nur bei 5V. Der Trick dabei ist aber, dass er modifiziert wurde. Er ist unten ausgedreht, hat also eine Vertiefung deren Radius relativ genau dem Radius der verwendeten Stahlkugeln entspricht. Die Kugeln werden dadurch recht sicher gehalten. Der Magnet ist dadurch aber natürlich nicht mehr universell einzusetzen, wirklich gut funktioniert er nur mit genau diesen Kugeln. Mir gings an dieser Stelle aber auch nur darum irgendeinen Greifer zum Experimentieren zu haben...

Gruß
Malte

[avus17]

Danke für den Tipp, den Magneten hab ich mir auch gleich mal
gekauft (zum Experimentieren).

[malthy]

Ich grab den alten Thread mal wieder aus. Da ich ihn gestartet habe, mag das erlaubt sein ... :-)

Ich habe vor mein Delatroboter-Projekt nochmal ein bißchen weiter auszubauen, vielleicht mit einer Beispielhaften Pick-and-Place Anwendung (und ein paar wilde Sachen schwirren mir auch noch im Kopf rum). Als ersten Schritt habe ich den Roboter jetzt mal in MATLAB modelliert. Das ist eine schöne Spielerei, und vielleicht auch ganz nützlich. Bisher steht einfach nur eine inverse Kinematik um aus einer Sollposition des TCP die Stellwinkel der drei Servos zu berechnen. Hier mal als quick-and-dirty Video:


http://youtu.be/8_6QfZ6DJfU

Fortsetzung folgt dann hoffentlich bei Zeiten ...

Gruß
Malte

[dj_cyborg]

Hallo Malte,

schönes Projekt, weiter so!

Ist die das bekannt?
http://hackaday.com/2011/08/23/kinect-controlled-delta-robot-has-a-magnetic-personality/

Wollt nur mal Fragen...

mfG

Mario

[malthy]

Hey Mario!

Ja, kenn ich. Das Ding war damals in ein paar Blogs gelandet :-).

Gruß
Malte