Spezieller Roboterarm gesucht

[Willi1]

Hallo,

ich bin viel mehr Programmierer als Bastler und Suche einen Roboterarm, den ich mit meinem schon vorhandenem sehr umfangreichen C++-Programm (läuft unter Linux) steuern kann.

Außerdem soll der Arm (bzw. der einzelne Motor) es unbedingt zurückmelden, wenn die angeforderte Bewegung nicht oder nur teilweise durchgeführt werden kann (, weil da ein Hindernis ist, oder so). Geht sowas überhaupt mit Servos?

Mit einem Arduino würde ich grundsätzlich klarkommen, aber ich kann keinen nehmen, weil er viel zu klein und zu langsam ist. Mein PC wiederum hat keine IO-Pins.

Ich wäre bereit 1000,- Euro für so einen Arm auszugeben.

[HaWe]

Hallo,

ich bin viel mehr Programmierer als Bastler und Suche einen Roboterarm, den ich mit meinem schon vorhandenem sehr umfangreichen C++-Programm (läuft unter Linux) steuern kann.

Außerdem soll der Arm (bzw. der einzelne Motor) es unbedingt zurückmelden, wenn die angeforderte Bewegung nicht oder nur teilweise durchgeführt werden kann (, weil da ein Hindernis ist, oder so). Geht sowas überhaupt mit Servos?

Mit einem Arduino würde ich grundsätzlich klarkommen, aber ich kann keinen nehmen, weil er viel zu klein und zu langsam ist. Mein PC wiederum hat keine IO-Pins.

Ich wäre bereit 1000,- Euro für so einen Arm auszugeben.

hallo,
zunächst: ein Arduino ist dazu niemals zu klein, da er bis zu über 70 I/O Ports hat (Mega, Due). Soviel hat kein RasperryPi oder Beaglebone. Außerdem sind Arduinos sehr schnell mit ihren IOs und echtzeitigfähig, im Gegensatz zum Linux Userspace.
Daneben lassen Zusatzshields alle möglichen Porterweiterungen zu.

Aber zum Thema:
wieviele DOFs soll der RA haben,
welche Reichweite
welche Gesamt-Größe des Arbeitsraums,
welche Nutzlast soll er in jedem Falle heben und bewegen können,
und welche Rotatonsgeschwindigkeiten sollen an den Achsen erzielt werden (leer und beladen)?

Eine Rückmeldung über die Stellung ist möglich, wenn du zusätzliche Rotationsencoder anbringst, zumindest wenn nicht die Servos selber eine Rückmeldung bringen können.

[Willi1]

Hallo HaWe, Danke für die Antwort.

wieviele DOFs soll der RA haben,
welche Reichweite
welche Gesamt-Größe des Arbeitsraums,
welche Nutzlast soll er in jedem Falle heben und bewegen können,
und welche Rotatonsgeschwindigkeiten sollen an den Achsen erzielt werden (leer und beladen)?

Das ist mir nicht so wichtig. Hauptsache, ich kann ihn irgendwie aus einem normalen C++-Linux-Programm heraus steuern und ich bekomme dort die Rückmeldung, wie die Bewegung funktioniert hat.

Eine Rückmeldung über die Stellung ist möglich, wenn du zusätzliche Rotationsencoder anbringst, zumindest wenn nicht die Servos selber eine Rückmeldung bringen können.

[HaWe]

ok, wenn das alles nicht so wichtig ist, dann nimm doch diesen:

https://www.ebay.de/itm/Official-DOI...53.m1438.l2649

Plus die besagten Rotationsencoder. Ggf brauchst du für Raspis etc. noch eine Zusatzplatine oder Porterweiterungs-HATs etc. für die vielen IOs für Servos und Encoder, ggf auch einen Huckepack-Arduino.

[Urinstein]

Außerdem soll der Arm (bzw. der einzelne Motor) es unbedingt zurückmelden, wenn die angeforderte Bewegung nicht oder nur teilweise durchgeführt werden kann (, weil da ein Hindernis ist, oder so). Geht sowas überhaupt mit Servos?

Eine Rückmeldung über die Stellung ist möglich, wenn du zusätzliche Rotationsencoder anbringst, zumindest wenn nicht die Servos selber eine Rückmeldung bringen können.

Den Encoder kann man sich auch sparen, es reicht den vorhandenen Drehwinkelgeber des Servo abzugreifen. Sieht dann so aus:

Bild hier  
Bild hier  

Bei dem Servo im Bild müsste der Abgriff U_Pot dann an den mittleren Pin des Poti, also ans gelbe Kabel. Auf der anderen Seite dann an an einen analogen Eingang des Controllers. Habe schon mehrere Servos so modifiziert, klappt super.

[HaWe]

ich schrieb ja auch:
"... zusätzliche Rotationsencoder... , zumindest wenn nicht die Servos selber eine Rückmeldung bringen können."

[Willi1]

ok, wenn das alles nicht so wichtig ist, dann nimm doch diesen:

https://www.ebay.de/itm/Official-DOI...53.m1438.l2649

Plus die besagten Rotationsencoder. Ggf brauchst du für Raspis etc. noch eine Zusatzplatine oder Porterweiterungs-HATs etc. für die vielen IOs für Servos und Encoder, ggf auch einen Huckepack-Arduino.

Ich habe noch eine -wahrscheinlich dumme- Frage:

Man steuert einen Servo mittels PWM. Das geht mit einem Arduino ganz einfach. Aber wie macht man das von einem PC?? Ein PC hat ja keine IOs. Gibt es da käufliche Schnittstellen und Beispielcode?

[robosapiens]

Wenn es um eine fertige "Lösung" geht, kann ich sehr den UFactiry uArm empfehlen. Dieser basiert auf Schrittmototren mit zusätzlichen Encoder, bietet diverse Schnittstellen, z.B. für ROS und kostet in der Basisversion ca. 850€ : https://www.mybotshop.de/UFactory-uArm-Swift-Pro-Body

Ich bin nicht ein all zu großer Fan von PWM servos, da diese keinen integrierten Encoder und sehr großes Backlash besitzen. Ich verwende für meine Projekte sehr gerne DYNAMIXEL Servomotoren. Dafür gibt es eine große Community und diverse Shields.

[HaWe]

Man steuert einen Servo mittels PWM. Das geht mit einem Arduino ganz einfach. Aber wie macht man das von einem PC?? Ein PC hat ja keine IOs. Gibt es da käufliche Schnittstellen und Beispielcode?

Dann würde ich den PC mit einem Raspi oder Arduino per USB über ein serielles Terminal etc. verbinden, so dass diese wie IO-Interfaces oder Slaves funktioneren.
Arduinos haben dazu ja das serielle Terminal der Serial() Class.
Das ist aber ein anderes Thema, mach dazu besser ein neues Topic auf.

[i_make_it]

Einen Roboterarm der eine Kollisionserkennung bietet, wird wohl etwas teuerer werden.

Ein Arm mit Modellbau-Servos (RC-Servos) oder Schrittmotoren wird das nicht hergeben.

Kleine Professionelle Roboterarme haben DC-Getriebeomotoren mit incrementellen Drehgebern.
Bei meinem Eshed-Robotec (heute Inellitec) Scorbot ER 5 Plus kann ich für jeden Motor den Motorstrom messen und Schwellwerte festlegen.
Beim Greifer nutze ich das um ein rohes Ei mit einer geringen Greifkraft und einen Stahlblock mit einer hohen Greifkraft zu greifen.

Bei großen Robotern und CNC-Maschinen werden Servomotoren genutzt (funktionieren wie Brushles DC Motoren).

Modellbau Servos werden nur angesteuert (sollwert als 20ms PPM Signal). Es gibt keine Rückmeldung (der Positionsregelkreis befindet sich komplett im RC-Servo).
Ein üblicher Servoregler hat eine Stromregelung, eine Drehzahlregelung und eine Positionsregelung.
Entsprechend sind so ausgerüstete Roboterarme etwas teuerer.

Vorraussetzung für eine eigene Robotersteuerung auf Linuxbasis ist aber schon mal die Aktivierung von RTLinux sonst wird das mit Regelungen etc. nicht besonders zuverlässig.

Es gibt für PCs Steuerkarten, wenn es unbedingt über einen PC laufen soll.
Auch USB IO-Module gibt es.
Alternativ ein Raspberry, der ist auf Linux Basis und hat IOs.
Ein Arduino wird auch in C++ programmiert, hat IOs und mit Timerinterrupts auch echtzeitfähig programmierbar.