Anfängerfragen Servos und Motoren

[CODrix]

Hallo,
ich Suche sehr kleine starke schnelle Servos.
habt ihr mir da einige Vorschläge und Erfahrungen?

Es ist für ein Teilprojekt. Ein Roboterbein.
Die Motoren sollen natürlich Stark genug sein um ca 1 Kilo zu heben/tragen. Zusätzlich sollten die Motoren von sehr langsamen Bewegungen
bis hin zu schnellen ruckartigen Bewegungen im Stande sein.

Danke Euch

[Geistesblitz]

Kommt drauf an: 1kg wie hoch heben bzw. an welchem Helebarm? Servos und Motoren erzeugen nehmlich ein Drehmoment, keine Kraft, was es zu berücksichtigen gilt. Ist ja auch ein Unterschied, ob du eine Hantel in der Hand hälst oder an einem Besenstiel ans andere Ende bindest und dann von dir weghälst. Die Masse wird kaum mehr, trotzdem wirkt ein völlig anderes Drehmoment.

Genauso ist es mit der Geschwindigkeit, ein langer Hebel lässt schnellere Bewegungen zu als ein kurzer. Man kann also entweder hohes Drehmoment haben oder einen schnellen Servo, soll beides hoch gehen muss der Servo größer werden. Bei den meisten Servos stehen ja aber auch Angaben zu Drehmoment und Geschwindigkeit dabei, wenn auch oft in seltsamen Einheiten (kg/cm ist eigentlich keine Einheit für Drehmoment, gemeint ist eher kp*cm).

[CODrix]

Danke für Deine Antwort.

Wie gesagt soll es für ein Roboterbein dienen. In erster Linie sollte es so viel kraft haben dass der Roboter nicht in die Knie geht
Trotzdem sollte es schnelle Bewegungen, anziehen der Gelenke beim Gehen, machen können.

[Geistesblitz]

Deswegen frag ich ja auch, was er denn nun genau leisten soll. Ohne weitere Details kann man dazu absolut nichts sagen. Weißt du denn schon wenigstens, in welcher Größenordnung es sein wird?

[CODrix]

also das bein soll ca 20 cm gross werden.
ich würde es gerne ziemlich natürlich aussehen lassen, was die schwierigkeit bringt dass die Servos und so alles ziemlich klein sein müsste. der Druchmesser das Beins variiert zwischen 2 und 4 cm. also nicht sehr viel platz.

ich dachte schon an linearmotoren aber in den videos was ich gesehen haben sehen die dinger zu langsam aus für mich.

also 20cm bein ca 4 cm breit.
sollte ich vielleicht doch die idee mit den linearmotoren aufnehmen?

[Geistesblitz]

Linearmotoren würde ich sein lassen, das macht die Mechanik und Steuerung unnötig kompliziert. Kann dir auch gerne erzählen, warum, wenn du wünschst. Hmm, die Beine scheinen wirklich nicht viel Platz zu bieten, sollte aber machbar sein. Mit Standardservos mit ordentlich Drehmoment und Metallgetriebe lässt sich sowas realisieren. Als Orientierung würden solche Roboter dienlich sein können, die sind ja in einer ähnlichen Gewichtsklasse und haben ja auch "nur" Standardservos. Bei den Servos sollte man übrigens nicht zu sehr sparen, da billige Servos oft zu ziemlich hässlich verzitterten Bewegungen neigen auch nicht zu robust sind. Welche Servos ein gutes Preis/Leistungsverhältnis haben, versuche ich aber auch selber noch herauszufinden, da können andere wahrscheinlich mehr zu sagen.

[CODrix]

Das wäre nett wenn Du mich über die Linearmotoren aufklärst

Ich hab einige kleine Servos gefunden, klein aber aus Plastik. Die scheinen mir aber nicht robust genug sind, deshalb teile ich Deine Meinung zu robusten mit Metalgetriebe Servos. Ich bin auch bereit 20 oder 30 Euro für ein Servo zu bezahlen wenn es dass was ich will so kann wie ich es will

Was hälst von Diesem http://www.mhm-modellbau.de/part-112...fd0v84ac5roguh
Obwohl mir die Stellzeit etwas viel aussieht :/
Aber von der Grösse her wäre es passend.

[HeXPloreR]

...sehr kleine starke schnelle Servos...


Obwohl mir die Stellzeit etwas viel aussieht :/
Aber von der Grösse her wäre es passend.

...ein 20cm Bein? - ich denke nicht das Dich bei deinem gelinketen Servo die Stellzeit noch wirklich interessieren muss.
Schau mal auf die Ncm...passt irgendwie nicht zu Deinen Anforderungen.

Geistesblitz sollte Dich eigentlich schon recht gut "eingenordet" haben. Das was Du jetzt postest, wäre eher in der Richtung "hier mein erster Link (Beitrag), ich habe noch nicht richtig geguckt ob der wirklich passt, aber schön klein isser" (SCNR)

[Picojetflyer]

Das hat im Idealfall nur ein gutes Kg Hubkraft an nur 1cm! Hebel. Was meinst du mit viel Stellzeit? Zu schnell oder zu langsam? Das Servo ist deutlich auf Geschwindigkeit ausgelegt. 1/10 Sekunde für 60° ist schon sportlich.

Eine Überlegung, Das Bein ist 20cm. Der Roboter wiegt 1Kg. Also brauchen wir ein Drehmoment von 1Kg/20cm.
1Kg = 10 Tafeln Schokolade = 10N
Die 10N brauchen wir aber am 20cm langen Hebel also bräuchten wir theoretisch 200 Ncm Drehmoment.
Das sieht bestimmt Witzig aus wenn der Bot aus den Sitzen heraus die Beine mit 0.1Sek/60° grade macht

[Geistesblitz]

Jo, dann hüpft er und fällt dann wahrscheinlich gleich um^^
Nagut, bei dem winzigen Drehmoment wird sich wahrscheinlich garnix tun (außer, dass die Servos ächzen). Wie ich schrieb, such nach Standardservos, das ist fast schon sowas wie eine genormte Baugröße. Die sind meistens 20mm breit, 40mm lang und ~37mm hoch (letzteres kann variieren). Die, die ich an meinem Roboter hab, haben (laut Hersteller) mehr als das zehnfache Drehmoment als die, die du verlinkt hast, und selbst das empfinde ich als mittelmäßig für die Servogröße. Eigentlich sucht man sich keinen Servo, bevor man den Roboter plant, sondern anders herum. Du müsstest zumindest schonmal ungefähre Daten wissen (Gewicht, worst Case bei den Beinkräften zB. voll ausgestreckt usw.), daraus dann die nötigen Werte für die Servos berechnen (hauptsächlich benötigtes Drehmoment) und dann erst auf die Suche machen.

Zu den Linearantrieben: die inverse Kinematik ist für Drehgelenke eigentlich schon nicht ganz einfach, aber gut machbar. Es lassen sich Winkel vorgeben, die die Servos dann so gut sie es schaffen anfahren, und damit lässt sich das gut ausrechnen. Wenn man nun Linearantriebe verwendet, bekommt man weitere Nichtlinearitäten rein, zB. veränderliche Hebellängen usw. Da muss dann erst aus der Position des Linearschlittens der Gelenkwinkel bestimmt werden und dann mit diesem Gelenkwinkel die Stellung der Gliedmaße. In all diesen Gliedern können sich dann auch Fehler einschleichen, die durch kleinen Unterschieden zwischen mathematischem Modell und deinem Roboter entstehen und die man dann nur darin erkennt, dass der Roboter nicht ganz das macht, was er soll. Wenn man aber die Gelenkdrehung direkt rotatorisch erzeugt, erspart man sich viele Probleme. Deswegen gibt es heutzutage auch schon lange keine Intustrieroboter mit hydraulischen Antrieben mehr, die haben eigentlich fast alle Synchronmotoren mit hochübersetzenden, spielfrei einstellbaren Getrieben. Das mit der Spielfreiheit wirst du bei einem Hobbyroboter eh nicht hinbekommen, aber bei Linearantrieben hättest du damit noch mehr zu kämpfen, da du dieses ja auch noch gelenkig an das Beinglied anbinden müsstest. Da müssten dann wieder entsprechende Lager verbaut werden, die Lagersitze brauchen und so weiter.