Roboterarm nur Mechanik gesucht - selbstbau oder fertig?

**i_make_it** · 02.02.2013, 09:17

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**Alex-2.5** · 11.02.2013, 19:10

Hallo,

Danke für die Infos.
Ich bin nun auch langsam schon soweit das Messtück (es handelt sich um Holzbrettchen) fest in eine Halterung zu platzieren und dann den Arm mit dem oder die Messtaster auszurüsten.
Da es sich lediglich um Holz handelt ist dies recht einfach zu messen, jedoch muss ich taktil arbeiten, da einzelne Fasern beim berührungslosen Messen schon eine Ungenauigkeit ergeben.
Leider bin ich noch nicht wirklich dazu gekommen weiter zu machen da ich unterwegs war. Aber nun gehts wieder an das eingemachte. Ich will das ganze so günstig wie möglich zu realisieren. Ich könnte natürlich einfache Achsen nehmen und diese verfahren jedoch brauche ich dann wieder für alle Seiten zu viele Antriebe. Deshalb kam mir die Idee mit dem Roboterarm der sich komplett um das Werkstück bzw. Um den Sensor bewegen kann.

Aber es stimmt schon, das Werkstück wird sich vom Gewicht her unterscheiden. Auch wenn nur minimal. Es würde sich ja nun wenn der Sensor bewegt wird ein Spiel kompensieren. Da ich durch das geschliffene Stahl-Teil das referenzmaß weis, wird die differenz zum eigentlichen prüfteil immer gleich sein, egal in welche Richtung das Spiel sich addiert durch die Antriebe am Arm.

Ich denke ich komme damit auf ein gutes Ergebnis. Nun konstruiere ich mit entweder selbst die Drehachsen oder muss im Netz danach suchen was es gibt.
Als eigentlichen Arm dachte ich an Aluminiumprofile, Minitec oder sonst was. Es muss ja eigentlich keine sehr schwere Last bewegt werden.
Umrechnen kann ich ja über das Programm alles. Ich fahre am Referenzteil jeden Punkt an der dann auch am Prüfteil gemessen wird. Und der Unterschied wird auch sehr gering sein. Aber es wird auf jedenfall einer da sein das ist klar. Und hier werden es wohl 2mm maximal sein.

Ein Test mit einem Analog Lasertaster brachte jedenfalls nicht das gewünschte Ergebnis. Somit würde ich mit einem federgelagertem Stahlstift darauf fahren (keine große Kraft) und hier dann am ende mit dem Analogtaster messen. Somit wären Fasern des Holzes egal da diese zusammengedrückt würden.

Gruß

**Geistesblitz** · 12.02.2013, 00:26

Hmm, mit dem federgelagerten Stahlstift wird es aber auch so sein, dass er dann sicherlich eine gewisse Auslenkung brauchen wird, um richtig durchzuschalten, oder? Jedenfalls geht es dabei dann auch darum, Abweichungen auf Gelenkebene irgendwie in den kartesischen Raum zu transformieren, wo du dann trotzdem wieder rechnen werden müsstest. Auch dafür wäre eine Portalanordnung oder die Anordnung als kartesischer Roboter praktischer. Oder eine Scara-Anordnung, da ist die Transformation eigentlich noch relativ einfach. Guck dir am besten mal an, was da an Mathematik auf dich zukommen würde und überleg dir das nochmal, ob das wirklich der effektivste Weg zu deinem Ziel wäre. So ein Roboterarm ist ja auch mechanisch um einiges aufwändiger als ein Portal mit Linearachsen. Bei den ganzen kommerziellen Industrierobotern lässt sich ja kaum was davon von außen erkennen.

**Alex-2.5** · 12.02.2013, 01:02

Das stimmt schon. Aber nehmen wir an ich lege die Meßpunkte so aus dass ich nur einen Motor fahren muss um die Meßung vorzunehmen.
Dann müsste ich ja nicht unbedingt im kartesischen Raum rechnen sondern lediglich den Verfahrweg mit dem Meßergebnis des Sensores vergleichen.
Was sich hier an "Falschwert" ergibt sollte ich in meinem Fall vernachlässigen können.

Es stimmt schon das mit einem Linearsystem die Sache wahrscheinlich besser wäre. Jedoch müsste ich hier wieder mehr in Antriebe investieren. Ein Brett von allen Seiten vermessen und die Wölbung / Durchbiegung auch erfassen mit einer Handvoll Meßpunkte auf der Fläche erfordert hier auch wieder eine Menge Antriebe.
Zumindest wenn ich das alles wieder Taktil messen muss.
Also XYZ auf jedenfall und dann noch eine Achse die mir der Werkstück dreht. Um aber hier dann die Kanten zu erfassen auch wieder zweimal. Das ganze muss auf jedenfall Taktil passieren da berührungslos kein brauchbares ergebnis liefert.

Das wird mir wohl noch einiges an Geld und Kopfschmerzen kosten

Bin auf jedenfall sehr dankbar für Eure Ideen und Anmerkungen hier. Bin nämlich vielleicht schon zu festgefahren gewesen.

**i_make_it** · 18.02.2013, 12:47

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**Thoralf** · 04.03.2013, 11:47

ich seh's genauso. Erstmal sollte das grundsätzliche Problem der Meßtechnik gelöst sein:

WAS MESSE ICH ??

Das klingt blöd aber ist wirklich primär erstmal zu klären. Sollen Ecken vermessen werden, Kanten, Flächen oder wasauchimmer.
Das Grundproblem der automatischen Vermessung ist: Der Roboter soll einen unbekannten Messwert ermitteln aber eine bekannte Objektstrukur antasten. Das widerspricht sich aber. Wenn ein a priori unbekannter Messwert einer Struktur erfasst werden soll, braucht man primär einen Erkenner, der diese Struktur genau genug findet !
Ich will das mal anhand eines zugegebenermaßen extremen Beispiels verdeutlichen.
Es sollten Ecken an einem Porenbetonbauteil (sieht wie Puffreis aus) vermessen werden (rein manuell). So nun definiere mal eine Ecke oder Kante usw.....
Dazu kam noch ein günstiger Umstand: die Tastkraft war nahezu Null, da photogrammetrisch gemessen wurde.
Trotzallem war das gesamte Vorhaben nur sehr schwer zu realisiseren.

Hier hast du Holz, einen Werkstoff, der nur in Grenzen maßhaltig ist. Man braucht keine extrem empfindlichen IWAs, die unter praktischen Verhältnissen oft auch nicht besser als 0,01mm messen.
Da du Kanten erkennen willst würde ich auch lieber ein optisches Verfahren bevorzugen. Gute Beleuchtung, eine gut kalibrierte Kamera-Anordnung und ein Kantendetektor oder ein Laserscanner sollten gute Ergebnisse bringen.
Ansonsten mußt du deinem Roboterarme erstmal beibringen, was eine Kante ist, damit er die ihm unbekannten Maße bestimmen kann. dazu mußt du natürlich den Prüfling gut einspanne, dass er sich beim antasten nicht bewegt.

Gruß Thoralf

**forgoden** · 08.04.2013, 07:15

Zitat von malthy

Hallo,

das ist vermutlich nicht das Konzept an das du als erstes gedacht hast, aber ich verwende die robolink Gelenke von igus für meine Roboterarme. Auch in meinem Falle werden sie von Schrittmoteren angesteuert. Der Arm selber ist erstmal nur die "reine Mechanik". Aber dass du auf 100 µm Genauigkeit kommst, sehe ich eher nicht... Hier mal ein Eindruck von dem Arm, so wie ich ihn einsetze:

Gruß
Malte

wieviel kostet denn so ein robolink Gelenk ?

**malthy** · 08.04.2013, 09:56

Hi!

Für Hobbymaßstäbe sind die Gelenke leider recht teuer:

http://www.igus.de/wpck/default.aspx...rs_90&CL=DE-de

Ich war fast von Anfang an als robolink Beta-Tester dabei und habe die ersten Gelenke somit kostenlos bekommen. Als dann mit der Zeit bei meinen Versuchen was herauskam, hat igus mein A1 Projekt weiter mit Materialien unterstützt. Die große Zahl an Gelenken, die jetzt verbaut ist, hätte ich mir sonst kaum leisten können.

Gruß
Malte