Roboterarm

N. Fräulin

User

• 13. April 2016

• #1

Hallo zusammen,

für meine Abschlussprüfung als Industriemechaniker, ist ein Teil des Prüfungsteiles ein Roboterarm.
Dieser soll ganz einfach aufgebaut sein. Einmal drehen komplett und dann den ersten Arm vor/zurück
und den zweiten Arm (an dem Ersten) vor/zurück.

Als Servos wollte ich z.B. die Hitec HS-7954SH nutzen. Diese haben genug Stellkraft und haben auch noch
mit weniger Spannung genug Kraft.
Ich bräuchte 3 Servos. Diese wollte ich einzeln mit Servotestern ansteuern.

Meint ihr das Konzept funktioniert so mit den Servotestern?

Grüße Niko

 

R

ruvy

User

• 13. April 2016

• #2

Hallo Niko,

für ein paar Inspirationen .... http://www.instructables.com/howto/robot+arm/

Ich persönlich glaube, das Du ev. mit einer billigen Fernsteuerung besser wegkommst als mit 3 Servotestern.
Eine simple Steuerung samt Empfänger findest Du gebraucht vielleicht schon ab 20 Eur, bleibt öfters aus einem RTF Set übrig ;-)

lg
Rudi

 

N. Fräulin

User

• 13. April 2016

• #3

Hallo,

eine Fernsteuerung wird zu aufwendig, denn wenn ich nicht mehr da bin, muss der Betrieb auch noch alles verstehen.
Auch sollte alles fest am Roboter verbunden sein.

Grüße Niko

 

S

SpeedFlap

User

• 13. April 2016

• #4

Technisch geht das natürlich mit Servotestern. Ist halt ein wenig fummelig weil man immer umgreifen muss zwischen den 3 Potis und nicht alles gleichzeitig in den Händen hat. Aber wenn die mechanische Verarbeitung des Arms im Vordergrund steht und nicht unbedingt die ergonomische Ansteuerung... warum nicht?

LG
Claus

 

J

jansky

User

• 13. April 2016

• #5

Servotester im manuellen Modus gehen natürlich.

Die Lösung mit der Fernsteuerung dürfte aber kaum komplizierter sein, wenn man was ganz einfaches wie eine Multiplex Smart SX nimmt.
Schöner ist das allemal.
Und zu so einem Projekt gehört ja wohl eine Dokumentation dazu, da kann man ja die Anleitung beilegen und auf einer Seite beschreiben, wie das zusammengesteckt gehört.

 

N. Fräulin

User

• 13. April 2016

• #6

Hallo zusammen,

vielen Dank für eure Beiträge. Ich werde die Fernsteuerung mal vorschlagen,
aber ich glaube das wird nichts, trotzdem gute Idee.

Die Prüfung ist ein Fachgespräch, d.h. die Prüfer fragen über die Metallverarbeitung und rundherum um das Projekt Dinge ab.
Die Dokumentation wird nicht bewertet, sondern liegt nur als Leitfaden für die Prüfer vor.

Ich habe das Projekt mit einem Kollegen, der kein Modellbauer ist, deshalb will ich auch alles relativ einfach halten.
Die Aufgabe ist von unserem Ausbilder eh zu aufwendig ausgefallen, andere müssen nur einfache Werkstücke bauen,
ohne eine Konstruktion machen zu müssen.

Beim Servotester ist der Strom nur sehr klein (15mA). Ich habe deshalb gedacht, dass ich den Strom direkt vom Akku
nehme und das Signal vom Servotester, so wie es viele bei den D47 im Shocky direkt an 2s machen.

Das Müsste doch gehen? Weil die 29kg Servos werden schon Strom benötigen!

Grüße Niko

 

R

ruvy

User

• 13. April 2016

• #7

Vielleicht möchtest Du etwas über die geplanten Maße schreiben?
das von Dir genannte Servo bewegt schon ganz schön große Arme ....
Ist das Servo eine Vorgabe oder zufällig von Die gewählt?

 

Claus Eckert

Moderator

Teammitglied

• 13. April 2016

• #8

Hallo Niko

Stellt sich die Frage, ob ein Arduino Uno mit Estlcam für die direkte Steuerung der Servos nicht auch in Frage kommt? Vielleicht hat Christian Knüll eine Idee zur Realisierung? Der wäre in der Rubrik CAD/CNC unterwegs.
So ein Uno kostet nicht die Welt. Drei Servotester sind wahrscheinlich teurer.

 

N. Fräulin

User

• 13. April 2016

• #9

Hallo zusammen,

der Roboterarm ist eigentlich relativ klein.



Ich hatte zum testen nur ein altes 5kg Servo, dies hat jedoch schon ein bisschen gekämpft, obwohl der Arm nur aus Pappe war. Der Magnet vorne muss nur einen Kugelschreiber hoch heben können. Die Servohebellänge kann ich erst bestimmen, wenn alles fertig ist. Wir wollten mit dem Servo lieber ein bisschen Puffer einbauen (ist schon ein bisschen viel ).
Wenn ihr jedoch sagt, dass ein viel kleineres auch funktioniert, könnt ihr es gerne hier posten.

Zur Steuerung: Ich möchte es so einfach wie möglich halten, da wir uns nicht verkünsteln dürfen, da die Zeit sehr kurz ist.
Danke als Idee, dies können wir ganz am Ende noch einmal aufgreifen, falls wir Zeit haben.

Grüße Niko

 

R

ruvy

User

• 13. April 2016

• #10

und dafür ein Hitec HS-7954SH

Sorry, aber wenn Du SO ein Servo brauchst, um diese Ärmchen zu bewegen, dann hat die Mechanik ein grundlegendes Problem ... nur meine Meinung.

 

N. Fräulin

User

• 13. April 2016

• #11

Hi,

nein, wir haben die Servos nur mal so ausgewählt.
Ich weis dass sie überdimensioniert sind.

Es hat mich nur gewundert, als das alte 5kg Servo schon gemurrt hat, aber es ist schon 10 Jahre alt (lag in der Schublade)

Ich wollte eigentlich nur ein großes Servo 1. das es viele Jahre hält, auch wenn die Kinder später mit dem Roboter irgendwo dran schlagen und 2. dass wenn die Spannung nur z.b. 5V beträgt, noch genug Kraft vorhanden ist.

Soll ich auf ein normales 10kg Standard Servo zurück greifen oder noch schwächer?

Grüße Niko

 

S

SpeedFlap

User

• 14. April 2016

• #12

Ausrechnen, du bist doch der Mechaniker.

Der Arm muss halt wahrscheinlich primär sein Eigengewicht tragen, die Nutzlast scheint dagegen gering.
Also mal zusammenrechnen, was die Massen in ihnen Schwerpunkten für Hebelarme und damit Last-Drehmomente zusammenbringen.
Die Zeichnung passt zwar auf ein DIN A4 Blatt, trotzdem sind Hebellängen von 25cm nicht gerade wenig. Da bleibt von der Kraft eines Servos auf einen Zentimeter nur noch ein funfundzwanzigstel übrig. Nur mal so zur Veranschaulichung.

Ein umgangssprachlich "10 Kilo Servo" hat 100Ncm Drehmoment. Bei 25cm sinds dann noch 4N = 400g Hublast. Kann gut sein, dass abzüglich des Eigengewichts der Armsegmente für den Kugelschreiber nix mehr übrig bleibt.
Simulier mal den stressigsten Fall mit waagerecht ausgestrecktem Arm.
Am Oberarm könnte ein Gegengewicht rückseitig an der Schulter helfen, einen Teil des Arms aufzuwiegen. Oder du hängst eine starke Zugfeder ein, die den Antrieb entlastet.

Gruß
Claus

 

N. Fräulin

User

• 17. April 2016

• #13

Hallo,

so, bin nun wieder zu Hause.
Die Servos wollte ich nicht am Drehpunkt montieren, sondern, wie im Modellbau, mit Hebeln.
An den Hebel, den man sieht, wollte ich das erste Servo anhängen.

Kleinere Servos wären mir auch lieber, da diese ggf. einfacher zu verbauen sind.
Ausrechnen sollte möglich sein, ggf. etwas überschlägig.

Nächste Woche soll ich die Servos bestellen, ich weis jetzt nur nicht in welche Richtung ich gehen sollte.
Ich werde versuchen mal etwas zu rechnen.

Grüße Niko

PS: Vllt etwas altes bewährtes und kein HV: http://www.der-schweighofer.de/artikel/73919/servo_hs-7985_mg_digi_hitec

 

R

ruvy

User

• 17. April 2016

• #14

Hi,

schau Dir als alternative z.B. das an:

http://www.modellhobby.de/DYMOND-DS...onId=&a=article&ProdNr=03119032&t=9&c=20&p=20

Robust, stark, große Ruderhebel als Zubehör in der Schachtel dabei.

Bestell Dir 2 in Reserve mit (Wenn die Kinder später .... ) und Du bist preislich noch immer erst knapp über einen HiTec.
Für den Arm mit einem Kugelschreiber als Hebegewicht allemal ausreichend.

lg
Rudi

 

N. Fräulin

User

• 17. April 2016

• #15

Hallo Rudi und andere,

ich habe grad mal schnell gerechnet (ich hoffe das stimmt so weit), ich glaube so um die 10kg+ dürfen es sein, bzw. ich muss mit den Hebelverhältnissen spielen.
Ich rechne da oft nicht gerne, da es in Wirklichkeit oft wieder anders ist. Die Hebelverhältnisse machen enorm viel aus.

Geld spielt im Grunde keine Rolle, da ich den Roboter als "Betriebsauftrag" herstelle. Nennt man bei der Prüfung so.
Da darf es auch ein Markenservo sein, auch wenn es mal eins kostet. Ich brauche nichts zu bezahlen.

Grüße Niko

 

N. Fräulin

User

• 18. April 2016

• #16

Hallo zusammen,

ich hatte einen "Kommasprung" in meinen Berechnungen. Wenn das nun stimmt, habe ich bei dem vorderen Arm um die 1,5kg Belastung, wenn keine Last anliegt.
Beim Zweiten dann entsprechend mehr.

Somit werden wahrscheinlich Servos von 5 bis 10kg genug Reserven haben.

Grüße Niko

 

R

ruvy

User

• 18. April 2016

• #17

N. Fräulin schrieb:

Geld spielt im Grunde keine Rolle, da ich den Roboter als "Betriebsauftrag" herstelle. Nennt man bei der Prüfung so.
Da darf es auch ein Markenservo sein, auch wenn es mal eins kostet. Ich brauche nichts zu bezahlen.
Grüße Niko

Zum Vergrößern anklicken....

Das sollte eigentlich das allererste Projekt in jeder höheren Schule sein .. "wie gehe ich verantwortungsvoll mit den mir bereitgestellten Ressourcen um".

lg
Rudi

 

N. Fräulin

User

• 18. April 2016

• #18

Hallo,

um das geht es nicht. Ich persönlich halte nichts von Dymond Servos und nutze sie auch privat nicht.
Ich will nicht dann der "Depp" im Betrieb sein, wenn es heisst, wieso die Servos so schnell kaputt gehen.

Es kann sehr wohl sein, dass die Servos nicht schlecht sind und andere Marken Servos auch kaputt gehen.

Ich werde mir auch Graupner Servos anschauen, Hitec war nur ein Vorschlag. Mein Ausbilder gibt mir ein
Budget und da bin ich weit darunter, da der Rest nahezu nichts kostet.

Es ging aber vielmehr grundsätzlich um die Stellkraft und ob es mit Servotestern funktioniert.

Grüße Niko

 

R

ruvy

User

• 18. April 2016

• #19

Ich nutze sie in 3 Fliegern und hab nicht das geringste Problem damit

Wäre vielleicht von Vorteil, wenn Du die Projektvorgaben von Beginn an komplett postest, dann brauchen sich andere nicht Gedanken über etwas machen, das nicht notwendig ist.

Wenn Du das von Dir genannte Servo verbaust, dann mach das Ärmchen entsprechend stabil und beeindrucke alle in Deinem Betrieb mit der möglichen Hebelast

Viel Spaß mit Deine Projekt jedenfalls!

lg
Rudi

 

N. Fräulin

User

• 18. April 2016

• #20

Hallo,

darum Frage ich ja nach der Servostellkraft. Wenn ich nun ein ca. 10kg Servo nehme, dann bleiben bei z.b. 4cm Hebel nur noch 2,5kg übrig.
Da ich jedoch beim vorderen Hebel schon ca. 1,5kg benötige (1. Masse des Hebels 104g aus CAD, falls sie stimmt 2. Durch einen kurzen Hebelarm so große Belastung), dann brauche ich beim großen Arm, der beide bewegt, viel mehr, da der Ausleger lange ist und auch schwerer.
Da die Servos einen kleinen Drehwinkel haben, brauche ich einen langen Hebel.

Deshalb möchte ich nicht alles so knapp berechnen. Dein Servo hat ja auch 10kg, das finde ich ok. Ich bin von den ganz großen Brummern schon weg.

Grüße Niko