Motor Empfehlung für Hausroboter

[Securio]

Moin,

da meine eigene Recherche schon mehrmals schief gelaufen ist und ich so langsam einfach von vorne bis hinten verwirrt bin hoffe ich, dass mir hier jemand behilflich sein könnte.

Ich möchte einen Roboter selbst bauen und habe schon so ziemlich alles an Technik und diese läuft auch super, das einzige Problem ist, die bisherigen Motoren haben nicht genug Leistung, der bleibt einfach nur stehen.

Der Roboter ist so aufgebaut, dass vorne links und rechts ein motorbetriebenes Rad und hinten in der Mitte ein Kugelrad montiert ist. Die Maße sind 29x30 cm und alles zusammen wiegt ungefähr 3 kg. Er sollte schon mindestens eine Geschwindigkeit von 1m/s erreichen, ich würde ihn notfalls lieber drosseln, als dass er zu wenig Power hat.
Leider habe ich mich bis jetzt eher für Schrittmotoren interessiert, tendiere nun zu DC-Motoren, bin mir aber bei allem immer unsicherer.

Hättet ihr einen Vorschlag, welche Motoren wohl geeignet sein könnten oder andersweitig einen Schupser in die richtige Richtung?

Vielen Dank im Voraus!

[i_make_it]

Mal als Schupser in eine Richtung.

http://www.mikrocontroller-elektronik.de/emg30-getriebemotor-mit-eingebautem-drehgeber/
https://nodna.de/DC-Motoren-12V
http://www.roboter-teile.de/Oxid/Mechanik-Servos/DC-Motoren/Getriebemotor-EMG30.html

Mit den 1m/s und den Drehzahlen bleibt als unbekannte der Raddurchmesser.
Also entweder Räder wählen und Motor suchen oder Motor mit entsprechender Drehzahl wählen und nach Rädern suchen.

Was noch relevant ist ist die Beschleunigung bis Du von 0 auf 1m/s kommst. Das wird bei gleichem Motor mit zunehmendem Gewicht immer langsamer.
Also über Drehmoment des Motors und Radius der Räder kommst Du auf die Kraft und kannst für die 3kg die erreichbare Beschleunigung ausrechnen.

[oberallgeier]

.. Schupser in die richtige Richtung ..Hallo Securio, willkommen im Forum.

In meinem Archie - 5+ kg, max. >5 m/s, ca. H ca. 900 mm (https://www.youtube.com/watch?v=I5edmA1O4LA) - habe ich einen ähnlichen Motor eingebaut wie den EMG30, den 30:1 Getriebemotor 37Dx68L mm mit 64 CPR Encoder von pololu. Den gibts auch z.B. bei EXPTech (http://www.exp-tech.de/30-1-metal-gearmotor-37dx68l-mm-with-64-cpr-encoder?gclid=CJPP092H3dICFQUq0wodKlcBpQ). Beide Motoren etwa preisgleich. Mein 37Dx68L hat bis in die Gegend von maximal 60 Watt (Stillstand, 12 V, 5A), ist also "nach oben offen"; Versorgung ist bei mir 13,2V LiFePo4-Akku. Mit dem feinfühligen Encoder ist durch die zwei Encoderspuren sowohl Motordrehzahl als auch Drehrichtung messbar. Die Radnabe ist Eigenbau - siehe hier (https://www.roboternetz.de/community/threads/70013-Anf%C3%A4ngerfrage-Motor-Finde-f%C3%BCr-500-RPM-und-1-Nm-Drehmoment-keinen-DC-Motor?p=634006&viewfull=1#post634006), Räder sind Absima 1:10 Buggy Kompletträder von Conrad, Bestell-Nr. 204039 - 62. Durch die PID-Regelung fahren die beiden Motoren sehr sauber gleiche Drehzahl - bei gleicher Vorgabe *gg*.
PS: das oben verlinkte Archie-Video zeigt den Lümmel beim Runout, also noch in einem sehr unvollständigen Aufbau und in sehr langsamer Fahrt.

[Securio]

Ich danke euch, für die schnellen Antworten und vor allem guten Ratschlägen!

Da der oben beschriebene Roboter nur ein Prototyp sein sollte, bin ich die ganze Zeit am kalkulieren, was ich denn für den finalen Robi brauchen würde, um nicht unnötig Geld auszugeben.
Dieser wäre im Endeffekt einfach nur größer und soll Getränke transportieren, was das Gewicht natürlich immens steigert.

Bei diesem wären die Daten:
Geschwindigkeit 0,8 m/s
Beschleunigung 0,1 m/s^2
Gewicht 60 kg
Radius der Motorräder 4,1 cm

Dabei komme ich bei meinen Berechnungen auf eine Mindestleistung von 40 Watt.
Ebenfalls wurde mir gesagt, man solle sich lieber mit der doppelten Leistung eindecken, als benötigt wird, sprich 40 Watt pro Motor.

Das ist jetzt nur zur Überprüfung, ob ich mich nicht wieder verrannt habe:
- Der 37Dx68L 30:1 Motor hat eine Leistung von 28 Watt.
- Für den Motor benötige ich für 40 Watt bei 200 U/min ein Drehmoment von 1,9 Nm.

Das hört sich für mich nach zu viel an und ich glaube, ich habe wieder ein paar Fehler gemacht.
Aus der Beschreibung des Drehmoments bei rn-wissen.de werde ich irgendwie nicht schlau und verwirre mich am Ende selbst wieder.

Ich bitte erneut um ein paar Schupser und hoffe endlich mal nicht nur Fragezeichen im Kopf zu haben.

[oberallgeier]

Auf dieser Seite oben auf [Startseite] klicken.
Fenster [Navigation] - links oben
siebente Zeile [Motor-Berechnung & Auswahl]
Werte eintragen - rechnen lassen.

[hbquax]

Kannst ja mal deinen Rechenweg hier posten.

[i_make_it]

Geschwindigkeit 0,8 m/s
Radius der Motorräder 4,1 cm


Radumfang=0,25748m
Drehzahl=186,42 U/min

Da suchst Du also einen 40 W Motor mit einer Maximaldrehzahl von ca. 190 U/min.

Vermutlich stößt Du bei der Suche nach "12V gear motor 40W" auf wenig Treffer.
Selbst bis 24V gehen da viele Motoren nur bis 28-30W.
Danach gibt es wieder mehr Treffer ab 150-200W.

Zu berücksichtigen ist natürlich auch das Du 40W am Getriebeabgang haben willst.
Wenn Du also selbst zusammenstellst, kannst Du mit 60 bis 80W für den Motor rechnen.
Qualitativ hochwertige Planetengetriebe kommen oft auf 90-95% Wirkungsgrad. Aber was Du da bekommst das weißt Du erst wenn Du es da hast.
Also kann man mit einem Wirkungsgrad von schlechtestens 50-75% rechnen.
Da ist man auf der sicheren Seite.

Vermutlich stellst Du auch fest, daß das etwas andere Preisklassen sind (ausgenommen eBay, wo man halt oft vorher nicht weis was man bekommt und ob es überhaupt Datenblätter gibt).

Da die Komponenten für die finale Version als durchaus etwas teurer werden können, ist es vieleicht gar nicht mal so verkehrt den Prototyp mit eigenen Teile zu bauen und mit der Erfahrung daraus dann in die Planung der finalen einzusteigen.
Besser als die teuren Teile falsch zu beschaffen und dann auf richtig viel Geld zu sitzen was man nicht gebrauchen kann.

https://www.motiondynamics.com.au/90mm-60-watt-dc-motor-12-24-volt.html
Mal ein Shop wo Du schon mal mit Werten etwas spielen kannst. (Da käme noch Einfuhrumsatzsteuer und Zoll drauf, Kann man dann zum vergleichen mit deutschen Anbietern nehmen)

Und noch mal ein deutscher Anbieter.
http://www.ebmpapst.com/de/products/motors/motors.html?gclid=CLOJ6rSw6dICFYsy0wodQI0GVQ
http://www.ebmpapst.com/de/products/motors/bcigearmotors/BCI_gearmotors.php?reset=1
ein konkreter Motor als Beispiel
http://www.ebmpapst.com/de/products/motors/bcigearmotors/BCI_gearmotors_detail.php?pID=142423
ein anderer konkreter Motor als Beispiel
http://www.ebmpapst.com/de/products/motors/vdcgearmotors/vdcgearmotorsdetail.php?pID=142591

Dir sollte übrigens auch klar sein, das bei 5kg und bei 60kg ein ganz anderes Gefahrenpotential bei einem Fehler vorhanden ist.
Wenn ein 60kg Teil auf jemanden fällt oder denjenigen einklemmt ist das schon was anderes wie bei 5kg.
Das merkst Du selbst wenn Du dich hinlegst und Dir mal jemand eine 5kg Hantelscheibe auf aus 10cm Höhe die Brust fallen läst oder ganz sanft eine 60kg Hantelscheibe auf die Brust legt (das fallen lassen sollte man bei 60kg vermeiden).