Mini Quadruped by Ripper121

Hier ein neuer entwurf:

Quadruped Bot (click to view in 3D)
Bild hier  

Download: http://sketchup.google.com/3dwarehou...0ffee1a1adb914


Bild hier  

1 x Arduino Uno Controler
1 x Bluetooth Shield
1 x Sensor Shield V5
1 x Battery Holder
12 x SG90 Servos
= ca.60€ + LaserCut 35€

Die VISA Karte ist nur für den Größenvergleich ;)



- - - Aktualisiert - - -

Zitat:

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Zitat von HeXPloreR

Meine (abgeguckte) Idee dazu - ich hoffe man kann meine schöne Paint-Skizze erkennen:
Anhang 24760

Das ist eine Möglichkeit die auch beim Bioloid benutzt wird, allerdings mit Horn und die Halter sind (normalerweise beim Bioloid AX) aus Kunststoff. Dazwischen wird dann an 3. Stelle eine Scheibe eingeschoben und mit einer Buches verschraubt. Da kann man dann eigentlich alles einschieben was passt oder passend gemacht wird ;)

Wenn man es passend auch "für ohne Horn" herstellen kann, dann geht es natürlich auch direkt auf den Spline vom Servo.

Das Gegenlager ist hier nur (rot) angedeutet.

Und was ist nun ... läuft das Teil schon rum? ;)

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Na der entwurf war für ein Kumpel, haben ein bein fertig (Bild kann ich machen wenn ihr wollt)

Habe aber jetzt hier ein eigenen Entwurf gemacht.

Hoffe die verbindung zum arm ist nicht wieder zu lang.

Na dann fang ich doch gleich mal wieder an:
1) Das Bein rechts vorne verhindert, dass man ein USB Kabel einstecken kann.
2) Es ist nicht erkennbar wie Schulter und Hüftservo zusammen halten.
3) Die Oberschenkel sind nicht gegen verdrehen gesichert!
4) Es ist nicht erkennbar wie der Fussservo am Fuss befestigt wird.
5) Die Auflagefläche der Fußspitzen ist sehr klein, das funktioniert bei weichem Untergrund ganz hervorragend, auf hartem, glattem Boden gar nicht.
6) Die Akkus haben keinen Platz mehr EDIT: Sehe gerade sie sind unter dem Hexa und nur drei also 4,5V?
7) Die Kabel haben keinen Platz mehr. EDIT: Sehe gerade, dass die wohl außen geführt werden.
8 ) Bei dieser geometrischen Anordnung kann sich der Quadro perfekt, auf der Stelle, im Kreis drehen. Geradeaus Laufen wird schon umständlicher.

Leider sind die wirklich interessanten und wichtigen Details nicht gezeichnet, wie 2,3, 4 und vor allen wie die Gegenlager aussehen sollen.
Der Größenvergleich zeigt, dass der Roboter sehr klein werden wird.
mehr fällt mir spontan nicht ein :-D


Als was für eine Datei lädst du dein Modell bei Sketchfab hoch, dass es so schön farbig bleibt? Bisher will er bei mir nur einfarbige Modelle akzeptieren.

Ich lade die immer als 3DS oder DAE datei hoch ;) aber leider überträgt es da keine Bilder mit, sodas die Karte nur einfarbig ist.

Hier ein Update:
Bot.3ds (click to view in 3D)
Bild hier  

1. Brauch kein usb Kabel es geht alles über Bluetooth
2. Schulter und hüftservo werden verklebt mit doppelseitigem Klebeband oder mit Kleber
3. Wieso sollen die sich verdrehen?
4. Genau wie bei 2. ;)
5. Die Spitzen werden in flüssig latex getaucht um mehr grip zu bekommen
6. Akku ist nur dummy aber ich wollte schon so bei 5-6V bleiben und nicht die 7,2V Maxspannung der Servos austesten. Habe an 5x 1,2 V = 6V Nihm-akku gedacht, den ich selbst löte.
7. Alle anschlüße werden auf die Pins gesteckt die zu sehen sind
8. Alles eine Sache der Software man braucht ja auch bissel Herausforderung ^^

Teil Liste:
Arduino Uno 2012 R3: http://www.ledsee.com/index.php?opti...roduct_id=1043
Arduino sensor board V5 (V5 wegen externer Stromversorgung) http://www.ledsee.com/index.php?opti...product_id=872
Arduino Bluetooth stackable expansion boards http://www.ledsee.com/index.php?opti...product_id=865
SG90 mini Servo http://www.ledsee.com/index.php?opti..._product_id=50

zu 1. Man braucht nur für das Flashen des µC das USB-Kabel
zu 2. Ein guter 2-K-Kleber löst alle Probleme, aber eben dauerhaft.....
zu 3. ich vermute hier ist eine Torsion gemeint! Da muss ich Hanno Recht geben, das kann sehr leicht passieren
zu 4. siehe 2.
zu 5. Flüssig Latex ist eigentlich eine gute Idee, ich selber hätte da ah an ein Stück Schrumpfschlauch gedacht, aber Latex dürfte da mehr Grip haben
zu 6. Ich würde dir da einfach eine 4-Zellen Gehäuse vorschlagen. Vorteil davon ist, dass die Akkus geschützt sind, und du direkt einen Stecker hast, und die Akkus frei tauschen kannst, ohne umlöten
zu 7. entweder außenrum oder mit Löchern eben
zu 8. exakt das gleiche Problem hab ich bei meinem Projekt auch, zwar kompliziert aber eigenlich auch kein Problem, wenn man da ein wenig rumprobiert ;)

Hallo,
Ich melde mich hier einfach auch mal zu Wort - mein Quadruped bewegt sich mitlerweile schon recht zuverlässig und ich habe viel Erfahrung gesammelt:

zu 3: Die Torsion sehe ich hier auch als Problem - aber: ich verwende nur eine solche Strebe für den Oberschenkel und die Beine sind trotzdem steif.
wenn man die Möglichkeit hat, sollte man beide verwenden und diese aber verbinden - schaden kann es nicht - aber im jetztigen Planungszustand sind die fast unnütz da nicht verdrehsteif.

zu 5: Schrumpfschlauch wird nicht weich genug sein?! Außerdem rutscht der so leicht ab...

zu 6: Da gebe ich Gorn recht: ich habe ein 4 Zellen Akku Pack von Conrad mit 2300mAh - wenn die voll sind bringen die 5,6 V wenn sie leer sind 5,0 V
mit diesen Akkus habe ich eine Laufzeit von 30 min bei der Verwendung identischer Servos (Conrad Y3009) und etwa den gleichen Abmaßen. Man muss aber bedenken, dass der Akku den größten Teil des Gewichts ausmacht! Deshalb würde ich auch nicht zu mehr Zellen raten.
Da meine Steuerung mit 3,3 V läuft wird diese auch über den gleichen Akku versorgt - bis jetzt keinerlei Probleme!

und generell: ich habe gute Erfahrung mit den kleinen Servos gemacht, wenn die Beine ihren Basispunkt (Abstand wo sie beim Laufen aufsetzten) in einem QUadrat von 130 x 130 mm haben. Das schaffen die Servos gut - aber ein leichtes Zittern gibt es immer.

Ansonsten wünsche ich weiterhin viel Erfolg mit dem Projekt!

Gruß Erik

Ist eigentlich noch keiner der Hersteller auf die Idee gekommen, Servos mit durchgehenden Achsen zu verkaufen? Das wär doch für diese Lauf-Roboter perfekt, oder?

2) Doppelseitiges Klebeband ist nicht geeignet! Die Drehmomente auf die Verbindung sind zu groß und führen dazu, dass sich das Klebeband abschert. Ich hab das bei meinem Phoenix ausprobiert und war gar nicht zufrieden. Vor allen kann man keinen Servo mehr austauschen, falls er doch mal einen Schaden nimmt. Daher würde ich heute keine Servos mehr zusammen kleben!

3) Genau das meine ich, hier hilft aber eine einfach Querstrebe noch gar nichts, hier braucht es entweder zwei oder noch besser drei, alternativ einen Klotz. Das Problem ist, dass die Fussspitze über den langen Hebel des Fuss selbst ein Querdrehmoment auf den Oberschenkel erzeugt, welches diese gegenüber der Schulteranbindung verdreht. Dies gilt es Mechanisch zu unterbinden, ansonsten bewegt sich die Fussspitze ohne zutun der Servos. Bei meinen Phoenix Projekten sieht man eine mögliche Lösung, wobei Phoenix und Phoenix2 am Anfang nur eine Querstrebe hatte, was gar nichts hilft. Später habe ich hier einfach einen Holzklotz eingebaut der mit zwei Schrauben an jeder Seite befestigt ist. (Davon gibts glaube ich nur im Thread hier ein Bild).

5) Flüssiges Latex verbessert den Grip, aber deswegen vergrößert sich die Auflagefläche nicht. Die Spitzen bleiben immer noch Spitz und damit kann der Roboter leicht "ausrutschen". Warum nicht eine größere Auflagefläche?

8) Natürlich lässt sich das mit Software lösen, aber warum nicht gleich die Anordnung der Beine so gestallten, dass diese für die primäre Bewegungsrichtung optimal ausgerichtet sind und man über Software ein "Drehen um die eigene Achse" realisieren kann?

Von den SG90 Servos kann ich nur abraten, wenn ich mir das Datenblatt ansehe. 1kg/cm würde ja bedeuten, dass der Hexa nicht mehr als 0,6kg wiegen sollte. Allerdings habe ich keine Ahnung ob du dir das Servomoment in Relation zu Gesamtgewicht ausgerechnet hast. Meine Annahme war 5cm Oberschenkel länge und drei Breine auf dem Boden.
Die Servos selbst kommen auf 168g und die Akkus und Boards dürften am meisten "zusatzgewicht" bedeuten.
Allerdings ist es weniger das Drehmoment als der Preis der mich von den Servos abschreckt. Für 2,50€ bekommt man einfach nur billige China-Ware und die Servos werden vermutlich sehr ungenau arbeiten. Funktionieren wird es vermutlich schon, aber solide ist etwas anderes. Ich würde aber gleich mindestens 22 Stück bestellen.


@ichbinsisyphos doch HiTec die verkaufen die Servos für 50€ genau mit diesem Feature. Nur ist bisher keiner von uns bereit 900€ (50€ x 18) auszugeben.

Hier wurden die Servos auch nur mit doppelseitigem Klebeband verklebt : http://www.rugcommunity.org/page/inn...ni-hexapodinno

Das mit dem verdrehen schau ich mir nochmal an, werde glaube auch eine Querstrebe (rechteckig) einbauen.

Die Auflagefläche werde ich denke nochmal überarbeiten, denke eine Seite spitz und die andere etwas runder, dann kann ich drehen und proieren.

Das Arduino braucht min 6V und da brauch ich 5 Zellen da bin ich genau bei 6V und ich nehme welche mit 4Ah.

Ich habe die SG90 billig servos genommen weil ich derzeit nicht so viel geld (über 10€ für ein servo) ausgeben wollte zum testen, später wenn alles funktioniert kann ich ja immernoch nachrüsten ;).
Denke der bot bleibt unter 1Kg.

@ichbinsisyphos: gibt es schon kosten aber glaube 40€ pro stück http://www.crustcrawler.com/motors/AX12/index.php

Servo SG90 bei 6V 1,8kg:
Modellname: SG90
Gewicht: 9g
Abmessungen: 22.6 x 11.4 x 21.8mm
Geschwindigkeit: 0,12sek/60 (4,8V) / 0,10sek/60 (6V)
Drehmoment: 1.5kg/cm bei 4.8V / 1.8kg bei 6V
Getriebe: Plastik


UPDATE (click to view in 3D)
Bild hier  

Wie ihr sehen könnt kann ich leider bei den Oberschenkeln keine streben anbringen und länger will ich sie auch nicht machen, da die Servos dann zu schwach werden.
Die Fußspitze wurde jetzt abgeflacht.
Habe mal alle Maximalauslenkungen dargestellt.

Dein link mit dem Doppelseitigen Klebeband, da steht auch bei Stabilität sehr schlecht. (würde "poor" aber eher als armselig übersetzten ;) )

Un dann würde ich mir nochmal die Position deiner Fußspitzen anschauen, die sind aktuell nicht in einer Linie mit dem Drehpunkt der Hüfte, was die Berechnung etwas schwerer macht.

Zu den Servos, ich würde mal bei hobbyking.com schauen, die haben recht günstige Servos auch mit Metallgetriebe und größer 2kg/cm für ca. 5€. Evtl ist da dann auch ein Lipo Akku+BEC mit drin. Du musst aber eine Lieferzeit von ca. 4 Wochen einplanen.

E: und ich würde versuchen, die Platine um 45° zu drehen, damit du doch an die USB buchse kommst, oder willst du deinen Roboter immer zum Programmieren komplett zerlegen?

Na kann ich doch über Bluetooth Programmieren über UART an den Bootloader oder?

Das kann sein, ja. Habe bisher mit dem Blauzahn Modul noch nicht gearbeitet.

Eine Frage wirft sich bei mir auf: wie willst du deinen Bot steuern?
Hab ich das nur überlesen?

Funktionieren dürfte das mit Bluetooth schon, aber erkennt dein Bootloader oder Bluetooth-modul übertragungsfehler? Eine Kabelverbindung wäre mir da sicherer.

@Gorn: Na auch über Bluetooth
@robin: das weis ich ne ob es das hat, und selbst wenn ein Fehler bei der Übertragung auftritt kann ich es einfach neu übertragen

die SG90 Servos scheinen ganz ok zu sein:
http://www.youtube.com/watch?v=aMtM0ClQTok
http://www.bajdi.com/bajdupod-9g-it-walks/

Zu den Servos nochmal:
Ich habe die alten Modelcraft Y3009 von C* gekauft - mitlerweile sind mir davon 4 Stk. kaputt gegangen:
-einer wegen zu hoher Spannung (Netzteil falsch eingestellt) - mehr als 6 V waren zuviel
-zwei nachdem mein Roboter plötzlich lust hatte Bungee-Jumping am WLAN-Kabel zu machen
-einer weil der Gang recht ruppig programmiert war und der Hebel dauerhaft zu groß war bei einem Fußpunktabstand von 150 mm im Quadrat

Hauptschaden ist immer das oberste kleine Ritzel - da Schert es einfach die Zähne weg.
meine Oberschenkel sind übrigends 35 mm lang - wesentlich mehr würde ich nicht empfehlen!

Teilweise habe ich nur die Zahnräder getauscht - die der Modelcraft sind die gleichen wie in den Tower Pro SG90. Auch die Motoren sind die gleichen soweit ich das erkennen kann. Die Steuerung ist eine komplett andere Platine und das Gehäuse ist um ein paar 1/10 mm größer - aber sonst auch identisch.

Aber womit man hier leben muss ist das Zittern der Servos, sowohl bei den Modelcraft und den Tower Pro Servos. Das kann auch stören (optik)!
Andererseits tut der Preis kaum weh - mit anderen Servos kommt man sofort in ganz andere Preisklassen!

Ich würde empfehlen, wenn das ganze günstig bleiben soll diese Servos zu verwenden, aber sich mindestens 1, 2 Stück beiseite zu legen. Außerdem sollten die Servos gut wechselbar verbaut sein damit man sie im Notfall tauschen kann - hier auch auf die Kabelführung achten!
(Deshalb habe ich nur die Ritzel getauscht)

Zur Bluetooth-Übertragung kann ich nicht viel sagen. Ich verwende ein Roving Network RN-171 Wyfly-Modul fürs WLAN. PC-Seitig übernimmt ein Visual C# Programm die Kommunikation. Für Testzwecke wird alles (die Servopositionen) auf dem Computer berechnet und alle 20 ms per WLAN üertragen. Der 8Mhz getaktete ATMega kommt damit sehr gut zurecht. Die Bewegungen sind auch sehr flüssig!
Einziges Manko: je weiter der Abstand zum Computer ist, desto langsamer wird er... (aber wenn alles fertig ist werden nurnoch die Steuerbefehle übertragen)

Gruß Erik

[EDIT] Achso: mein Quadrupped wiegt komplett 400g!

Hallo,

ich würde auch vom direkten zusammen kleben der Servos abraten. Klar man hat Gewichtsvorteil - aber auch den genannten Nachteil das wenn ein Servo kaputt geht, die Einheit schlecht bis garnicht zerlegt werden kann ohne den guten Servo auch noch zu beschädigen.

Mein Tipp: Klebe Aluplatten jeweils an die Servos und zwar so das man sie so aneinander setzen kann wie du gezeichnet hast. Die Platten sollten soweit überstehen das man sie noch auf beiden Seiten (mindestens einfach pro Seite ) verschrauben kann. Das wäre dann die minimalistische Lösung die m.M.n den bessten Kompromiss der Vor-und Nachteile ergibt.


Anhang 25047

immer wieder interssant, was du leute so abgeben...aber immerhin ... diese Ansicht kann ich drehen :) aber nich zoomen :(

Und um dem HeXPloreR mal wieder die Stirn zu bieten :-P : Statt der Aluplatten nimmt man in der Gewichtsklasse besser etwas leichteres wie Plastik oder Holz.
Aber das Konzept mit der Zwischenlage ist gut und besser als Servos die Erfahrungsgemäß anfällig sind miteinander zu verkleben. Durch die Beiträge davor fühle ich mich in der Aussage bestätigt lieber gleich ein paar mehr zu kaufen.

Zitat:

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Zitat von HannoHupmann

:-P : Statt der Aluplatten nimmt man in der Gewichtsklasse besser etwas leichteres wie Plastik oder Holz. .

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...jepp, is okay :P

@erik_wolfram: ich wollte eh ein 6V akku nutzen weil ich gelesen habe 7,2V halten die wenigsten Servos aus. Ich kann auch ein 7,2V+Stepdownwandler nehmen aber mit dem 6V akku kann ich mir das Teil ersparen.
Also soll ich die Servos lieber nicht auf die Maximal-punkte an fahren also 0° und 180° um sie zu schonen?
Mein Oberschenkel ist 30mm lang, sollte ich den lieber noch kürzer machen oder geht das so? Wenn ich ihn kürzer mache dann wird die Bewegung aber eingeschrenkt.
Ich habe gedacht falls ein servo kaputt geht wechsel ich nur die innereien, aber mit den zwischenplatten ist auch ne gute idee, ist zwar wieder gewicht man muss sie aber ja ne allzu dick machen.


@HeXPloreR: Danke ich denke ich werde die Platten einbauen.
Das modell kannst du aber zoomen und alles: https://sketchfab.com/show/dkBLTDFrUjC9BcruJC6ARfWJVuk


@HannoHupmann: Ich habe schon bestellt und leider nur 12 aber eine nachbestellung ist ja schnell gemacht.

Mit den Step-Down Wandlern die man normal kennt, bekommt man in der Regel nicht die Ströme zusammen die man braucht. Ich bin mit meinem 5A Step-Down Wandler bei meinem großen Hexa auf die Schnauze gefallen, aber bei der kleinen Version mit vier Beinen sollte 5A ausreichen. Kostet ja auch nur 5€, ist aber in deinem Fall eher ein Platzproblem, das Ding auch noch unter zu bekommen.

Zitat:

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Zitat von Ripper121

Ich habe gedacht falls ein servo kaputt geht wechsel ich nur die innereien, aber mit den zwischenplatten ist auch ne gute idee, ist zwar wieder gewicht man muss sie aber ja ne allzu dick machen.


@HeXPloreR: Danke ich denke ich werde die Platten einbauen.

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Ja, das kleben der Servos geht aber nur wenn man wirklich sauber verklebt hat - nämlich nur die Mittelteile der Servogehäuse.
Spart man sich einfach mit den Platten. Damit kann man dann auch noch etwas um die 90° ausrichten.

Das sketchfab schafft meine GraKa wohl nicht so recht :(

Was kommt denn bei dir wenn du auf den link von sketchfab gehst?
https://sketchfab.com/show/677JAWcLq69iNs1cX2JoTN2QIUy

Ja, jetzt ist der Entwurf schön groß - aber ich kann nur links rechts drehen :) nicht zoomen, nicht hoch runter :( -oder geht das garnicht.

Was machst Du mit Natasha's Kreditkarte? ;)

Normalerweise geht das, ich benutze Chrome als Browser.
Die gabs im 3D Warehouse von Sketchup ;)

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Habe hier ne schöne PDF gefunden zur Berechnung von Servos und co.
http://gymglinde.de/typo40/fileadmin...rnleistung.pdf

Ist das nur bei mir so oder wird bei euch der Thread auch nicht mehr richtig dargestellt?

Edit: komisch, nach diesem neuen Eintrag geht alles wieder...

Zitat:

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Zitat von Geistesblitz

Ist das nur bei mir so oder wird bei euch der Thread auch nicht mehr richtig dargestellt?

Edit: komisch, nach diesem neuen Eintrag geht alles wieder...

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Der ist von einem anderen abgesplittet worden. Komischerweise hab ich diesen neueren hier bis zu deinem post auf dem ganzen Forum garnicht gesehen. Der alte hatte aber immer noch 5 Seiten, nach der 3ten aber keine Beiträge mehr.

edit: thread scheint im Profil nicht auf. Threads splitten mag vbulletin wohl nicht.

Heute sind Servos und Arduino+Shields gekommen :)

Bild hier  
Bild hier  

Wiegt zusammen ca. 160g, da bin ich von den ca 2Kg/cm noch weit entfernt :) hoffe da bleibt so wenn noch der Körper und Akku hinzu kommen :)

Ansteuerung per Bluetooth ist sehr einfach gemacht, einfach mit Handy/PC pairen und mit terminal programm befehle senden, wie gewohnt über uart/rs232.

Servos werden einfach an das Sensor shield gesteckt und können auch gleich mit externem akku betrieben werden, da der Spannungswandler des Arduino das ne mit machen würde genau so wenig wie das usb port ;)


Jetzt gehts an das fine tuning der CAD zeichnung und bald wirds zum Laser CUT geschafft.

Habe mal in Sketchup Gesamtfläche berechnet für den bot an material sie beträgt 18034,7mm².
Wenn ich als material 2mm Alu benutze komme ich auf ca 100g.
Elektronik 160g + Körper 100g + 6V Nihm Empfänger Akku 360g = 620g
somit bin ich noch im bereich der Servos :)
wenn ich einen 2A 6V akku nehme komm ich sogar nur auf 405g

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Hier die teile als dxf
My_Bot.dxf (click to view in 3D)
Bild hier  

Download: http://docs.google.com/file/d/0B8CnI1PuBigbSm5HVXRBWV9YY3c/edit

Und wieviel Sicherheit ist dann noch drin? Deine Berechnung geht auf einen statischen unbewegten Roboter zurück, du hast die dynamischen Kräfte gar nicht betrachtet :-P

Das werde ich sehen wenn das ding steht oder halt auch ne :D