Greifarm

[Mcgrizzly123]

Hallo

ich will an meinen neuen Roboter, wenn er fertig ist, noch einen Greifarm bauen :)

ich hatte mir das so vorgestellt den Antrieb aus gehacken Servos zu bauen, die eine Gewindestange drehen, die sich dann durch eine feste Mutter wie ein Hydraulik-Zylinder auf un ab bewegen kann.

Glaub ihr das wäre so möglich, der Greifarm sollte später eine Nutzlast von 3kg haben.

Mfg McGrizzly123

[robots4-ever]

Also ich denke das ist schön möglich.
Aber wie groß soll das den alles werden?

[Inventor76]

Die Größe würde mich auch interessieren, sonst kannst du gleich einen Spindelantrieb nehmen. Das ist nämlich das was du anscheinend machen möchtest.

[Mcgrizzly123]

komplett ausgestreckt : ca. 1,20 m

[Inventor76]

Da würd ich an deiner Stelle eher Getriebemotoren nehmen. Ich denke, dass die bei dieser größe sicher robuster sind und auch mehr kraft haben werden. Alternativ könntest du eben schauen gleich die erwähnten Spindelantriebe zu bekommen.

[Mcgrizzly123]

Hier eine grobe Skizze 22910

PS: beim Greifer kommen noch mehr Gelenke, wie Drehen/ Kippen, dazu.

und es sind maximal Werte, wahrscheinlich weniger.:)

[Inventor76]

Könnte mir auch vorstellen den Antrieb über so einenhttp://www.pollin.de/shop/dt/MjI1OTg2OTk-/Motoren/DC_Getriebemotoren/Gleichstrom_Getriebemotor_GMPD_404980_1_12_V_.html Motor mit Getreibe zu machen. Bedingt durch den Schneckenantrieb bekommst du ein hohes Drehmoment und vorallem hällt er dann leicht die Position.

[Klebwax]

ich hatte mir das so vorgestellt den Antrieb aus gehacken Servos zu bauen, die eine Gewindestange drehen, die sich dann durch eine feste Mutter wie ein Hydraulik-Zylinder auf un ab bewegen kann.

Glaub ihr das wäre so möglich, der Greifarm sollte später eine Nutzlast von 3kg haben.

Greifarm klingt interessant, dein Konzept geht aber so nicht. Ein Schraubgewinde ist nicht erfunden worden, um möglichst effizient eine Drehbewegung in eine lineare umzusetzen, sondern im Gegenteil, um das zu blockieren. Die Schraube soll sich möglichst nicht losdrehen. Wenn du Pech hast, frißt sich das Ganze fest, nicht umsonst gibt es Spezialwerkzeuge zum Schraubenausdrehen. Das Minimale, das du brauchst, ist ein Trapezgewinde. Darüber ist die "Richterskala" offen: Kugelumlauf bis zu Linearmotor.

Das gehacken Servos ist das zweite Problem. Mir ist nicht klar, wozu so etwas gut ist. Ein Servo besteht aus drei Teilen: einem Getriebemotor, einem Motortreiber und einer Positionsregelung. "gehacked" heißt, die Positionsreglung wird außer Betrieb gesetzt. Übrig bleibt: ein Getriebemotor und ein verkrüppelter Motortreiber. Warum verkrüppelt: er hat zwei Inputs, das Servosignal und das Poti und eine Strategie, eine Regelkennlinie, daraus etwas zu machen. Das Poti ist jetzt aber abgeklemmt, er kann jetzt eigentlich nur noch Vollgas in die eine oder die andere Richtung geben.

<etwas OT>
Als Antriebsmotor für kleine Bots kann ich das noch verstehen. Man spart einige mechanische Arbeit und den Kauf eines (oder zwei) Motortreibern. Wenn man aber Kraft braucht und der Servopreis bei 50€ und mehr liegt, sollte man doch einsetzen was man wirklich braucht: einen Getriebemotor und einen Motortreiber. Den µC dazu braucht man sowieso.
</OT>

Um deinen Arm, so wie es deine Skize zeigt, zu bewegen, brauchst du etwas wie das: http://nodna.de/Linear-Actuator-mit-10cm-Fahrweg-LACT4. Das klingt nicht nur teuer, es ist es auch.

Ich hab mal etwas ähnliches mit einem Getriebemotor gebaut, wobei es nicht um Kraft sondern nur ums Positionieren ging. Aber der Strom und das Geräusch (man hört förmlich, daß das gleich festfrisst) haben den Versuch beendet.

Sorry, wenn ich dir Wasser in den Wein gegossen habe

MfG Klebwax

[Inventor76]

Auch wenn ein normales Gewinde sicher nicht ganz optimal ist, so denk ich wird es für diesen Zweck trotzdem gehen. Solange die Mutter nicht am Endanschlag ansteht und sich die Gewindestange mit aller Kraft hineinschraubt seh ich keinen Grund warum sich die Mutter mitten auf dem Gewinde festfressen sollte. Fest sitz die Mutter schließlich erst, wenn sie verspannt wird.

Und das ein "gehackter" Servo nur vollgas läuft kann ich auch nicht ganz teilen. Einfach statt dem Poti einen Spannungsteiler aus zwei Wiederständen einbauen. Ist das Steuersignal voll auf links oder rechts Anschlag dreht sich der Servo mit Vollgas. Geht das Servosignal in Richtung Mittelstellung dreht sich der Servo auch langsamer. Entspricht das Servosignal der Mittelstellung steht der Servo. Somit kann ich einen gehackten Servo sehrwohl in beiden Richtungen und verschiedenen Geschwindigkeiten betreiben.

[Mcgrizzly123]

gut zu wissen das mit der Geschwindigkeitsreglung, aber mir würde vollgas auch reichen, da durch das Gewinde der Arm sowieso langsam hoch und runter fährt.

Der Roboter wird außerdem ferngesteuert, daher benutze ich die servo nur als gut ansteuerbare Motoren.

Ich denke auch, dass eine Gewindestange ausreichen wird (nicht optimal, aber billig)

Mfg McGrizzly123

[improvisationstalent]

Moin,
ich arbeite an etwas ähnlichem, ein Problem dabei ist, dass du durch die relativ lange Armlänge gegenüber dem kurzen Hebelarm der Ansatzstelle der Gewindestange der Gewindetrieb ein vielfaches der zu hebenden 3kg aufbringen muss. Ich weiß ja nicht, wie du den Gewindetrieb schlussendlich konstruieren willst, aber ohne z.B. eine vernünftige Lagerung der Gewindestangen kommst du, auch durch die schlechte Eignung von normalen Gewindestangen als Bewegungsschrauben, sehr schnell auf sehr hohe nötige Drehmomente für den Motor. Ist natürlich alles möglich, geht aber dann schon ordentlich ins Geld.

[i_make_it]

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[Mcgrizzly123]

ich werde die Gewindestange wahrscheinlich nicht da befestigen wo ich es gezeichnet hab sonder so, dass zwar längerer Weg aber weniger Kraft.

Mfg McGrizzly123

[Arkon]

Das mit den Gewindestangen wird schon, wenn auch sehr ineffizient, funktionieren. Nur die Servos dürften deutlich zu wenig Kraft haben. 3kg an einem 1,2m langen Arm erzeugen schon ein gewaltiges Drehmoment. Durch die hohe Reibung im Standart M-Gewinde brauchst du deutlich mehr Kraft als billige Servos bringen können. Und wenn du auf teure, mit Metallgetriebe ausgestattete Servos gehst kannst du auch gleich einen Getriebemotor nehmen.

[Inventor76]

Was mich noch interessieren würde, wie groß soll denn der Roboter sein auf dem der Arm montiert werden soll? Bei der Länge des Arms und dem Gewicht muss der Roboter auf dem er montiert werden soll selbst schon eine ordentlich Größe haben und vorallem auch Gewicht sonst kippt das Ding ja beim heben. Gibts den Bot schon?

[Mcgrizzly123]

Der Roboter ist 70x50cm groß.

Die maße sind maximal Werte

MfG McGrizzly123

[HannoHupmann]

Wenn der Servo richtig gehackt wird, kann man ihn durchaus über den µC Steuern in seiner Geschwindigkeit. Beispiel: in der Mittenposition wird das Poti geklemmt wird von µC nun die Mittenposition als PWM Signal vorgegeben, dann bleibt der Servo stehen (er geht ja davon aus die Sollposition erreicht zu haben). Im Nahbereich um die Mitte wird der Motor sehr langsam drehen (kontinuierlich da er die Position nicht erreicht) und Bereich weit entfernt von der Mitte geht der Servo auf Maximaldrehzahl. D.h. eine rudimentäre Motorsteuerung ist möglich. Allerdings sollte so ein Roboterarm eigentlich eine Positionsregelung haben. Optimal wäre es natürlich das Poti im Servo gar nicht zu "töten" sondern zu verlegen. Soll heißen das Poti kommt ins Gelenk und ermittelt dort die Position des Arms und der Motor treibt solange die Gewindestange an bis das Poti das Erreichen der Soll-Position meldet. Damit wäre der ganze Arm dann der Regelkreis und würde deutlich besser arbeiten als mit reinen Getriebemotoren.

[Mcgrizzly123]

das ist eine gute Idee

[robots4-ever]

Nur mal so als Frage. Kann man nicht einfach so einen http://www.festo.com/pnf/de_de/products/catalog?action=search&key=dnce
Elektrozylinder verwenden. Müsste es auch mit Stepermotor geben dann kannst du auch "genau" den Arm ansteuern.

[Dr. IM]

Es gibt tatsächlich Festo-Zylinder mit Wegmesssystem. Aber die kosten aber meinem Wissen nach um die 500 Euro pro Stück. Die Mechanik vom Arm würde ich deshalb auch mit einem Spindeltrieb machen. Wenn du keinen in der Größe findest, wie du ihn brauchst, würde ich den selbst bauen. Allerdings mit dem Unterschied, dass die Gewindestange aus VA (wegen der Oberflächenbeschaffenheit) mit Feingewinde (geringere Motorkraft nötig) und die "Mutter" aus Messing (Messing = selbstschmierend) ist.
Das Problem mit dem Greifer hatte ich auch die Tage. Hab dafür einen Festozylinder genommen. Die kriegst du relativ günstig bei Ebay.....oder bei Festo anfragen (verschicken dann auch an Privatpersonen) :D

[Mcgrizzly123]

was heißt billig (10€ /20€/100€)

[Dr. IM]

Hängt natürlich von der Größe ab. Das sind aber dann auch rein pneumatische Druckluftzylinder.
Aber die fangen dann da schon bei 10 Euro an (NEU).
Wenn du bei Festo direkt bestellen willst, kriegst du die Preise nur über Telefon gesagt und die haben einen Mindestbestellwert von 30 Euro.
Hatte folgende gekauft: http://www.ebay.de/itm/250301696502?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649

[robots4-ever]

Nur noch mal ein kurzer Einwand. Wenn man jetzt Pneumatik-Zylinder verwendet dann kann man doch nur ausgefahren oder eingefahren sagen oder? Also keine genaue Steuerung.

[021aet04]

Es ist möglich das man die Position regeln kann, das ist aber sehr schwer, da sich die Luft sehr leicht komprimieren lässt. Besser ist da Hydraulik, das lässt sich nicht so leicht komprimieren wie Luft und wird deswegen zur Positionierung häufiger verwendet als Pneumatik.

MfG Hannes

[BurningBen]

Ich bin mir nicht sicher, ob der Zylinder zur Positionierung eingesetzt werden sollte, oder nur um den Greifer zu schließen.
Für letzteres wäre er eigentlich gut geeignet, zur Positionsregelung eher nicht. Geht zwar, aber allein die Kosten für ein Proportionalventil übersteigen die Kosten für Trapezspindel, Mutter und Motor.
Wobei den Regler zu programmieren sehr interessant sein kann.

[Dr. IM]

Den Zylinder würde ich auch nur zum Öffnen oder Schließen vom Greifer einsetzen. Wird sonst echt sehr kompliziert. Für den Rest vom Arm ist tatsächlich der gute alte Spindeltrieb am besten geeignet :P

[Rainer4x4]

3kg Handhabungslast an einem Meter Armlänge ist schon ne erhebliche Hausnummer. Mein Arm kann 1,5kg bei ca. 62cm. Dafür sind dann am Schultergelenk schon zwei Getriebemotoren erforderlich: http://www.rainer4x4.de/hp3/Roboter.htm

Gewindespindeln als Hydraulikzylinderersatz sind schon ein guter Ansatz. Wenns billig werden soll dann schaust Du gelegentlich auf den Schrott-/Schuttplätzen vorbei. Kraftvolle Linearantriebe sitzen zB in el. verstellbaren Fernsesesseln oder el. verstellbaren Lattenrosten für Betten. Die Motoren arbeiten üblicherweise mit 12 oder 24V.