Ich möchte einen Hexabot bauen

[danimath]

nächste Woche muss ich das als Projektarbeit abgeben. Ach ja: ich habe 20€ zur Verfügung.

OK - Ironie aus!!! Ich bin zu alt für Schule/Ausbildung und ich habe auch mehr als 20€ zur Verfügung - jedenfalls, wenn der "Finanzminister" mitspielt :D.

So'n Teil ist schon echt spannend, aber wohl nix für Anfänger. Deshalb habe ich mir mal einen Plan zurechtgelegt (von dem ich einen Teil schon abgearbeitet habe).

- Entscheide Dich für eine Controllerplattform (AVR, PIC, Arduino)
ich habe mich inzwischen für Arduino entschieden, weil das einem einiges an Vorarbeit (Programmer einrichten, AVR-Studio einrichten, Bits schieben) abnimmt.

- Bringe eine LED zum blinken
das zeigt, dass die Entwicklungsumgebung läuft

- Bringe eine LED ohne "delay" zum blinken

- Beginne Englisch zu lernen

- Bringe zwei LEDs mit unterschiedlichen Frequenzen zum Blinken
das braucht man später für "quasi-parallele" Aktionen

- Lerne diverse Sensoren kenne und lesen
Ultraschall-Sensor, Infrarot-Sensor, Licht-Sensor, Temperatur-Sensor, Flex-Sensor ...

- Lerne diverse Aktuatoren kennen und steuern
Servo, Gleichstrommotor, Schrittmotor, Relais, ...

- Probiere eine drahtgebundene Kommunikation zwischen Mikrocontroller und Computer
Arduino und Processing bietet sich für den Anfang an.

- Kombiniere Sensor mit Aktuator
Z.B. ein Ultraschall-Radar. Ein US-Sensor auf einem Servo wird schrittweise ausgerichtet, die Entfernung ausgelesen und das ganze auf dem Computer dargestellt. Das ist ein erster Test für die Synchronisation zweier Geräte am Mikrocontroller.

- Kauf Dir einen fertigen Roboter oder einen Bausatz (RP6, Asuro)

- Vertiefe Deine Englisch-Kenntnisse

- Programmiere den fertigen Roboter
Hier lassen sich schonmal Verhaltensweisen (Ausweichen, Suchen, ...) testen, ohne sich um die komplizierte Steuerung der Servos eines Hexabots zu kümmern.

- Mach Dich mit drahtloser Kommunikation vertraut
(WiFi, Bluetooth, XBee, ...)

- Bau das Ultraschallradar drahtlos

- Lass den Roboter Messwerte drahtlos übertragen.

Soweit zu den Programm- und Elektrotechnikgrundlagen.

- Vertiefe Deine Englisch-Kenntnisse weiter

- Baue ein Bein eines Hexabots
da wird's das erste Mal kompliziert für mich (Frage dazu weiter unten)

- Lass die "Fußspitze" Achten malen
Damit wird die Steuerung eines Beins geprüft.

- (ikarus_777): Mache dir Gedanken über den gesamten Bewegungsablauf (Schrittfolgen, Synchronisation der Beine)

- Bau alles nach Deinen Vorstellungen zusammen.

(ikarus_777): Halte dir Platz für Unvorhergesehenes / Interessantes

Nun zu Fragen:

- kann man so eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für den mechanischen Teil zusammenstellen? Auf dem Gebiet bin ich noch ziemlich unbeleckt.
- habe ich was vergessen?

Die letzten drei Punkte sind mit Sicherheit zu knapp. Deshalb ein Aufruf an die Erfahrenen: Könnt Ihr das ein wenig ausweiten?

Im Moment plane ich so zwei bis drei Jahre (wegen konkurrierender Hobbies und Job). Vielleicht komme ich noch nicht mal bis zum Ende, weil ich ziemlich viele andere Arduino-Projekte im Hinterkopf habe.



Und noch nebenbei: was ist ein Roboter? Ich finde, dass ein Gefährt, das ich per Fernsteuerung durch die Wohnung steuere, kein Roboter ist, sondern "nur" ein ferngesteuertes Auto (was nicht abwertend gemeint sein soll - damit kann man doch ebenfalls drahtlose Kommunikation lernen!). Ein Roboter braucht IMHO jedoch ein bisschen eigene Intelligenz; z.B.: ich sage ihm "fahr in die Küche", und er sucht sich den Weg selbst.

viele Grüße
Andreas (in Erwartung spannender Antworten ;))

[ikarus_177]

Hallo danimath,

sehr schöne Checkliste / Roadmap!

Zwischen
- Lass die "Fußspitze" Achten malen
Damit wird die Steuerung eines Beins geprüft.
und
- Bau alles nach Deinen Vorstellungen zusammen.
würd' ich noch
- Mache dir Gedanken über den gesamten Bewegungsablauf (Schrittfolgen, Synchronisation der Beine) einfügen.

Und vor allem:
- Halte dir Platz für Unvorhergesehenes / Interessantes

Ich bin ja eigentlich kein Fan von diesen Plänen, weil sie sich immer ändern, deswegen kann ich dir auch nicht viele Hinweise zur Mechanik geben ;)

Viel Erfolg bei deinem Projekt!

[HannoHupmann]

Eigentlich bin ich es gewohnt, dass hier alle paar Wochen/Monate ein Anfänger aufschlägt der gerne einen Hexabot bauen möchte. Dagegen habe ich prinzipiell gar nichts, nur gehen die meisten mit einer solchen Naivität an das Thema heran, dass es einem erfahren Hexabot-Bauer die Haare zu Berge stehen lässt. Daher warte ich bei Anfängern eigentlich immer bis sie mit konkreten Fragen kommen.

In deinem Fall sieht es allerdings danach aus, dass du sehr weit weg bist von deinem Hexa, so dass es zum konkreten Design und der mechanischen Auslegung des Roboters noch nichts zu sagen gibt. Grundsätzlich kann ich dir nur raten das Forum offen und frei zu nutzen. Poste deine Ideen und Konzepte und lass die User dazu ihre Meinung sagen. Nimm es ernst wenn jemand bedenken äußert oder dein Konzept "schlecht" macht, meistens hat es einen Grund. Die "coolen" Projekte hier werden deswegen von den Usern hoch bewertet, weil sie Hand und Fuss haben und solide sind.

Sei dir im klaren, dass ein Hexa von der Programmierung UND der Mechanik anspruchsvoll ist! Ein Modellauto umzubauen, dass eine eigene Karte erstellt ist nur programmiertechnisch anspruchsvoll (ich kanns nicht), die Mechanik ist einfach. Bei Hexas sind stabile und solide Beine nicht nur anspruchsvoll sondern auch teuer. Ich würde sagen 1.000€ sollten in der Kasse ohne Probleme verfügbar sein (wenn auch über einige Zeit verteilt) und berücksichtige, dass du das eine oder andere Werkzeug kaufen musst.

[danimath]

Ich danke Euch beiden schonmal. Die Punkte von ikarus_777 habe ich in die Liste eingearbeitet.


Eigentlich bin ich es gewohnt, dass hier alle paar Wochen/Monate ein Anfänger aufschlägt der gerne einen Hexabot bauen möchte. Dagegen habe ich prinzipiell gar nichts, nur gehen die meisten mit einer solchen Naivität an das Thema heran, dass es einem erfahren Hexabot-Bauer die Haare zu Berge stehen lässt. Daher warte ich bei Anfängern eigentlich immer bis sie mit konkreten Fragen kommen.

Daher kommt ja auch die erste (ironische) Zeile meines Posts :twisted:. Selbst als Anfänger schüttele ich manchmal mit dem Kopf.


In deinem Fall sieht es allerdings danach aus, dass du sehr weit weg bist von deinem Hexa, so dass es zum konkreten Design und der mechanischen Auslegung des Roboters noch nichts zu sagen gibt. Grundsätzlich kann ich dir nur raten das Forum offen und frei zu nutzen.

Ich weiß, dass ich sehr weit weg bin. Deshalb ja auch die Frage nach so einer Liste mit mechanischen Projekten, an der man sich Schritt für Schritt entlang hangeln kann. Für ein konkretes Design fehlen mir einfach die Grundlagen. Ein Anfang mal so aus dem Bauch:
- Dreh eine Mutter auf eine Schraube (OK - das ist nicht soo schwierig ;))
- Befestige einen Metallarm an einen Servo, so dass sich der Servo noch bewegt
- was für ein Drehmoment brauche für eine gegebene Last an einem gegebenen Arm
- Biege einen Metallstreifen
- Schneide aus einem Blech oder eine Kunststoffplatte einen Stern aus.

OK - das klingt jetzt alles ein bisschen blöde - wie gesagt: mechanisch bin ich ziemlich unbeleckt; und ein wenig fehlen mir kleine "Testprojekte" mit denen man sich die nötigen Fähigkeiten aneignen kann. Selbst so 'ne Art Asuro aus dem Stand zu bauen würde ich mir jetzt noch nicht zutrauen - der Hexabot ist also wirklich "nur" ein Fernziel. Uns wenn ich die 1000€ über zwei bis drei Jahre (oder gar noch länger) verteile, dann ist die "finanzielle Belastung" auch nicht unmöglich.

Programmatisch sage ich mal (bei aller Bescheidenheit), dass ich genug Erfahrung habe - ich habe jahrelang mit Programmieren mein Geld verdient (bis ich ins Administrator-Fach gewechselt bin ;)) und habe dabei ziemlich komplexe Algorithmen umgesetzt.

Nebenbei: Bis auf "- Lass den Roboter Messwerte drahtlos übertragen." habe ich meine Liste schon abgearbeitet. Und dieser Punkt hat einige Unterpunkte, wie z.B.: I2C-Kommunikation Arduino-RP6, WiFi-Shield gleichzeitig, Client schreiben, ....

Meine Absicht ist auch (ein bisschen jedenfalls), dass andere Anfänger mal nachsehen können, was für so ein anspruchsvolles Projekt an Grundlagen notwendig sind. (Und vielleicht können wir die Listen ja auch ins wiki übernehmen, wenn sie (fast) fertig ist.)

viele Grüße
Andreas

[5Volt-Junkie]

Also ich bezeichne mich jetzt mal als Anfänger (was auch in Sachen Hexapod stimmt) und lese mir die Liste durch: nach Durchlesen einiger Punkte mache ich sie wieder zu! Ok ist vielleicht der schlimmste Szenario :) Aber hier finde ich einige Punkte für den Bau eines Sechsbeiners zu überflüssig bzw. fehlen dann andere Einzelheiten.

- Beginne englisch zu lernen und vertiefen, heißt für mich schon mal, dass ich das Projekt für ein paar Jahre vergessen kann, obwohl ich die Datenblätter ziemlich gut verstehen kann. Heißt nicht, dass man kein englisch lernen soll. ;)

- Einen fertigen Roboter kaufen: hmm... gut. Hat mir persönlich nie Spaß gemacht. Aber macht für manche vielleicht doch etwas Sinn ;)


Ich würde vielleicht folgende Sachen mit rein nehmen

Man sollte ein paar Zeichen-Tools kennen lernen, zumindest 2D. Sich dazu einige Tutorials und Meinungen zu den Tools anschauen, die für einen in Frage kommen.
Manche können noch nicht mal mit Messschieber umgehen (ok, digitale machen es einem leichter), ganz zu schweigen, die Teile nach eigenen Wünschen zu bauen.
Einfach nur Programmierung zu lernen ist auch nicht alles.

Man soll sich entscheiden, wie man die Teile fertigt (manuell? fräsen lassen? Kit kaufen?)

Ich würde mal sagen, dass jeder für sich mal so eine Anleitung selber stricken sollte (deine ist echt nicht schlecht). So ähnlich habe ich ja auch meinen Hexa geplant und Budget berechnet etc. Dann habe ich keine Feile, keine passenden Bohrer, außergewöhnliche Vermieter, die bei jedem Krach vor der Tür stehen, etc. etc. etc.


Ist zwar gut gemeinter Ansatz von Dir, aber ich bezweifele, dass es so viele bei ihrem geplanten Hexa anwenden können. ABER, ich lasse mich gerne besserem belehren ;)

Für mich ist der Bester Ansatz, wenn jemand einfach ein Thread aufmacht und in diesem seine Fortschritte, Gelerntes, Rückschläge, Erfolge etc. mitteilt. Da können viele was entnehmen.

Gegen Deine TODO-Liste wird auch keiner was haben. Aber wie gesagt, so eine standard Anleitung für alle zu stricken wird wohl viel Arbeit bedeuten, was nur ein paar anwenden könne, denn obwohl alle Hexapods 6 beine haben, ist jeder Sechsbeiner doch schon unique ;)

[lumi]

Interessante Liste, ehrlich gesagt habe ich mir eine solche Liste selbst noch nicht erstellt, denn "geht nicht" gibts nicht ;-) Man sollte aber seine Grenzen kennen und darauf hin zu arbeiten, diese zu erweitern.
Da ich selbst auch sehr von Laufrobotern begeistert/fasziniert bin, habe ich mir dazu auch schon einige Gedanken gemacht und auch schon selbst einen 4-beinigen gebaut. Der Schwierigkeitsgrad gegenüber dem Hexapod ist zwar höher aber ich hatte an einen Sonntag Nachmittag eben keine min. 12 Servos sondern nur 8, gerade genug für 4 Beine.

Hier nun meine "spannende Antwort"...

Zu den Grundlagen:
Eine LED zum Blinken bringen rate ich erst mal ganz stark, denn damit fängt alles an, so versteht man, was man programmiert.
Einen Servo ansteuern und in eine bestimmte Position fahren zu lassen wäre dann ein nächster Schritt. Dabei kannst du schon diverse mechanische Kenntnisse erlernen.
Bewegungsmuster anschauen und versuchen die in ein Programm zu packen. (Schwierigkeitsgrad hoch, da auch Reverse Kinematik zu beachten ist, aber nicht unmöglich.)
Sensoren -> Fang klein an und verpass den Roboter erst mal nur einen Abstandssensor, IR oder Ultraschall ist dabei egal.

Hier nun mein Projekt, welches ich gern zur Schau stelle, da alles mit "Heimmaterialien" gebaut wurde und die Kosten kleiner als 50 euro betragen. So ist es also nicht das große Problem, wenn man sich mit dem Projekt verzettelt, dam am eben nicht gelich hunderte von euros verpulvert hat. der Microcontroller und die Servos können ja später auch andersweitig verwendet werden.
Mein Chopstick Junior: http://letsmakerobots.com/node/29708.
Leider ist alles in Englisch, aber ich denke die Grundgedanken dabei wirst du schon verstehen (ich habe auch ein PDF in Englisch als Bauanleitung, falls du Interesse hast).

Die Hardware habe ich wie schon angedeutet in einem Sonntag Nachmittag zusammen gebaut und danach 2 volle Nächte die Grundbewegungen programmiert. Lerne aus Fehlern war die Devise, da Chopstick Junior beim ersten Probelauf nach dem ersten Schirtt einen Purzelbaum machte (nach fast der ersten Programmiernacht). Am Ende der ersten Nacht konnte er aber schon geradeaus laufen, ohne umzufallen.

Die 2. Nacht wurde dann links/rechts drehen und rückwärts gehen programmiert, sowie das Winken. Fertig, mehr habe ich bisher noch nicht gemacht, da der Zeitfaktor eine tragende Rolle spielt und ich auch andere Projete in Arbeit habe. Für mich war es nur der Beweis festzustellen, ob es geht und mit welchen Aufwand und Kosten zu rechnen ist.

Deine angeraumten 2 Jahre könnte es bei deinen genannten Erfahrungen sicher brauchen, ich glaube aber, dass die effektive Arbeitszeit daran nicht mehr als 1 Monat sein wird, falls es mit dem Programmieren klappt (Lernzeit für das Programmieren nicht eingerechnet).

[danimath]

Moin lumi,

Danke für Deine ausführliche Antwort. Dein Vierbeiner ist ja schick. Gern würde ich mal einen Blick ins PDF werfen. (Englisch ist für mich kein Problem - die Einträge in der Liste sollten ein Hinweis sein, dass Englisch ziemlich nützlich ist, um z.B. im Arduino-Forum mitlesen oder Fragen stellen zu können ;)).

Programmieren kann ich (hatte ich ja schon geschrieben). Mir (persönlich) geht es eher darum, den mechanischen an Hand kleiner Projekte zu lernen. Und die zwei geschätzten Jahre kommen daher, dass ich mich seit über einem halben Jahrhundert kenne - auf dem Weg gibt es genug Abzweigungen, die ebenfalls besucht werden sollen :)

viele Grüße
Andreas

[lumi]

Danke, der hat schon für viel Aufsehen gesorgt, wohl weil er so urig aussieht.
Das PDF lade ich dir bei G-Drive hoch und schicke dir den Link per PM.