Hilfe bei Roboter Motoren Wahl

Noy · 23.10.2011, 04:39

Hallo,

also ich würde gerne über meinen PIC18F4553 und einem L298 meinen Unterbau aus Fischertechnik voran treiben.
Gesteuert wird es über eine RC Fernbedienung mit Empfänger. Über die Stromversorgung habe ich mir noch keine Gedanken gemacht aber wahrscheinlich die Standart Akku Packs mit 7,2V oder 2x9V Blockbatterien oder am besten irgendwie 12V vielleicht ne kleine Roller Batterie (Die Steuerung wird mit einem Spannungswandler auf 5V mit max.3 A gebracht).
Mein Problem ist nun, dass die Standard Fischertechnik Motoren (die Großen mit der Schnecke 6V) nicht stark genug sind. Ich habe einen Panzerunterbau gebaut mit jeweils einem der Motoren von der Schnecke direkt auf ein Zahnrad der hinteren Achse (jede Kette ein Motor , Achse ist in der Mitte getrennt).

Ich Suche nun 2 Motoren die ich noch mit dem L298 antreiben kann. Max. 12V Versorgungsspannung. Genug Drehmoment um die Kette zu bewegen und dann schon bissel Schneller so 10km/h. Ist das noch realistisch mit einer L298? Das Gewicht sollte später je nach Batterie eigentlich unter 5Kg bleiben (hoffe ich weiß nicht wie schwer ne kleine Rollerbatterie ist). Habe in Ebay Getriebemotoren (Brauch ich überhaupt mit Getriebe? 5mm Achsen wären gut dann passen die Fischertechnik Zahnräder drauf. )mit 12V 1000U/min gefunden weiß nur nichts über den Strom und das Drehmoment.
Was würdet Ihr mir Raten?
Achja und als Student möglichst billig bitte (10€ Pro Motor sind drin.)

Oder wo kann man passende Motoren in alten Geräten finden?

**Jakob L.** · 23.10.2011, 15:45

Die 9V-Blockbatterien kannst du gleich wieder vergessen. Für größeren Strom sind die nicht geeignet. Ein 7.2V-Akkupack ist auch nicht geeignet, da der L298 eine relativ hohe Verlustspannung hat (im Worst Case 3.2V bei 1A und 4.9V bei 2A, zuzüglich Spannungsabfall am Sense-Widerstand). Da bleibt bei 7.2V Akkuspannung nicht mehr genug Spannung für die Motoren übrig. Wenn du bei dem L298 bleiben willst, dann musst du die Spannung deutlich erhöhen (mindestens 12V, besser 24-36V), damit der Spannungsabfall am L298 im Vergleich zur Akkuspannung nicht zu groß wird. Wesentlich besser wäre ein anderer Motortreiber mit weniger Verlusten (z.B. L6203).

Die 10 km/h sind schon ziemlich schnell für einen Roboter und mit Kettenantrieb hat man ja auch einen relativ hohen Rollwiderstand. Da musst du wohl versuchen, das Gewicht zu reduzieren, damit nicht zu viel Antriebsleistung gebraucht wird. Ein Bleiakku wäre also auch nicht gut geeignet. Aus Gewichtsgründen wäre ein LiPo-Akku ideal. Allerdings braucht man für den LiPo-Akku ein geeignetes Ladegerät mit Balancer sowie einen Tiefentladeschutz auf dem Bot.

Und nun zur Abschätzung der benötigten Leistung:
Bei 5 Kg Gewicht, 3 m/s Geschwindigkeit und einer benötigten Antriebskraft von 30% der Gewichtskraft (für Steigungen/Schwellen und Rollreibung) braucht man eine Antriebsleistung von 45 Watt. Bei einem Wirkungsgrad von 50% für Motor+Getriebe braucht man also eine elektrische Leistung von 90W (45 Watt pro Motor) plus die Verluste im Motortreiber. Da ist der L298 eigentlich schon zu klein (außer du willst jeweils mehrere Kanäle zusammenschalten oder verwendest einen Akku mit 36V).

Noy · 23.10.2011, 23:22

So,
da es gestern Nacht spät war habe ich nun heute mal ein wenig mehr Informationen geholt.

Mein Unterbau wiegt mit Ketten knapp 380g wobei ich da noch ein wenig was verringern kann wenn ich die Stabilisierungs Metallstäbe herausnehme und einen Teil der Bausteine durch eine Art Platik-T-Träger ersetzte. Auf das Gewicht kommen halt noch Empfänger- ,PIC- , Motortreiber-Platine und Akkus hinzu. Denke am Ende sind es dann um 1Kg (Je nach Akku).

Lipo Ladegrät habe ich eins von Walkera für die Micro Helis denke das ist aber nicht nutzbar (1 Zellen Lipo) .

Auf den Bildern seht Ihr den Empfänger, Unterbau und einen der Motoren die zu schwach sind. Die Achsen sind halt nicht groß gelagert und ich denke die Ketten gehen daher zu schwer.

Von der Geschwindigkeit waren 10km/h auch bissel übertrieben, sollte schon so sein das ich nebenher gehen kann aber halt keine Schildkröte (ist für Indoor gedacht daher auch nicht zu schweres Terrain).

Vom Motor-Treiber her würde ich ganz gern den L298 nehmen weil der halt 2 Motoren kann und weil ich mir in Ebay aus China so eine Motor-Treiber-Platine geholt hab (war billiger als beim Großen C der einzelne Treiber). Auf den Treiber bin ich gekommen weil ich ein Video (googlen nach RC und PIC, dann kommt man auf einen Lego Roboter mit diesem Treiber) und daher habe ich mir den dann Bestellt.(Bin noch relativ Frisch bei uC's nur 1 Semester lang Übungen im Labor an einem 86k und habe nun halt mal PIC's und Breadboard für zuhaus gekauft zum rumbasteln. Soll mehr zum uC Verständnis sein aber will aber so ein bisschen auch über Robotik lernen. (Die Vorlesung besuch ich nicht da ich Technische Mechanik nicht gut kann.)

Zu den Motoren am besten 4mm Achse da ich dann direkt so ein Fischertechnik Zahnrad auf die Achse machen kann. Brauche ich einen Getriebemotor oder geht bei dem Gewicht noch einer ohne? Habe mal bei Pollin geschaut und dort gibt es Johnson Motor 1060441 würden davon 2 reichen? Laut dem Rechner von RN bräuchte ich ca. 150mNm wenn bei Kettenantrieb die Kraft auch aufgeteilt wird auf 2 Motoren würden die leider ein wenig drunter liegen. Aber der Treiber kann halt leider nur 2A Dauerstrom. Von der Drehzahl her wäre es das Dingen aber dann schon arg schnell (5cm Durchmesser ---> 23Km/h).
Bekommt man passende Getriebe irgendwoher günstig?

Und wie gesagt Stromversorgung habe ich noch keine Ahnung was ich nehme, außer halt 5V PIC und Empfänger.