Fragen zur Energieversorgung

[A d o n i s]

Hallo zusammen,

ich bin der neue, und habe noch nie einen Robotergebaut. Beschäftige mich aber seid ein paar Tagen mit dem Thema. Da ich von Beruf her Mechaniker bin, hab ich so meine Probleme was das mit allem was "Strom" angeht.

Ich hoffe das jemand meine Fragen beantwortet:

Meine erste Frage kommt aus dem Wiki hier, unter "Spinnenbeine" finde ich folgende Aussage:

Für die Energieversorgung empfehlen sich leichte Lithium-Polymer-Akkus; aus Kostengründen kann auch mit (deutlich schwereren) RC-Akkus gearbeitet werden. Falls Bleiakkus zum Einsatz kommen sollen, übersteigen im Regelfall die daraus resultierenden mechanischen Probleme weit den Nutzfaktor.

kann mir jemand erklären wie das gemeint ist mit den Bleiakkus? Ich denk da jetzt nicht an Auto oder LKW Batterien, sondern eher an Motorrad Batterien.

Ohne jetzt großartig zu vergleichen, sondern eher aus dem Bauch herraus, sind diese nicht Preislich sehr attraktiv?

[Thomas E.]

Hallo und Herzlich Willkommen!



kann mir jemand erklären wie das gemeint ist mit den Bleiakkus? Ich denk da jetzt nicht an Auto oder LKW Batterien, sondern eher an Motorrad Batterien.
Ohne jetzt großartig zu vergleichen, sondern eher aus dem Bauch herraus, sind diese nicht Preislich sehr attraktiv?
Motorrad-Akkus sind doch Naßakkus; davon würde ich eher Abstand nehmen. Ich rate dir eher zu Blei-Gel-Akkus: Diese sind lageunabhängig und wartungsfrei.
Der große Vorteil an Bleiakkus ist sicher der Preis und das sehr einfache Ladeverfahren per IU-Ladung, welches sich sehr einfach mit preiswerten Bauteilen realisieren lässt (zum Beispiel mit dem L200, ein IC ähnlich dem einstellbaren Spannungsregler LM317, jedoch mit dem Zusatz-"Feature" auch den Strom begrenzen zu können). Ein großer Nachteil wiederrum ist defintiv das Gewicht. Li-Ion oder Li-Po-Akkus sind hingegen sehr viel kleiner und leichter, aber schwieriger zu managen was Ladung und Entladung betrifft.

[HeXPloreR]

Das ein Bleiakku den Nutzfaktor übersteigt, kommt aus der einfachen Überlegung das der Roboter nicht nur durch den Akku schwerer wird als mit z.B. einem sehr viel leichtere LiPo Akku bei gleicher Kapazität. Auch die Mechanik muß dementsprechend angepasst sein, dadurch benötigt man wieder mehr Kraft an den Servos...dadurch wieder mehr Kapazitäz vom Akku, der wird immer größer (und schwerer), daduch muß die Mechanik wieder angepasst werden, was wieder....usw usw
Auch wenn so ein Bleiakku günstig vom Preis erscheint, für eine Maschine deren KnockOut Kriterium meistens die Energieversorgung in Bezug auf die zu bewegende Masse alle Komponenten ist, scheidet er doch recht schnell aus den genannten Gründen aus.
Und davon mal abgesehen, sonst hätten alles Flugzeugbauer heute immer noch Bleiakkus verbaut.

Wenn Du denn Akku also nicht selber tragen möchtest, empfehle ich eine Leichten zu nehmen, eben so leichte Servos (möglichst Brushless und zusätzlich vielleicht Digital) die den benötigten Bereich abdecken.
Stabile Konstruktionen ala Knochenstruktur (z.B. von Vögel oder Carbon) und sonstiges Gewichtsparen wo es nur geht.

[A d o n i s]

Ok, und wie schaut es mit der Lebensdauer dieser LiPo Akkus aus, bzw. wie oft können die geladen werden? Aus anderen Foren, hab ich da im Kopf das diese LiPo - Akkus so ca. 500 Ladezyklen mitmachen, dann allerdings ist eine Kapazitätsverminderung festzustellen. Mein Gedanke war, sorry das hab ich vergessen zu erwähnen, in meiner CBR habe ich einen Blei-Gel Akku, bei entsprechender Lagerung, (weniger abhängik von der Benutzung, also den Ladezyklen) ist da eine Lebensdauer von 5 bis 7 Jahren durchaus drinn.

[Besserwessi]

So ganz groß ist der Unterschied bei den Ladezyklen ziwschen LiPo / LiIonen und Blei Akkus nicht. 500 Zyklen sind auch schon in aller Regel ausreichend - wenn man den Akku nicht leer macht, sondern weniger von der Kapazität auch tatsächlich nutzt erhöht sich die Zahl der Zyklen auch noch.

[Thomas E.]

So ganz groß ist der Unterschied bei den Ladezyklen ziwschen LiPo / LiIonen und Blei Akkus nicht. 500 Zyklen sind auch schon in aller Regel ausreichend - wenn man den Akku nicht leer macht, sondern weniger von der Kapazität auch tatsächlich nutzt erhöht sich die Zahl der Zyklen auch noch.
Grundsätzlich gilt sowieso:
Flache Zyklen fahren, nicht voll aufladen, nicht stark entladen. Wärme ist auch tödlich.

[PICture]

Man muss jeden Akku als leider nicht endlos wiederaufladbare Batterie sehen. ;)

[A d o n i s]

Um einen Hexapoden zu bauen, wird hier ja immer wieder empfohlen Servos zu nehmen. Sorry wenn ich so dumm Frage, aber sehe ich das richtig das ich die Geschwindigkeit - mit der sich die Beine bewegen, gar nicht bis nur sehr wenig beeinflussen kann?
So wie ich das lese, machen Servos ihre Bewegung eigentlich immer mit der selben Geschwindigkeit. Stimmt das?

[A d o n i s]

Keiner der einem Mechaniker weiterhelfen kann/will?

[Besserwessi]

Bei den meisten Servos kann man die Geschwindigkeit schon beeinflussen - wenn sich der Servo der Sollposition annähert wird der auch schon langsamer. Das kommt auch so, ohne extra Programmierung den gewünschten Verlauf nahe.

[A d o n i s]

Ok ich versuch mal meine Frage anders zu formulieren,
Bei uns in der Firma stehen Maschinen bei denen Servo's verbaut sind. (So sagte mir jedenfalls der dort Zuständige). Zu beginn wird eine sogenannte Referenzierungsfahrt unternommen, damit die Maschine weis wo sie steht. Dies geschieht sehr langsam. Nachdem dies abgeschlossen wurde, wir mit der Produktion begonnen. Dabei dreht sich dieser Servo extrem schneller.

Daher also meine Frage, dann ich dann den Hexabot, sagen wir mal auch mit der 1/4 geschwindigkeit also auf viertel Gas laufen lassen, oder ist dies nicht möglich?

Sorry nochmal, ich bin Mechaniker . . .

[PICture]

Hallo!

Ich bin zwar Elektroniker, hoffe aber, dass wir uns verstehen könnten. Für mich am eifachsten wäre die Sollposition mit gewünschter Geschwindigkeit bis Zielposition zu verschieben. ;)

[A d o n i s]

Ist Sollposition und Zielposition nicht identisch?
Noch anders, wenn ich dem Servo eine niedrigere Spannung gebe, dreht es sich dann langsamer?

[PICture]

Eine Sollposition ist eigentlich eine Zielposition die ein Servo in kürzester Zeit, also mit max. Geschwindigkeit erreicht (bis Sollposition = Zielposition). Ich sollte besser schreiben, dass durch langsames Verschieben des Zielwertes = Sollwertes, könnte man das Servo wie gewünscht bewegen.

Ich befürchte, dass ein Servo ziemlich stabile Versorgungsspannung braucht um richtig zu funktionieren. Man könnte versuchen nur die Spannung für Motor zu ändern, aber die Spannung für Steuerelektronik angeblich nicht (habe damit keine praktische Erfahrung). ;)

[A d o n i s]

Ich hab jetzt mal versucht mehr in Erfahrung zu bringen und mich in die Thematik eingelesen. Bin aber leider noch zu keinem zufriedenstellendem Ergebniss gekomen. Bei
http://www.rn-wissen.de/index.php/Spinnenbeine_(Hexapods)#Beinbewegung
unter dem Stichpunkt "In einer Kurve" sieht man die Bewegung eines Hexapoden Beines. Dabei stellt sich mir die Frage, daß bei diesem Bewegungsablauf die Geschwindigkeit (bezogen auf den dicken schwarzen Strich) doch recht Unterschiedlich sein muss, wenn der Hexapode sich gleichmäßig bewegen soll. In meinen Augen muss doch die Geschwindigkeit des Motors, also wohl ein Servo, (der, der für die Vorwärtsbewegung zuständig ist) doch bis zum Scheitelpunkt vergrößeren, und nach dem Scheitelpunkt langsamer werden. Da ja der Radius zunächst abnimmt, und dann wieder zunimmt.

Versteht jemand was ich meine?
Oder mach ich mir da zuviele Gedanken, und muss dem Bein ein bissel "Toleranz" geben?

[HeXPloreR]

Ich denke Du hast recht, wenn du rein mit dem Anfangs und dem Endpunkt des Schrittes arbeitest. Da aber die Servo Positionen dazwischen auch berechnen werden muß, um dieser Bahn zu folgen, müsstest Du auch die zwischenwerte wenigstens Interpolieren und das tust Du auf eine Art bestimmt auch. Da das aber relativ kleine Bewegungen sind spielt die Geschwindigkeit wohl eher eine untergeordnete bis gar keine Rolle.
Dem Bein gibst Du insofern Toleranz indem Du feststellst das die Auflösung des Servos der Bahn niemals genau auf der Graden folgen können, je weiter sie vom Drehpunkt entfernt sind umso mehr weichen sie ab. Natürlich auch irgendwann Gewichts bedingt.

Ich hoffe Du verwechselst das nicht mit z.B. CNC-Drehmaschinen - dort wird ja die Drehgeschwindigkeit dem Durchmesser angepasst.