5DOF Roboter Arm bauen

**GregPi6** · 29.12.2016, 09:08

Hallo Leute,

bin neu hier möchte aber sofort zu Sache kommen.
Ich wollte mir einen 5DOF Roboterarm bauen. Die sechste Dimension benötige ich nicht, da ich am ende keinen Greifarm benötige.

Ich habe nur wenig Ahnung was Robotik angeht, habe aber auch schon einen 2DOF Motion Simulator gebaut da sehr gut funktioniert.
Natürlich ist das glaube ich mit einem 5DOF Roboterarm nicht zu vergleichen.

Hier meine Fragen auf die mir vielleicht jemand eine Antwort geben kann.

Die ausgestreckte Länge des Roboterarms sollte ca. 1,2m betragen.

1. Wie stark sollten die Motoren sein? Ich habe zugriff auf DC 12V Motoren zwischen 30W und 350W / 1800 rmp. Motor driver sind vorhanden. Das Gewicht am ende des Arms soll ca. 1,5kg halten können.
2. Als Steuer Platine wollte ich Arduino Mega verwenden. Auch wegen der einfachen Programmierung C/C++ oder noch einfacher MiniBlog. Was denkt Ihr davon?
3. Wie sollte die Übersetzung für die Motoren sein. Sind 15 rmp ok? Somit ca. 180° in 2sec.
4. Was für Getriebe. Schneckenantrieb oder was?
Schnecken Getriebe nutzt sich jedoch schnell ab!
5. Ich wollte für die Positionierung Rotary Encorder Verwenden. Wer hat Erfahrung wieviele schritte sollte er pro Umdrehung messen. Natürlich je mehr desto genauer. Aber was kann ein Arduino Mega vertragen? Ich habe Zugang zu 100,200,360, 400 oder 600 Umdrehungen auf 360°. Natürlich kann die Anzahl der Schritte erhöht werden über die Mechanik. Zahnräder die ich mit der Welle des Motors verbinden möchte.

In meinem 2DOF Motion Simulator habe ich als Position Geber normale Potentiometer verwendet die jedoch schnell kaputt gehen wegen der Verschleißteile. Deswegen Rotary Encorder oder aber auch Hall Effekt Potentiometer die auch Verschleiß arm sind ? Womit habt Ihr bessere Erfahrungen gesammelt?

Falls jemand noch etwas an Informationen benötigt so lass es mich wissen.

Danke

P.S. Habe für meinen 2DOF Simulator selbst den Motor Treiber entwickelt der für Arduino Uno speziel gebaut worden ist. Einfach darauf stecken und fertig. Bild im Anhang.

**i_make_it** · 30.12.2016, 00:20

Hallo,

eine ganz einfache Antwort.
Konstruiere den Arm ausgehend von den 1,5kg Handlinggewicht Stück für Stück und Du bekommst Motor für Motor das Drehmoment was geliefert werden muß.
Was noch fehlt ist die maximale Beschleunigung und die maximale Geschwindigkeit jeder Achse.

Übrigens wird eine Armlänge von 1,2 Meter eine recht sportliche Aufgabe werden.
Mit Kosten bis in den 5 stelligen Bereich.

Die Antworten auf die 5 Fragen die Du ans Forum stellst ergeben sich eigentlich wärend der Konstruktion.
Du mußt die Positioniergenauigkeit definieren 1mm, 0,1mm oder was Dir so vorschwebt und die Wiederholgenauigkeit.
Darüber ergeben sich dann die Anforderungen an Getriebe und Meßsysteme.
Bei den Getrieben stellt Spielfreiheit eine recht wichtige Anforderungsgrößé dar.
Stell Dir vor eine Achse fährt eine Position an und eine andere Achse sorgt dann dafür das die Stellung dieser Achse genau um 180° zur Schwerkraftrichtung gedreht wird. Dein Motor bleibt stehen, die Gewichtskraft bewegt die Achse aber um das Getriebespiel.

Meine Empfehlung halbier die 1,2 Meter und versuche dich erst mal an der Größe.
Und gib an welche Kinematik Du umsetzen willst. 5 Achsen und auch 5 Dimensionen lassen sich mit verschiedenen Kinematiken realisieren.
Ein TTTRR Portal hat z.B. 5 Freiheitsgrade/Dimensionen.
Ein RTRRR Horizontal Knickarm (SCARA) auch.
Ein RRRRR Vertikal Knickarm ebenfalls.

**GregPi6** · 31.12.2016, 09:02

Hallo und Danke für die Antwort. Die bringt mich schon etwas weiter.

Noch eine Frage hätte ich bezüglich Software.

Gibt es schon brauchbare Software für die Steuerung der Roboter arme für Arduinos?

So damit man den Arm mit der Maus oder per Tastatur anlernen kann wie er sich zu bewegen hat.
Ich habe auch gesehen, dass es so etwas gibt wie, dass man den Roboter Arm bewegt und dieser dann die gleiche Strecke nach macht.

Danke