kräftiger 3-Finger-Greifer gesucht für Montage an Fischertechnik oder Lego Roboterarm

[HaWe]

hallo,
ich suche einen kräftigen 3-Finger-Greifer zur Montage an einem Fischertechnik oder Lego Roboterarm.
Ich dachte an ein System aus 3 im 60° Winkel zueinander stehenden Fingern.
Mit FT oder Lego-Hausmitteln ist sowas nach meiner Erfahrung nicht zu machen.


specs (wichtig!) :

Greifer-Öffnung: groß und stabil genug um eine volle Weinflasche sicher zu greifen, zu heben und zu drehen (1kg)
Finger eng genug schließend, um auch Würfel oder Schachfiguren zu greifen.
Regelbare Greif-Kraft.


Kennt jemand Bausätze oder Fertigprodukte?

[i_make_it]

1- Dir ist schon klar, das 3 mal 60°, 180° und nicht 360° ergeben? Ich nehme mal an das du 3*120° meinst.
2- Kräftig ist relativ. und in Bezug auf Fischertechnik bzw. Lego alles andere als leicht realisierbar.
Bei beidem steht die geringe Stabilität und Biegesteifigkeit des Werkstoffs gegen die Forderung von Kraft.
Bei 1 Kg würde ich von einem Kunststoff Baukasten auf Metall umsteigen.
Vor allem, Bei einem Greifer der 1Kg handeln kann, muß man ja noch mal die Masse des Greifers selbst (der stabil genug ist und entsprechend motorisiert) zu der Masse des Werkstücks hinzu rechnen um die Masse zu erhalten die der Roboterarm handhaben muß (sowohl von der Stabilität als auch von der Motorleisung).

Zu kaufen gibt es sowas, Bsp.:
http://www.de.schunk.com/schunk/schunk_websites/products/products_level_3/product_level3.html?product_level_3=6902&product_level_2=250&product_level_1=244&country=DEU#
Allerdings sind das Anbieter die als Roboter von einem Industrieroboter ausgehen. (Entsprechend schwer ist der Greifer.
Ein Selbstbau aus Alu- und Stahlprofilen, Rundstahl, Gewindestange, Gleitlagerbuchsen etc. ist mit einer Bohrmachine, Metallsäge und einem Gewindeschneider aber auch möglich.
Ein Bsp. für einen 2-Finger Greifer:
http://www.dyyyh.de/robo/greifer2.JPG

Wenn der Motor einen Encoder hat, und man den Motorstrom messen kann, kann man die Greifkraft sowie die Öffnungsweite messtechnisch erfassen. Beim Scorbot ER 5 plus wurde das zumindest so gemacht. Der war auch für das Handlinggewicht von mehr als 1Kg ausgelegt. (Nur mal als Vergleich der Stabilität gegenüber FT und Lego)

[HaWe]

ja klar, 3x 120° zentral gemessen, aber 3x 60° als Dreiecks-Eckwinkel, war blöd ausgedrückt ;)

Das Schunk-Teil sieht schon gut aus, aber es ist wohl leider nicht mit Lego- oder Fischertechnik-Motoren und wohl auch nicht mit Arduino-Mitteln ansteuerbar, wie es aussieht, oder ? (Lego-Motoren haben ja wenigstens einen Quadraturencoder!)

[Mxt]

Fertige Elektrogreifer, wie der von Schunk, haben Motoren und Steuerelektronik. Beim Schunk ist die Steuerelektronik extern in einer Box.

Man sagt diesen Greifern über eine Schnittstelle wo sie hinfahren sollen und wie fest sie greifen dürfen. Der Schunk spricht laut Katalog CAN oder Profibus. Zumindestens ersteres wird also mit einem Arduino gehen (z.B. Due mit MCP2561).

Übrigens wiegt er, ohne Greiferbacken, 980g.

[HaWe]

oh weia, 980g +++ ?
ojeoje, das ist viel zu schwer, das habe ich völlig übersehen. Meine Arm-Mechanik schafft ohne Greifer 1300g und soll 1000g Lasten heben. ich hätte nicht gedacht, dass die Dinger so schwer sind.
Antriebs-Motoren und Druckpumpen etc. könnte man allerdings über "Kardanwellen" oder Pneumatikschläuche auch nach hinten/unten verlagern.

[Manf]

Diese Links sind mir zum Thema Greifer eingefallen. Vielleicht sind sie zum Teil auch schon etwas alt, dann nur als Anregung.
FT und Lego mit voller Weinflasche sind aber vielleicht auch etwas an der Grenze


http://www.igus.de/wpck/5533/N09_robolink?CL=DE-de&sop=1 (http://www.igus.de/wpck/5533/N09_robolink?CL=DE-de&sop=1)
https://www.roboternetz.de/community/threads/54731-Adaptiver-Greifer-auf-Basis-von-FESTO-FinGripper-Fingern?p=524154&viewfull=1#post524154
https://www.roboternetz.de/community/threads/13271-Greifer?p=124559&viewfull=1#post124559
https://www.roboternetz.de/community/threads/45624-Roboter-Greifarm-mit-Bowdenz%C3%BCgen?highlight=greifer

neuer:

(https://www.roboternetz.de/community/threads/45624-Roboter-Greifarm-mit-Bowdenz%C3%BCgen?highlight=greifer)https://www.youtube.com/watch?v=m7l-87r4oOY
(https://www.youtube.com/watch?v=m7l-87r4oOY)https://www.youtube.com/watch?v=0DgORq2bbTI

[HaWe]

das geht mit dem Gewicht und Lego/FT:
von FT nehme ich die Alu-Balken, und von Lego je 2 Encodermotoren pro Gelenk, über ein Schneckengetriebe:

http://www.mindstormsforum.de/viewtopic.php?f=70&t=8624&p=67243#p67235

- - - Aktualisiert - - -

Die Festo-Fischgräten-Dinger hab ich schon mal versucht zu kriegen, fand aber keinen Lieferanten
Sauger gehen nicht für meine Zwecke, und sie müüsen auch bei Transversal- und Rotations-Bewegungen funktionieren ("Wein einschenken")

[i_make_it]

von FT nehme ich die Alu-Balken, und von Lego je 2 Encodermotoren pro Gelenk, über ein Schneckengetriebe:


Hm..... 15mm Alu Profile von FT und 1Kg.
Gehen tut das schon wenn man Ahnung von Statik hat und weis wie man die Biegesteifigkeit erhöhen kann ohne das die Masse proportional mit wächst. (Stichwort: Trägheitsbiegemeoment)

Bei Lego Polystyrol Schnecken, die per Reibung auf der Welle halten, Da wird das Bewegen von 1Kg mal Hebelarm plus Armmasse eine sportliche Aufgabe.
Mein Scorbot ER5 Plus hat da Getriebmotoren mit Metallgetrieben und eine stabile Stahlkonstruktion als Arm.

Eventuell Solltest Du erst mal einzelne Teilprobleme aufbauen und prüfen ob das mit den Mitteln überhaupt machbar ist.
Wenn eine Weinflasche ca. 30cm hoch ist, dann gehe ich mal davon aus, das der Arm mindestens ebenfalls 30 lang ist (Vermutlich eher 60 bis 80cm).
Entsprechend sind dann die Hebelarme und dadurch die Drehmomente an den Motoren und die Biegemomente in den Bauteilen.

[Geistesblitz]

Wenn ich mal so überlege, dass mir früher schon aus so manchem motorisierten Legoaut zerbrochene Zahnräder entgegengekommen sind...
Legoteile sind übrigens aus ABS, nicht Polystyrol, nur mal zur Info. Ist ein Stückchen stabiler, aber ist eben immernoch Kunststoff.

Für eine volle Weinflasche braucht es schon eine wirklich vernünftige Mechanik, wenns mit FT bzw. Lego gemacht werden muss, sollte das wirklich sehr massiv gebaut werden, trotzdem bleiben die Achsen und Wellen die Knackpunkte. Es wurde ja schonmal ein fahrendes Auto in Lebensgröße aus Lego gebaut, kannst ja mal danach Suchen, vielleicht lässt sich da ja was abgucken, wie man mit Lego stabile Konstruktionen hinbekommt. Wenn du den Greifer aber nicht aus Lego machen möchtest, dann erschließt sich mir nicht, warum der Rest dann aus Lego/FT sein muss.

[HaWe]

hallo,
wie gesagt: die Stabilität des Arms samt Antriebskraft ist gegeben, alles ok.
Der Arm funktioniert bestens (siehe Foto) und hebt 1,5kg Last (edit: mit Mühe), selbst ausgestreckt.
(edit 2: habe aber noch einen dritten Antriebsmotor zusätzlich geplant).

Der Greifer aber wird nicht mit Lego oder FT funktionieren, hatte ich ja geschrieben.

Ich will daher einen mehr oder weniger fertigen Greifer (oder als Bausatz) an meinen Arm vorne dran montieren - den zu finden, das ist das Problem.

Die Stabilität muss er mitbringen,
und wenn auch Motoren dabei sind, dann müssen sie per Motortreiber via Arduino ansteuerbar sein.
(ggf. Encodermotoren? ansonsten auch Servos, muss man sehen)

[Geistesblitz]

Welches Foto meinst? Kann in deinem Thread da nix entdecken, nur wie der Arm aufm Tisch liegt.

Gut, erstmal nix weiter zum Arm, das soll hier ja auch gar nicht das Thema sein.
Aber zum Greifer: soll der nur die Weinflasche greifen können oder verschiedene Dinge? Oft ist es nämlich günstiger, einen Greifer auszuwählen, der zur Aufgabe passt. Je universeller der Greifer, desto mehr stellt er einen Kompromiss dar. Auch wenn es wünschenswert wäre, aber an die Vielseitigkeit der menschlichen Hand kommt man da noch noch nicht so wirklich ran.

[i_make_it]

Legoteile sind übrigens aus ABS, nicht Polystyrol, nur mal zur Info.


Ja, der Hauptbestandteil bleibt aber immer noch Styrol, wofür das S in ABS ja auch steht.
Stimmt die Festigkeit ist je nach Rezeptur 50 bis 100% höher als bei XPS.
Ab er immer noch weit unter PA wie z.B. bei den FT Zahnrädern oder anderen PA Zahnrädern.

Ich habe mir jetzt auch mal das Bild:
http://www.mindstormsforum.de/viewto...p=67243#p67235 (http://www.mindstormsforum.de/viewtopic.php?f=70&t=8624&p=67243#p67235)
angesehen.
Durch die Kraftfluß ungünstige Konstruktion werden unnötig Torsionskräfte ins System gebracht. (Beide Gelenke bauen in die selbe Richtung, anstelle daß das Zweite Gelenk den Kraftfluß wieder zurück in die Ebene des ersten Gelenks führt.
Die Arme sind einfach 2 parallele Biegestäbe, die nur an den Lagern gegeneinader abgestützt sind.
Da das Längen zu Dickenverhältniss mehr als 10:1 ist, sind die Stäbe sogar auf Knick beansprucht. Vier Steine je Segment zusätzlich und man hätte brauchbare Fachwerkträger, die bei einem geringfügig höherem Gewicht ein deutliches Plus an Stabilität bekämen. (Stichwort: Fachwerkträger - https://de.wikipedia.org/wiki/Cremonaplan)

[HaWe]

ich will hier nicht über meinen Roboterarm diskutieren - ist das so schwer zu verstehen?
(abgesehen davon, dass es völliger Unsinn ist, was i_make_it, offenbar aus reiner oberflächlicher Beobachtung heraus, über die Stabilität behauptet - aber egal, ich weiß ja wie stabil er tatsächlich ist...)

Ich suche einen stabilen Greifer eines Fremd- oder Drittherstellers, mehr nicht!
Und wie gesagt, er soll sowohl kleine Dinge wie Spiel-Würfel oder Schachfiguren bis hin zu großen Dingen (von der Zangen-Greif-Öffnung bis Durchmesser von etwa Weinflaschengröße, 1kg) greifen können und auch bei Heben, Hin- und her bewegen und Drehen fest im Griff haben.
(Das Drehen etc. wird vom Roboterarm selber erledigt, es geht nur ums Greifen und halten!)

Gewicht des Greifers (vorn, allein) darf jetzt 500g betragen.
Wenn man seine Motoren etc. per Achsen und Getriebe nach hinten/unten z.B. an die Basis verlagern kann, ggf. mehr.

[Mxt]

Also ich programmiere relativ viel Servogreifer für kleine Industrieroboter (z.B. der 2 oder 4 kg Traglastklasse). Von daher würde ich schon mal alle mir bekannten fertig käuflichen Greifer ausschliessen.

Der hier wiegt 350g und ist definitiv zu schwach für die Weinflasche:
http://www.weiss-robotics.de/greifsysteme/greifermodule/kleinteilegreifer-wsg-25.html
die größeren Brüder sind stärkter aber wieder schwerer
http://www.weiss-robotics.de/greifsysteme/greifermodule/kompaktgreifer-wsg-32.html
http://www.weiss-robotics.de/greifsysteme/greifermodule/universalgreifer-wsg-50.html

Kräftigerere Modelle sind noch schwerer (siehe "empfohlenes Werkstückgewicht" und "Eigenmasse" in den Tabellen)
http://mobile.schunk-microsite.com/fileadmin/user_upload/pdf/SCHUNK_Technische_Daten_PG-plus-70_01.pdf
http://mobile.schunk-microsite.com/fileadmin/user_upload/pdf/SCHUNK_Technische_Daten_WSG_01.pdf

Mit drei Fingern sind wir da schnell wieder bei 2 Kilo
http://mobile.schunk-microsite.com/fileadmin/user_upload/pdf/SCHUNK_Technische_Daten_SDH.pdf

[HaWe]

ja, danke - der letzte hätte es werden können.... :-/

[i_make_it]

(abgesehen davon, dass es völliger Unsinn ist, was i_make_it, offenbar aus reiner oberflächlicher Beobachtung heraus, über die Stabilität behauptet

Hier mal ein Link zu dem "Unsinn" den Leonard Euler aus seiner "oberflächlichen Beobachtung" heraus behauptet.
https://de.wikipedia.org/wiki/Knicken

Dazu zur Verdeutlichung mal den Kraftfluß bezüglich Torsion.
30911

Und die mögliche Aussteifung gegen Knickung
30912



Ich suche einen stabilen Greifer eines Fremd- oder Drittherstellers, mehr nicht!
Und wie gesagt, er soll sowohl kleine Dinge wie Spiel-Würfel oder Schachfiguren bis hin zu großen Dingen (von der Zangen-Greif-Öffnung bis Durchmesser von etwa Weinflaschengröße, 1kg) greifen können und auch bei Heben, Hin- und her bewegen und Drehen fest im Griff haben.
(Das Drehen etc. wird vom Roboterarm selber erledigt, es geht nur ums Greifen und halten!)


Und mal ein schnell skizziertes Beispiel wie man so einen Greifer selbst bauen kann.
30913

Da Industrieroboter entweder in der Großserie nur einen Greifer für ein oder zwei spezifische Teile benötigen (z.B. Maschinen Be- und Endladung: Rohteilkonur und Fertigteilkontur) haben diese meist einen Einfach- oder Doppelgreifer, Bzw. es werden Greiferwechselsysteme verwendet.
Für die Flexibilität die Du haben willst und dem geringen Gewicht, bewegst Du dich im Bereich der Sonderlösungen. Entweder ganz tief in die Tasche greifen und einen der etablierten Hersteller mit der Entwicklung beauftragen, oder mal 2016 die Robotik und Automatisierungsmessen abklappern, oder diese Woche die verschiedenen Veranstaltungen der European Robotic week 2015 besuchen (http://www.eu-robotics.net/eurobotics-week/about-eurobotics-week/index.html) und sehen was es da so gibt, oder halt selbst bauen. Der Greifer oben besteht nur aus Baumarkt Alu Profilen, Flachstahl, einem Stück Gewindestange, Kugellagern, Zylinderstiften (Als Drehachsen) und ggf. ein paar Gleitlager für die Gelenke.
An den "Fingerspitzen" kann man beliebige Greifbacken einsetzen, z.B. Pendelbacken um sich der Bauteil Geometrie besser anzupassen.
Für die Herstellung braucht man eine Metallsäge, Feilen, eine Handbohrmaschine mit Bohrständer, Metallbohrer und einen Gewindeschneider.
Für bessere Lagersitze der Kugellager auf der Gewindestange kann man noch ein paar cm 1,5² Kupferdraht nehmen, den man ins Gewinde wickelt und mit einem kleinem Hammer eintreibt. Dann liegt der Lagerinnenring nicht nur auf der Spitze des Gewindeaußendurchmessers auf sondern flächig. Mit halbhohen Muttern (gibt es nicht in jedem Baumarkt) kann man bei der Gesamtbauhöhe auch noch ein paar mm rausholen.


Als Motor würde ich einen der Pololu DC Getriebemotoren mit Quadraturencoder nehmen und einen Motortreiber der den Motorstrom auswerten kann. Dann kann man sowohl die Öffnungsweite des Greifers als auch die Greifkraft (Motordrehmoment) erfassen.

PS: Da Schunk ja schon ein paar mal aufgerufen wurde und Du mit LEGO nxt arbeitest, deren Veranstaltung im Ramen der ERW2015:


Date:
25.11.2015, 08:00 - 16:00


Title:
Challenge with the LEGO Mindstrom EV3 Robot (http://www.eu-robotics.net/cms/index.php?idart=3643)


Event type:
Challenge / competition


Organiser:
SCHUNK GmbH & Co. KG Spann- und Greiftechnik Bahnhofstr. 106 - 134 74348 Lauffen


Place:
74348 Lauffen, Germany

[HaWe]

du musst mal richtig hingucken, bevor du antwortest, ansonsten wird wieder wegen 1000 OT-Posts aus einer einfachen Frage ein Mammut-Thread - oder trollst du nur gerne?

Der Arm ist so wie er ist stabil und es knickt nichts, außerdem siehst du nur das anfängliche Konstruktionsstadium,
aber noch viel wichtiger:
es war nicht danach gefragt!
Also was soll diese Besserwisserei?

Eine DIY-Arbeit in Form einer völligen Neukonstruktion war ebenfalls nicht gefragt, sondern eine fertige Lösung, komplett montiert oder als Bausatz, und zwar exakt für den beschriebenen Anwendungs-Zweck bzw. -Bereich.

[Geistesblitz]

Also bei solchen Reaktionen wundert es mich ehrlich gesagt, dass überhaupt noch jemand antwortet. Er hat dir klar und deutlich die Optionen aufgezeigt, die du hast. Was du haben willst gibt es mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht von der Stange. Selbst bei der Konstruktion von i_make_it bin ich mir unsicher, ob der eine Weinflasche gegriffen bekommen kann. Ich bin aber ebenfalls skeptisch, ob deine Armkonstruktion eine volle Weinflasche halten kann. Um die Stabilität zu Testen brauchst du ja noch nichtmal einen Greifer, da würde es ja reichen, irgendwas mit passender Masse am Ende des Arms zu befestigen. Ich sehe jedenfalls weniger Probleme durch Knickung der Aluträger sondern eher bei Torsion der ganzen Armsegmente und vor allem in den Gelenken. Ich denke mal, dass du dich da ganz schön übernimmst. Da kannst du motzen, wie du willst, aber das ist meine ehrliche Einschätzung. Ich werd mich jedenfalls hier wieder ausklinken, das meiste wurde hier schon gesagt und wenn du nicht hören willst, musst du eben selber sehen, wo du bleibst.

[Frank]

Es wäre schön wenn alle wieder zur Sachlichkeit zurück kehren könnten und sich persönliche Anmerkungen / Angriffe verkneifen würden.
Letzteres ist manchmal schwer, aber wie heißt es so schön "klügere gibt nach". In dem Fall braucht der klügere einfach nicht mehr reagieren!

[HaWe]

danke - ich gehe auch gar nicht mehr auf die spezifischen Posts im einzelnen ein.

Nur zur Wiederholung, was ich suche:


Ich suche einen stabilen Greifer eines Fremd- oder Drittherstellers.
Er soll sowohl kleine Dinge wie Spiel-Würfel oder Schachfiguren bis hin zu großen Dingen (von der Zangen-Greif-Öffnung bis Durchmesser von etwa Weinflaschengröße, 1kg) greifen können und auch bei Heben, Hin- und her bewegen und Drehen fest im Griff haben.
(Das Drehen etc. wird vom Roboterarm selber erledigt, es geht nur ums Greifen und halten!)

Gewicht des Greifers (vorn, allein) darf jetzt 500g betragen.
Wenn man seine Motoren etc. per Achsen und Getriebe nach hinten/unten z.B. an die Basis verlagern kann, ggf. mehr.

Bitte keine Antworten wie "Gibt es nicht" , denn keiner kann für sich reklamieren, dass er alles kennt was es gibt.
Ich möchte nur Hinweise auf Artikel, was diesen Specs (weitestgehend) entspricht.

Das Problem mit solchen OT-Posts hatten wir bereits mehrfach, auch schon bei meiner Frage vor 1 Jahr oder so nach einem IMU mit Gyro und Acc und Kompass, der einen Kalman on board hat, und man die gefilterten Werte nur per entspr. I2C Register auslesen braucht. Da meinten auch ein paar Schlaumeier "Gibt es nicht", aber es gab es doch (CMPS11).
Nicht dass ich nicht weiss, dass jeder sich irren kann, aber dann sollte man es auch nicht mit einer solchen scheinbaren "Gewissheit" behaupten, dass man es doch wisse.