Frage zu Linearantrieben und Bremsung?

[DreadKing420]

Hi,

ich bin neu hier im Forum und hoffe das diese Frage noch keiner gestellt hat ;D

Also es geht um ein Studiuminternes Projekt in dem ich einen Protoypen entwickeln muss. Mein Problem besteht darin, das ich einen Linearantrieb benötige, der gebremst werden kann und einen Leerlauf benötigt. Ich habe mich gefragt wie die Bremse in einem Fahrradergometer funktioniert, da man hier den Widerstand einstellen kann, welches für mich eine wichtige Funktion ist.

Daher die Frage gibt es die Möglichkeit einen möglichst kleinen Linearantrieb irgendwie zu Bremsen ( mit einstellfunktion des Widerstands). ich entwickle ein Produkt welches die Finger passiv und aktiv bewegen soll. und wenn möglich keine Pneumatik ;D Da diese viel zu laut sind.

MFG
DreadKing420 :)

[i_make_it]

Hallo Warum muß es ein Linearantrieb sein?
Finger werden doch gebeugt und nicht langgezogen.

Unabhängig von der Bauart hast Du verschiedene Anforderungen daran.



welches die Finger passiv und aktiv bewegen soll

Der Antrieb darf also auf keinen Fall eine mechanische Selbsthemmung haben, wie es bei einem eingängigen Gewinidetrieb der Fall wäre.



irgendwie zu Bremsen (mit einstellfunktion des Widerstands)

Also eine Force Feedback Funktion wie bei Joysticks.
Je stärker man drückt um so mehr halten Sie dagegen.



gebremst werden kann und einen Leerlauf benötigt

Ein echter Leerlauf in beide Richtungen ist nicht möglich, aber die Simulation dessen.
Bei einem E-Bike/Pedeleg könnte mann auch eine Fast Leerlauf erreichen, wenn der Motor über 99% der Leistung aufbringt.
Also beim Bewegen von außen wird die Gegen-EMK gemessen und dementsprechned der Motor bewegt.

Der unterschied zum Bremsen ist eigentlich nur das die Drehrichtung entgegengesetzt ist.
ansonssten immer Gegen-EMK im Generatorbetrieb messen und im Motorbetrieb dann entsprechend stark antreiben.

Geben tut es übrigens schon solche Handschuhe für die Reha nach Hirnschlägen.
Als mein Schwager vor ein paar Jahren in Reha war hab ich so was gesehen.
Es konnte die Kraft, Geschwindigkeit und Strecke der Fingerbewegung gemessen weren und es konnten Programme abgespielt werden, die die Finger entsprechend bewegten.
Da wurde dann die gesunde Hand nach Übungsvorgabe bewegt und zwichen den Händen war ein Spiegel, der Patient sollte sich darauf konzentrieren beide Hände synchron zu bewegen.
Der Handschuh hat das dann übernommen und auch dei Kraftkuve protokolliert, so war es möglich die Fortschritte zu erkennen. wenn z.B. die notwendige Kraft in einem Streckenabschnitt kleiner wurde, da sich der entsprechende Finger z.B. schon um 20° aus eigener Kraft bewegen ließ.

Fazit: schau Dir mal an wie Forcefeedback bei einem joystick realisiert wird und wie bei enem E-Bike.
Das Suchwort ist Vierquadrantensteller
https://de.wikipedia.org/wiki/Vierquadrantensteller

[hbquax]

Was genau heißt Bremse?
Widerstand beim verschieben oder einfach nur blockiert, also quasi Feststellbremse?
Die einfache Methode, E-motoren zu bremsen, ist der Kurzschluss über einen Bremswiderstand. Je kleiner der Widerstandswert, desto stärker die Bremswirkung. Der Extremfall ist 0 Ohm => direkter Kurzschluss! Die Bremswirkung ist außerdem geschwindigkeitsabhängig und wird null, wenn die Geschwindigkeit oder Drehzahl null wird.

Was heiß Leerlauf? Völlig frei oder relativ leicht verschieblich? Wenn die Übersetzung nicht zu stark ist und das Getriebe und der Motor leichtgängig (Kugellager und so...) lässt sich der Antrieb relativ leicht von Hand verschieben, wenn er stromlos und nicht elektrisch (s.o.) gebremst ist. Oder willst du den Antrieb mechanisch auskuppeln?

Linearantriebe gibt es auch in verschiedenen Bauformen. Spindeltriebe, Zahnriemen und direkt angetriebene Linearmotoren. Letztere sind im stromlosen Zustand wahrscheinlich am leichtgängigsten.

Wie großß sollen denn Antriebs- und Bremskraft sein?

Die meisten Ergometer, die heute so rumstehen, benutzen irgendeine Form der elektrischen Bremsung. Ganz altertümlich Geräte haben noch mechanische Reibungsbremsen. Bei denen ist die Bremswirkung geschwindigkeitsunabhängig konstant.