Hallo liebes Forum,
da ich ganz neu hier bin, will ich mich kurz vorstellen:
Ich bin 19 Jahre und habe diesen Sommer mein Abi gemacht, nächstes jahr werden ich beginnen Mechatronik oder MaschBau zu studieren.
ich freu mich auf einen konstruktiven Austausch mit euch =) .
Ich würde gern eure Meinung zu meinen aktuellen Projekt hören, ehe ich so richtig beginne alles zu planen und viel Geld zu investieren.
Es handelt sich um einen Roboter Arm mit ca 0,5 Metern Länge mit zwei Armgliedern und einem Handgelenk, allerdings habe ich mir bisher nur Gedanken über die ersten drei Gelenke gemacht ( Basis, Schulter und Ellenbogen)
Die Idee war einen Roboterarm zu bauen der als kleines voll funktionstüchtiges Modell der bekannten Industrieroboter durchgeht. Dabei meine ich nicht die optik sondern vorallem die Fuktionalität!! Ich bin bereit nahezu alles selber zumachen, vom mechanischen Gerüst bis hin zur programmierung und mathematischen Berechnung des Roboters.
Wenn der grobe Plan steht werde ich alles in FreeCAD ausarbeiten und auch hier verfügbar machen, selbes gilt für den code =)
Nun zu meinen Plänen:
Als Denkzentrale soll ein arduino uno her, vorallem wergen der leichten entwicklungs Umgebung, außerdem habe ich schon erste Erfahrungen mit diesem Board gemacht.
Die Mechanische Kraft soll durch Getriebemotoren bereitgestellt werden, da Schrittmotoren bei großen Drehmomenten extrem teuer werden und eventuell Schritte verlieren können.Achja, Servos sind viel zu ungenau oder liegen über meinen Budget.
Die Winkel der einzelnen Gelenke werden durch Hall-Sensoren (AS5045: http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&...79189006,d.d2s)gemessen. genauigkeit etwa 0,5°, diese chips + magneten habe ich als kostenlose sampels von AMS schon zugesendet bekommen =) ( habe sie leider noch nicht testen könnnen). Entweder sie werden direkt auf die Achse angebracht, oder über eine kleine Übersetzung betrieben, um die Genauigkeit zu erhöhen. Aber da muss man das Spiel der Überstzung beachten...mal schaun... 0,25° genauigkeit wären mein absolutes Traumergebnis =)
Fast der selbe chip wird auch beim OpenServo verwendet und scheint gut zu funktionieren
Die Motoren würde ich über H-Brücken chips wie den L6201 regeln ( oder kennt ihr einen besseren, der bei 12V 2A liefern kann?)
Nun zur mechanischen Seite des Armes:
als Gelenk in der Basis dachte ich an sowas: http://www.ebay.de/itm/Druckkugellag...item3a70774fbf
Hat ein 2-faches kugelager und sieh stabil aus...was sag ihr?
Angetrieben wird die Basis von einen Getriebemotor mit 0,4 N*m bei 130rpm und einer Übersetzung von 1:8 auf die achse ( winkelgeschwingigkeit ist also etwa 90°/s und 3,2 N*m)
Als Konstrucktions Material für die eigentlich Armteile wollte ich Aluminum Profile verwenden, entweder U Profile mit etwa 80mm Seitenlänge und 2mm Stärke oder quadraische Rohre mit 80x80x2mm. Welche haltet ihr für geeigneter? Sind 2mm Stärke ausreichend? Aluminium ist für mich sehr interessant, da ich es recht einfach bearbeiten kann, es stabil ist, und noch akzeptable gewichte auf die Waage bringt.
Oder gibt es noch ganz andere Vorschläge?
Alle Knickgelenke werden mit 8x22x7mm (d-innen x d-außen x breite) Kugelagern ausgestattet. Als Welle werde ich M8 Gewindestangen benutzen, da man sie sehr leicht mit Mutter an den Profilen befestigen kann.
Das Schultergelenk wird von einen DGO 3512 (12v, 2.2A Max , 3.5N*m max Drehmoment ,30rpm) http://www.oppermann-electronic.de/a...Motor1.jpg.pdf angetrieben mit auch etwa 90°/s wenn ich ihn mit 1:2 auf die Achse übersetze. Die Übersetzung findet hier vermutlich mit einem Zahnriemen statt (ich komme vermutlich an recht günstige zahnriemen und kunststoff zahnriemen-zahnräder)
Zusätzlich zum motor will ich eine feder anbringen, welche die gewichtskraft des armes mehr oder weniger aufnehme kann anbringen, um die nutzlast zu erhöhen
Der Ellenbogen wird über einen Zahriemen mit dem gleichen Motor wie die Schulter angetrieben, auch hier wieder 1:2.
der Motor wird sehr nah an der Basis angebracht, um möglich wenig Drehmoment zu erzeugen.
was das Handgelenk angeht habe ich mir noch wenig gedanken gemacht. Aber ich denke erstmal den eigentlich arm zu druchdenken, ist der erste schritt, später kann ich sicher über die handgelenk nachdenken.
Die mathematische Beschreibung des Roboters wird durch DH-Matrizen gemacht, und nummerisch gelöst...ich höffe der Arduino ist dazu in der Lage =)
Der absolute Hammer wäre eine Teach-in Funktion des Armes ( also Abfahren von Positionen welche auf Knopfdruck gespeichert werden und dann später angefahren werden können)
Meine größte Sorge gilt zurzeit den Schwingungen die vermutlich entstehen werden wenn ich die Winkel anfahre und die Trägheit es Armes ihn über die gewünschte Position hinaus treibt und ich dann in die andere Richtung gegensteuere, und selbiges wieder passiert...
Was sagt ihr? Wo seht ihr Probleme? Wo kann ich vielleicht Geld sparen?
Ui..ist ganz schön lang geworden... benötigt ihr vielleicht ein paar Skizzen?
Danke für eure Hilfe, ich freu mich riesig auf eurer Feedback
lg Cs4System
P.S. entschuldigt meine miese rechtschreibung =)
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