Kraftsensor für Laufroboter aus Tastatur

[Klingon77]

hi,

der Beitrag von HeXPloreR bezüglich der Druckmessung kam wohl als ich eben am Schreiben war.

Die Idee ist aber gut.
Man müsste nur den Drucksensor luftdicht mit dem Fuß-Gummiball verbinden.

Funktionieren die Dinger auch, wenn sie einfach mit einer Gummiauflage belegt werden oder geht das nur über den Luftdruck?


Eine andere Möglichkeit wäre eine Zahnstange, Zahnrad, Poti und Druckfeder.
Das sind dann aber wieder eine Menge fehleranfälliger mechanischer Teile.



Fotos haben Zeit; ich wollte nur mal generell fragen, da mich das Thema allgemein interessiert.

liebe Grüße,

Klingon77

[Morphois]

Ich habe mir den Trackstick von meinem Laptop nochmal genauer angeschaut. “Bewegen“ tut sich der nicht, egal wie fest man drückt. Zumindest kann man keine Bewegung erkennen.

Wie man auf dem 2. Bild sieht, ist der kurze Bolzen, an dem man drückt, fest an die runde Metallscheibe genietet. Diese Metallscheibe ist an drei Punkten an der Grundplatte befestigt.
Ich könnt mir vorstellen, dass auf der runden Metallscheibe Dehnungsmessstreifen angebracht sind, um die Verformung der Metallscheibe zu messen.
Wenn das so währe, dann könnte man damit auch Kräfte in Z Richtung messen. Man könnte einen tollen, kleinen, dreidimensionalen Kraftsensor bauen.
Da ich aber noch nicht weiß, wo ich so ein Teil günstig bekommen, will ich den einen, den ich habe, nicht auseinander sägen um zu schauen was drin ist.

[Devid]

es gibt da was, das hab ich auch schonmal versucht um Drücke zu messen. und zwar einen selbstgebauten druckempfintlichen Wiederstand, auf Grafitbasis von einem "Bleistift".

Material: Bleistift, selbstklebende Kupferfohliestreifen , ein Taschentuch (welches man in seine Einzellagen zerlegt) und zwei kleine Pappequadrate.

In die Pappquadrate werden Schlitze eingeschnitten, in die die Kupferstreifen eingesteckt werden und umgeknickt werden. So hat man auf beiden seiten der Pappe eine Kleine Kupferfläche, die elektrisch miteinander verbunden sind. Nun auf einer Seite der Pappquader ein Käbelchen als Anschluss anlöhten. Dann auf der mit einem Kabel versehenen Seite eines der Pappquader ein Stück Tesafilm aufkleben und zwar so, dass auf beiden Seiten des Pappqaders etwas Tesafilm übersteht (etwa die Hälfte der Breite des Pappquaders).

Vom Bleistift muss man nur ein bischen Grafit abkratzen und min. 2Lagen Taschentücher, in den Grafitstaub einreiben. Diese Tuchstückchen sollten etwa die gleiche größe von den Pappquadern haben.

Nun den Pappquader mit dem Tesafilm auf den Tisch legen und die Grafithaltigen Tuchstückchen drauflegen den Anderen Papquader so drauflegen, dass sein Kabel nach Aussen zeigt und die überlapenden Tesafilmseiten nach oben auf das obere Pappquadrat rumkleben.

Einfach an ein Ohmmeter anschliessen und die Druckunterschiede in Ohm messen.

Gruss Devid

[hexabotix]

.... bietet eine zweidimensionale Krafterfassung ...

Sicher? Tippen (von oben) auf den Trackpoint des IBM-Thinkpads verhält sich bei mir wie linke Maustaste ...

[Richard]

hi,

das Thema interessiert mich auch.

Welche Alternativen hätten wir denn den Kraftaufwand in der Z-Richtung zu messen?

Was mir bis dato dazu einfiel war:
* die Stromüberwachung des Antriebsmotors.
* Die Möglichkeit mithilfe einer geeigneten Formgebung einen Dehnungsstreifen einzubauen.

liebe Grüße,

Klingon77

Moin moin,

Ist schon etliche Jahre her, da war mal in einem Elecktor Sonderheft
ein WA WA oderwiedasheist vorgestellt. Das ist so ein analoges
Fußpedal für Musiker. Die hatten da Leitschaumstoff (wo die IC´s drin
aufbewart werden) zwischen 2 Leiterplatten befestigt und je nachdem
wie stark da draufgetreten wurde hat sich der R geändert.

Zwei Cent Stücke, etwas Leitkleber und son Stück Leitschaumstoff
sollte sich finden lassen um einen Test zu machen.

Gruß Richard

[Klingon77]

hi Richard,

das wäre auch eine kreative Möglichkeit.

Wie sieht es mit der reproduzierbarkeit nach mehreren 1000 Belastungen aus?

Der Schaumstoff müsste dann in ein federndes Segment (Baugruppe) eingepasst sein oder der Robby vor jeder Inbetriebnahme neu kalibriert werden.



Wie ist das mit den Piezo Kristallen?
Geben die bei steigendem Druck ein steigendes Signal ab oder nur eine "Entladungsspitze" ab einer bestimmten Belastung?

Evtl. könnte man einen solchen Kristall in einen Gummi eingießen?
Der Gummi könnte dann auch gleich als Fußspitze fungieren.


Die Idee mit dem Graphit finde ich auch ganz gut.
Es stellt sich auch hier die Frage der Reproduzierbarkeit nach vielen Belastungen.
Hat da jemand Erfahrung?


Bei der "Druckluftlösung" ist mir noch eigefallen, daß die Luft zwangsläufig (schleichend) endtweicht. Dadurch wird das Meßergebnis ebenfalls mit der Zeit verfälscht.
Wenn man die Sensoren direkt in Gummi einbetten könnte wäre das evtl. besser. Wie denkt Ihr darüber; geht das oder denke ich da zu simpel?


liebe Grüße,

Klingon77

[Richard]

hi Richard,

das wäre auch eine kreative Möglichkeit.

Wie sieht es mit der reproduzierbarkeit nach mehreren 1000 Belastungen aus?

Wie ist das mit den Piezo Kristallen?
Geben die bei steigendem Druck ein steigendes Signal ab oder nur eine "Entladungsspitze" ab einer bestimmten Belastung?

Moin moin Klingon77.

Das mit dem Leitschaumstoff stand so 1980..28 in einer Zeitschrift,
Ob das brauchbar ist? Das müßte halt mal einfach probiert werden.

Bei den Piezo Kristallen bin ich mir nicht wirklich sicher ob die auch
Statische Signale ausgeben können oder eher wie ein Kondensator
nur auf Schwankungen reagieren.

Modellbauer die ihre Jetturbienen selber bauen wuchten damit die
Turbinenwellen aus. Die Welle wird drehbar gelagert und mittels
Gummiriemen und Motor angetrieben. Auf der Welle liegt ein Draht
dessen anderes Ende auf einen Piezo liegt. Zwischen Welle und Piezo
wird der Draht mit nen Gummiring etwas gespannt. Die Unwucht der
Welle wird auf den Piezo übertragen und mittels Ozzi angezeigt.

Das ergibt dann ein Sinussignal und die Amplithude ist das Maß der
Unwucht. Mit SO einem einfachen Aufbau werden Wellen Gewuchtet
welche locker über 120.000 1/min laufen!

Aber auch wenn die Piezos nur Dynamisch arbeiten sollte man das
Signal auf/ab summieren und so den Momentanen Druck
ermittel können?

Gruß Richard

[nestandart]

Suche noch eine passende Möglichkeit die Kraftverteilung der Beine zum Untergrund zu messen.

noch eine variante.
das alles kan seeeeehr dün/klein sein.
auch "self-made" tauglich. und sehr günstig.
zum schluss- einfach frequenz messen.

Bild hier   Bild hier   Bild hier  

[GeoBot]

@ Alle
Die Frage die sich stellt ist, ist eine dynamische
Kraftmessung nicht ausreichend?

Meiner Meinung nach sind Piezokristalle sind für
dies Anwendung eher nicht geeignet.

@ Klingon77
Die Piezos liefern eine kontinuierlich Ladungs-
änderung bei Krafteinwirkung.
Leider werden nur minimalste Ladungsmengen
erzeut, welche extrem hochohmig gemessen werden
müssen.
Die unvermeintlichen Leckströme am Kristall lassen
das Signal mit der Zeit kleiner werden.
Aus diesen Grund werden Piezos hautsächlich für
dynamische Anwendungen verwendet.
Die Eingangstufe ist meist ein FET-Verstärker, der
direkt am Kristall sitzt und dessen Gate-Eingangs-
widerstand sehr hoch ist.

@ nestandart
Wenn ich mich an die Aussagen der Hexabotbauer
recht errinnere heißt es immer Steif soll es sein,
das Bein.
Wie steif ließe sich die Feder auslegen, um totzdem
ein brauchbares Signal zu erhalten?
Wenn der Weg minimal werden muss, wäre eine
kapazitive Messung nicht die bessere Wahl?
Eine Alternative wäre vielleicht ein Verfahren mit
aktiver Kompensation wie bei Beschleunigungs-
sensoren?

GeoBot

[Morphois]

Hi an alle,

ich habe nochmal einen anderen Track Point aus einer andern Notebook Tastatur ausgebaut:

Bild hier  
Bild hier  
Bild hier  
Bild hier  

Mit diesem Teil sollte es eigentlich möglich sein Kräfte in X-, Y- und warscheinlich auch Z-Richtung zu messen.

Aber wie???

Hat jemand eine Idee wie?
Ich habe mal die Widerstandswerte zwischen den einzelnen Pins gemessen und diese bei Druckeinwirkung auf den Stick beobachtet. Zwischen manchen Pins bekomme ich konstant 3,3 k Ohm, sonst konnte ich nichts feststellen.

Im Internet finde ich überhaupt Nichts zu dem Thema
Das gibt es doch nicht, dass sich noch niemand mit diesen Sensoren beschäftigt hat!?

Über hilfreiche Tipps wäre ich sehr dankbar!!!