Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Humanoid Asimo
Hallo zusammen!
Bevor ich lange suche, vielleicht weiß es schon jemand:
Gerade bin ich über Motoren am nachdenken und frage mich, welche Servos oder andere Motoren der Asimo verbaut hat.
Ob das speziell von Honda entwickelte Antriebe sind?
Dann bin ich vor kurzem auf die Lynxmotion (https://www.robotshop.com/en/lynxmotion-smart-servo-lss-high-torque-ht1.html) gestoßen.
Ob die wohl für so einen Roboter schon ausreichend wären? Hier kommt es wohl dann vor allem auf die Größe des Roboters an. Preislich wären die Lynxmotion ja noch irgendwie stemmbar, wenn man sich ernsthaft damit beschäftigen wollte. Aber ob ein Drehmoment von knapp 6kg, ausreicht? 6kg ist ja nicht wirklich viel. Alleine durch Anbauteile / Verkleidung an Armen / Beinen z.B. kommen ja schon einige Kilogramm zusammen. Vielleicht müsste da dann noch eine Untersetzung über Zahnrad oder sowas angebaut werden.
Freundlichen Gruß
Für einen Antrieb ist nicht nur das Drehmoment, sondern auch die zugehörige Drehzahl wichtig.
Deren Angabe "5.8 kg-cm" ist ntl. physikalisch Unsinn, gemeint ist wohl 5.8 kgf*cm bzw. 5.8 kp*cm.
Ausgehend von Nenn-Drehmoment rund 6kgf*cm = 6kp*cm ≈ 0,6Nm, bei 60 RPM: das ist sicher viel zu wenig für die Beine, für eine zügige, flüssige Bewegung
(mit extrem langsamer Untersetzung kannst du damit ntl sogar die Erde aus den Angeln heben) - aber für die Roboter-Finger wird es reichen ;-)
Nur zum Vergleich:
Schon der Spielzeugmotor von Lego Mindstorms ("Servomotor", eigentlich DC-Motor mit Rotationsencodern) hat ja bereits 0,2Nm (bei ca. 170 RPM), entspricht also dem Lynxmotion Motor leistungsmäßig recht genau
https://www.youtube.com/watch?v=3eeR5-7nzAA&feature=youtu.be
kA, ob man das so exakt ausrechnen kann, aber nachdem der asimo fast so schwer ist wie ein Mensch (50kg),
ein Mensch beim Laufen/Joggen ca. 100-120W leistet (Ergometer),
dies auf 2 Beine verteilt wird,
und pro Bein etwa hälftig auf Oberschenkel (Hüfte) und Unterschenkel (Knie plus Sprunggelenk),
entfallen ca. je 25W auf Knie-Motor (starres Sprunggelenk) und Hüft-Motor.
Nach der Leistungs-Formel
P = 2*pi*M*n (P=Leistung in W, M=Drehmoment in Nm, n=Drehzahl in U/s, mit n geschätzt 1/2 U/s = 30RPM beim Antrieb fürs Joggen)
ergäbe sich als erforderliches Drehmoment "pi mal Daumen"
25 = 2*3*M*0,5
<=>
M=25/3 ≈ 8Nm ≈ 80kp*cm = 80kgf*cm
(falls sich die Leistung von 100W nicht gleichmäßig auf alle 4 Motoren verteilt, wovon man ggf ausgehen muss, dann auch etwas oder sogar deutlich mehr, CMIIW) 8)
Rabenauge
03.09.2020, 09:49
Das hier: https://www.lindinger.at/de/rc-elektronik/servos-und-zubehoer/servos/savoex-sv-0236mg-hv-jumbo-servo stemmt 40 Kilo.
Pro cm Hebel- ist meistens gemeint, wenns nicht bei steht.
Das ist allerdings schon etwas grösser als ein normales Servo.
Und auch schwerer....
In normaler Servogrösse (20x40x40) hab ich eins hier, das mit 20 kg angegeben ist, wobei ich diese Angabe nicht so ganz glaube (sind eher nur 10 denke ich, will das aber nich ausbauen um das nun zu messen, für meine Anforderungen genügt es völlig).
Falls dich dazu näheres interessiert: Kostenpunkt ungefähr nen 20er, das Ding heisst DS3218MG.
Vermutlich gibt es das auch ohne "MG"- dann mit Kunstoffgetriebe.
Gibts bei einschlägigen Händlern, z.B. in Ebay.
Stromverbrauch weiss ich nicht (ist mir egal im RC-Modell, ich hab ein 3A BEC, und das reicht auch), Spannung ist mit 4.8-6.8V angegeben.
Für nen Walker eventuell nicht zu gebrauchen- es ist nicht eben das schnellste- bei Markenanbietern (Savöx, Corally) kriegt man wesentlich schnellere- ne Angabe dazu gibts aber bei dem Ding hier nicht.
Allerdings: es ist ein stinknormales Modellbau-Servo, also kein Roboter-Servo (nicht busfähig, kein Feedback...letzteres kann man evtl. frickeln, falls da ein Poti drin ist).
Das hier: https://www.lindinger.at/de/rc-elektronik/servos-und-zubehoer/servos/savoex-sv-0236mg-hv-jumbo-servo stemmt 40 Kilo.
das mit den 40kgf*cm ist möglich, aber es steht nicht da, auch nicht ob es Nenndrehmoment ist, und auch nicht die Nenndrehzahl bei Nenndrehmoment.
Stall torque wäre nicht maßgeblich, weil es nicht für Dauerbelastung vorgesehen ist und nicht für die Nenndrehzahl gilt.
Geht man von einem Bedarf von 25W erforderlicher Nennleistung aus, wären das bei 6V gut 4A Nennstrom, dazu stehen dort aber auch keine Angaben.
Rabenauge
04.09.2020, 19:44
Steht da-wenn man etwas sucht.
Andere Händler haben die Angaben durchaus: https://www.rc-dome.de/savoex-sv-0236mg-servo-16
Strom steht allerdings eigentlich nie dabei-weil diese Angabe im RC-Modellbau eher unwichtig ist.
Bei dem Teil noch weniger-es ist "hochvoltfähig"-kann also direkt aus nem 7.4V-Akku versorgt werden, da ist der Stromverbrauch nahezu egal.
Und, welche Leistung (W) hat der also deiner Kalkulation nach? Und welches Nenndrehmoment bei welcher Nenndrehzahl genau?
Und welche Leistung (W) wird nach deiner Kalkulation benötigt für den Knie- und Hüftantrieb des Asimo? Kommst du auch auf mind. 25W Nennleistung?
Und ist der dann dafür geeignet?
Muss man mal ausprobieren, gibts da auch Anbauteile für die SAVÖX?
30kg sind 3 Wassereimer voll..
MfG
Ich frage mich auch schon länger, ob man zwei Servos, Kopf an Kopf gegenüberliegend, auf zusammen starr verbinden kann, z.b. für größere Gelenke, wo auch genug Platz wäre. Ich habe das noch nie versucht.
Mfg
Rabenauge
06.09.2020, 07:38
...ich auch nicht.
Bei billigen würd ich das auch nicht probieren- da baut sich bestimmt Spannung (mechanische) auf, denn die Dinger haben nicht die beste Wiederholgenauigkeit.
Ein Corally oder Savöx hat da aber keine -merklichen- Toleranzen.
Wenn ich sowas in nem Modell hab, und das ist _einmal_ präzise eingestellt, funktioniert das auch noch nach Jahren ohne Nachjustierung.
Man könnte aber, sicherheitshalber, eine Art flexible Verbindung bauen, mit ner Hardy-Scheibe oder so.
Was genau meinst du mit "Anbauteile"?
Diese Jumbo-Servos (das sind die grossen) sind auch "standartisiert"- die haben im Wesentlichen auch alle die selben Abmessungen.
Servohörner gibts da, wie bei den normalen, auch in verschiedenen Formen zu.
Allerdings würd ich mich, wenn man die hohen Kräfte wirklich nutzen will, nicht allein auf die Mäuseverzahnung verlassen- es gibt auch Servohörner aus Metall, die mit zwei Klemmschrauben am Abtrieb fixiert werden können-das hält einiges mehr aus.
Hier siehst du so einen (ist allerdings das 20 kg-Servo in normaler Grösse):
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Moin,
das Problem was sich bei mir immer stellte, war die Servohörner "exakt" auszurichten.
Das Servohorn wird ja normalerweise auf einen Zahnkranz (Rastnasen) gesteckt und so kann man es nur in bestimmten Winkeln einstellen.
Ich habe aber bei einem Modellhubschrauber eine "hervorragende" Konstruktion von Servohörnern bei gehabt.
Hier gibt es eine Hülse die innen den Zahnkranz hat und aussen völlig plan ist.
Das eigentliche Horn, aus Metall, wird dann mittels einer Spannzange auf diese Hülse geschoben und mit einer Madenschraube angezogen.
Jetzt kann man es unendlich genau ausrichten.
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Die Anlenkgestänge mit den Kugelpfannen werden ja normalerweise zur Justage verwendet,
aber auch hier geht nur eine halbe Umdrehung mehr oder weniger.
Wobei eigentlich sogar nur eine ganze Umdrehung getätigt werden soll, da die Kugelpfannen
oftmals innen unterschiedliche Phasen (Entgratungen) aufweisen um das Aufstecken zu erleichtern.
Durch diese super Konstruktion der Hebelarme konnte ich das erste Mal eine exakte Ausrichtung vornehmen.
Ob man Servos direkt koppeln kann wäre ich mir auch nicht sicher, probiert habe ich das auch noch nie.
Zumindest wäre eine spannungsfreie Ausrichtung durch diese Konstruktion möglich.
Siro
oberallgeier
06.09.2020, 10:07
.. Ich habe aber bei einem Modellhubschrauber eine "hervorragende" Konstruktion von Servohörnern bei gehabt ..Jaaa, das sieht ja prima aus! Hab das sofort gesucht - nur diese Art gefunden (https://www.d-edition.de/RC-Modellbau-Zubehoer/Elektronik/Servos/Yuki-Model-Servohorn---SUMO---Aluminium---25T---klemmbar.html) (bzw das Bild (https://shop-images.d-edition-versandhandel.de/images/product_images/info_images/image__CN-998888_1.jpg)). Das scheint mir aber nicht das zu sein das Du mit hier zeigst. Langer Rede kurzer Sinn: Welches Fabrikat? Wo erhältlich?
Das ist von JR-ProPo
für das Hubschraubermodell Modell: Forza 450
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Servohebelnabe FO450
Artikelnr.: JR70731
https://jr-propo.de/shop/servohebelnabe-fo450-p-4179.html
Alusteuerhebel L14 kompl. FO450
Artikelnummer: JR61832
https://jr-propo.de/shop/alusteuerhebel-kompl-fo450-p-4247.html
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hier scheint ein ähnliches Modell zu sein:
https://www.rc-freestyle-shop.ch/Servozubehoer
https://jr-propo.de/shop/advanced_search_result.php?search_in_description=1 &keywords=servo&pfrom=0&pto=7935.7143&x=0&y=0&pric e=0%3B7935.7143&osCsid=ssplr16t8e8mhkb9vkgmv5mnu2
(https://www.ebay.de/itm/YUKI-MODEL-Servohorn-SUMO-Aluminium-25T-klemmbar-998888-/322555591703)
Das hier: https://www.lindinger.at/de/rc-elektronik/servos-und-zubehoer/servos/savoex-sv-0236mg-hv-jumbo-servo stemmt 40 Kilo.
Ich habe das noch woanders gefunden: https://www.hacker-motor-shop.com/Servos-und-Servozubehoer/Savoex-Servos/HV-Servos/Servo-SAVOeX-SV-0236MG.htm?SessionId=&a=article&ProdNr=80101031&p=7624
Da stehen auch etwas mehr Daten dabei. Verstehe nur den Begriff Hochvolt nicht, den ich da irgendwo gelesen habe. Die Teile werden mit <8V betrieben (?).
PS: Anbauteile: Servohörner etc., Winkel zum Befestigen
Noch ein Servo: https://www.multiplex-rc.de/produkte/138100-servo-hs-1100wp
110kg/cm bei 7.4V. Betriebsspannung ist 11.1 bis 14.8V. Wie komme ich hier auf die 7.4V?
Preis jetzt mal egal. Gibt es bei C sogar günstiger.
Bin dann heute auf ASPIR gestoßen, die 3D-Druckteile kann man downloaden, aber ich habe keine Typenbezeichnung zu den Servos der Beine gefunden.
Nur um mal zu sehen, was da zum Einsatz kommt.
MfG
Rabenauge
02.10.2020, 17:52
Die meisten Servos kriegt man bei verschiedenen Händlern... ;)
"Hochvolt" heisst, mehr als 6V. In der Regel kann man die direkt an nem 2s-LiPo betreiben, weiter nichts.
Allerdings würd ich auch bei denen nicht höher gehen in der Spannung (gibts auch welche, aber dann steht das auch dabei).
Diese 6V-Grenze kommt daher, dass wir früher Empfänger oft mit vierzelliegen NC-Akkupacks versorgt haben. Da konnte man natürlich auch Batterien einsetzen, dann gibt das halt 6V.
Das verträgt normalerweise jeder Empfänger und jedes Servo, auch wenn die Nennspannung meist 5V ist.
zu dem Servo kann man keine Aussage treffen, wenn man die Nenndrehzahl nicht kennt, für die das Drehmoment gelten soll.
Und die Einheiten kg/cm sind ntl gehobelter Schwachsinn. Drehmoment wird in kp*m oder Nm gemessen, oder statt m eben cm. Ohne Nenndrehzahl aber in jedem Falle sinnlos und wertlos.
Da steht, in welcher Zeit ein bestimmter Stellwinkel erreicht wird. Das könnte man in Drehzahl umrechnen. So komme ich bei dem 110kg/cm bspw. auf ~1U/s. Das sagt aber eigentlich gar nichts aus. Die Frage ist, wofür man so ein Servo einsetzt und welche Stellzeit man für welchen Winkel benötigt. Wenn damit ein Arm oder Bein bewegt werden soll, ist 0.2s für 60° schon recht gut.
Mal ganz oberflächlich betrachtet:
Angenommen 60° reichen für einen Schritt (mit zwei Beinen) aus (ich würde etwa 45° schätzen), dann brauchts 0.2s, um ein Bein nach vorn zu setzen. Fünfmal das Bein nach vorne setzen, pro Sekunde, wäre - so gesehen - schon recht schnell. Ist alles relativ.
ja, die Angabe über die Stellgeschwindigkeit habe ich auch gelesen, aber ist das Leerlauf- oder Nenndrehzahl unter Nennbelastung?
Wäre es Nenndrehzahl (bei der auch das Drehmoment von 110Ncm =1,1Nm geleistet wird), ergäben sich 1,2 U/s Rotationsgeschwindigkeit
mit P=2pi*M*n = 6,3*1,1*1,2 Nm/s ergibt sich eine Leistung von 8,3W
wobei ich stark bezweifle, dass es die Nenndrehzahl ist, eher ist diese höchstens halb so groß, kA, damit wären es dann nur 4W.
Und selbst bei dem Drehmoment stellt sich die Frage, ob es "stall torque" oder "rated torque" ist, evtl ist also sogar noch das Nenndrehmoment kleiner als 1,1Nm.
Selbst unter schön-gerechneten Annahmen sind rund 8W aber doch viel zu wenig, wenn man für ein Beingelenk von einem 50kg schweren Asimo mindestens 25W bräuchte (oder gar deutlich mehr in den Belastungsspitzen).
Ja, Asimo ist schwer, für seine Größe, das stimmt. Interessant finde ich, dass die Geschwindigkeit reduziert wird, wenn Asimo etwas trägt. Arbeitet man dort mit unterschiedlichen Über-/Untersetzungen?
denkst du nicht, dass die auch mit pwm (oder anderen Techniken der Strom- oder Spannungsregelung) arbeiten für eine Geschwindigkeitsanpassung, falls gewünscht?
Es ging mir aber nicht um das Gewicht des Asimo, sondern um die nötige Leistung der Antriebsmotoren.
Ich habe bis jetzt noch nichts über die Antriebe gefunden, der Beine. Nur, dass Honda für die menschlichen Gehhilfen einen bürstenlosen DC-Motor verwendet.
Vielleicht mal von der Leistung her suchen, was es da so gibt.
PS,
würde ich selber so ein Teil bauen wollen, würde ich wschl eher mit brushless Radnabenmotoren (wie für Ebikes) arbeiten plus Rotationsencoder zur Stellungs- und Geschwindigkeits-Messung.
PPS,
oh, hat sich überschnitten...
Es ist ja oft schon erwähnt worden, dass man auch Bohrmaschinen / Akkuschrauber anschauen kann.
Immerhin werden die in großer Zahl produziert und sind daher sehr günstig zu bekommen.
Auseinanderbauen und die Einzelteile verwerten.
https://de.wikipedia.org/wiki/Akkuschrauberrennen
Der Antrieb des Akku-Bohrschraubers mit 18 Volt (https://de.wikipedia.org/wiki/Volt) und rund 41 Ampere (https://de.wikipedia.org/wiki/Ampere) entwickelt eine Leistung von etwa 740 Watt oder einer Pferdestärke (PS). Die Kapazität des Akkus beträgt 1,5 Ah (https://de.wikipedia.org/wiki/Amperestunde).
Interessant wäre es ja vielleicht auch schon mal, einfach einen Antrieb, den man flexibel (Größe, Form, Befestigungsmöglichkeiten, Rotationsencoder, eingebauter Mikrokontroller) einsetzen kann,
aufgebaut aus den Teilen eines Akkuschraubers bspw., zu entwickeln.
Hier habe ich was gefunden: Akku-Bohrschrauber PSR 18 LI-2 von Bosch.
Da gibt es die Ergonomic-Variante für 125 Eur.
18V-System, bürstenloser Motor.
Bloß welches Drehmoment haben die, oder welche Schraubleistung in Watt?
Doch hier, noch gefunden: 18/38 Nm
Makita DHP458Z Akku-Schlagbohrschrauber, 58Nm
gute Idee!
Es gab doch hier sogar schon jemanden, der so einen Humanoiden selber konstruiert hat, und der konnte ja auch sogar schon gehen. Was waren da denn für Motoren in den Beinen?
Davon habe ich hier nie was gelesen.
hier, glaube ich:
https://www.roboternetz.de/community/threads/74597-Entwicklung-eines-humanoiden-Roboters
https://www.roboternetz.de/community/threads/74597-Entwicklung-eines-humanoiden-Roboters?p=659053&viewfull=1#post659053
https://www.youtube.com/watch?v=JnmHriEBtVw&feature=youtu.be
Hier kommen wir mit den Bohrmaschinen, Aufbau wieder mit Gewindestangen:
https://www.youtube.com/watch?v=WJGSBEb1w9Y
Hier kommen wir mit den Bohrmaschinen, Aufbau wieder mit Gewindestangen:
sieht ziemlich frickelig aus, wär nich so mein Ding ;)
Man muss die mal alle angucken, das sind ein paar Videos. Später werden fertig zu kaufende Linearaktuatoren eingesetzt.
Interessant finde ich aber die Idee und Umsetzung. Man baut einfach eine Puppe, die so gelenkig ist, dass sie die gewünschten Bewegungen ausführen kann. Außen an den Gliedmaßen baut man dann Linearaktuatoren an, die das in die gewünschte Richtung ziehen/schieben. Die Armgelenke sind dann anders aufgebaut.
Menge Arbeit und ohne, dass man sich mit den einzelnen Werkzeugen auskennt (3D-Modellierung, Metallverarbeitung etc.) nicht in ein paar Wochen machbar.
Aber hochinteressant zu sehen, wie verschiedene Dinge aufgebaut werden können. Der baut ja noch mehr Sachen, als nur dies, auch einen Vierbeiner habe ich da gesehen, gleiches Funktionsprinzip.
Im Video weist er ja selber darauf hin, dass er mit der ganzen Stabilität nicht zufrieden ist, gerade auch was die Linearaktoren und deren Schneckengetriebehalterungen angeht. Ich halte diesen Ansatz nicht für Dauerbetrieb-geeignet, aber als Bastelprojekt zum Zeitvertreib: ok. ;)
PS,
außerdem finde ich: wenn schon mit Beinen, dann sollte er auch treppensteigen können, und das ist sicher eine gewaltige Herausforderung...
Rabenauge
13.10.2020, 20:57
@Moppi: wenn du schon bei Bruton über die Schulter schaust, guck dir doch mal den ersten Open Dog an, den er gebaut hatte (das Zentner-Monster).
Brushless-Motoren auf Gewindespindeln, das funktionierte hervorragend.
Trotz der Tatsache, dass das Meiste "nur" 3D-gedruckt ist, und das Ding echt schwer.
Inzwischen ist ja die zweite Version auch nahezu betriebsbereit, die anders arbeitet: BL-Motoren auf Zahnriemen.
Der kommt auch ziemlich kräftig rüber...
Ich hätte Angst, dass solche Antriebe zu langsam wären. Deshalb ist es auf jeden Fall sehr interessant, was dort zu sehen ist.
Normalerweise wird ja immer ein Geheimnis drum gemacht / die Antriebe und deren Aufbau nicht gezeigt, man kann die Funktionsweise nicht nachvollziehen.
Deshalb auf jeden Fall sehr informativ!
MfG
Rabenauge
13.10.2020, 23:07
Was die Antriebe von V1 leisten, ist schier unglaublich.
Ich denke, der könnte noch deutlich schneller laufen-wenn die Mechanik das aushält.
Und dennoch sehr präzise positionierbar....allerdings ist die Sache recht kostspielig.
Das schreckt mich immer von Lauf-Werken ab: entweder lahme Krücken, oder richtig teuer *grummel
Schön finde ich, dass Bruton (zumindest bei den Dogs) alles offenlegt- du kannst dir sogar die STL-Dateien besorgen oder den Quellcode.
Und man kann auch rausfinden, in welchem finanziellen Rahmen sich sowas bewegt.
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