Messung von Kräften

Hallo Leute,
ich lese hier schon eine ganze Weile mit und hab jetzt
auch mal ne Frage bzw. Vielleicht hat ja schon jemand das Problem
gelöst.
Das Problem selbst: An einem Hexapod sollen verschiedene
Kräfte gemessen werden. zB die Auflagekraft auf dem Boden
um den Körper in einer bestimmten Höhe halten zu können.

Im Moment helfe ich mir so, daß in der Schubmechanik eine
Zug/Fruckfeder durch die Zug/Druckkräfte verformt wird
und einen Ferritkern in einer Spule Verschiebt. Diese Spule ist
Teil eines HF-Oszillators. Das wird dann runtergeteilt und
gibt als Frequenz so halbwegs die auftretenden Kräfte wieder.

Der Nachteil: Durch die Feder habe ich keine starre Geometrie und kann die Gelenkpositionen nicht mehr wirklich berechnen. Hat vieleicht jemand
ne Idee, wie mann sowas ohne Feder hinbekommt?

Ich bin da für jede Anregung offen..
mfg
Andreas

Das kann man über "Kraftsensoren" machen, wie unten abgebildet. Leider hab ich weder Ahnung, woraus das G besteht (hängt vmtl von der Belastung ab), noch wo man die Teile herbekommt. An den Seiten sind DehnMessStreifen angebracht die bekanntermaßen den Widerstand bei Verformung ändern.
Grüß
NRicola

Danke für den Tipp...
Ja, darüber hab ich auch schon nachgedacht..
Conrad hat oder hatte da wohl ein paar im Sortiment
Was mich davon im Moment abhält, sind die Kosten, da ich
schon eine größere Menge brauche um die Kräfte an jedem der
18 Motoren und dazu noch die Auflagekräfte in verschiedenen
Winkeln zu messen. Dazu kommt noch, daß die ja dann auch auf einem
federnden Werkstück aufgeklebt werden müssen und Dieses recht genau
berechnet werden muß um den Aufnehmer nicht zu überdehnen usw.

Was willst du denn überhaupt machen? Wenn du dauerhaft wissen willst, welche Kräfte grad an welchem Schenkel angreifen, dann reicht es die Kräfte an den Füßen bzw Unterschenkeln zu wissen. Den Rest kann man sich ja ausrechnen. Ansatzweise Überlegungen waren ja schon hier
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=12482
gewesen. Und wenn du überhaupt wissen willst, wie groß die Kräfte denn da sind (also evtle Berechnungen überprüfen), dann kannst du ja die erforderlichen 6 Sensoren immer mal woanders einbauen. Das spart Geld und Arbeit (zwecks Datenauswertung).
Grüß
NRicola

ädit: die Winkel lassen sich sogar errechnen. Man kann die Messstreifen so anordnen, dass die Verschiebung in jede Raumrichtung erfasst wird. Dadurch misst quasi jeder Messstreifen eine Kraftkomponente, wodurch sich dann die resultierende vom Betrag sowie vom Richtungssinn beschreiben lässt.

Jo, klar vieleicht hab ich mich nicht richtig ausgedrückt, Es geht nicht (mehr)
um konstruktive Fragen sondern die Messungen sollen während des Betriebs erfolgen. an allen 6 Beinen gleichzeitig. Da kommt dann schon was zusammen. Und jawohl diesen Beitrag hatte ich irgendwie übersehen.
Danke für den Link.
Dehnungsmeßstreifen hin oder her, Ich brauch dann halt irgendwas von definierter Elastizität um sie draufzukleben. Das ist halt schon das erste Problem für den Privatmann, da was zu finden was Langzeitstabil ist und
Kräfte bis zu 30kg aufnehmen mit einer brauchbaren Wiederholbarkeit
abzubilden. Ich hatte im ersten Moment irgendwie an Piezos gedacht, denke aber mittlerweile, daß das auch nix wird, da es nur auf Druckunterschiede reagiert. Werd mir morgen mal den Link genauer zu Gemüte führen und noch ein bischen Nachdenken.
schönen Abend
Andreas

Naja, aber auch da können Einsparungen gemacht werden: so'n Bot ist ja in der Regel symmetrisch aufgebaut. Sprich: eine Seite zu verkabeln dürfte eigentlich auch ausreichen!
Und wenn nicht:
Es gäbe ja noch (weil du Piezos angesprochen hattest) die Möglichkeit die kompletten Beine entsprechend zu gestalten. Mir schwirrt ein nichtdurchgängiger Rechteck- bzw Quadratquerschnitt im Baustellenkranstyle vor den Augen rum. (Ganz) Unten ist mal ein Bildchen dazu (vom Querschnitt). Sprich: an den Enden hast du jeweils eine viereckige Platte an der du dann Gelenke und Co befestigst und dazwischen (zwischen diesen Randplatten) erstreckt sich der Schenkel via 4 in die jeweiligen Ecken gesetzer Stäbe. Diese Stäbe unterteilst du (vielleicht 2 Mal). In diese Unterteilungen (vielleicht eine am Ende, eine am Anfang) haust du dann die Piezoelemente rein. So kannst du dann über die verschiedenen Druckspannungen mal die Kräfte herleiten. Und wer jetzt ganz aufmerksam mitgelesen hat, wird genau in DIESEM Moment hineinschreien und da rufen: "Ha-alt! Damit misst man doch aber nur die Momente!" Da könnte ein jener welcher sogar recht haben! Was tun dagegen:
Die Piezos brauchen in dem Fall vielleicht nicht die Druckspannung längs der Schenkelausdehnung messen (man würde wie gesagt hier schon Druckkräfte messen) sondern quer. Dazu könnte man die Stangen (von denen 4 da sind) an den Verbindungsstellen mit den Platten an den Schenkelenden in Piezos "betten". Das sieht dann so wie im oberen der beiden Bildchen aus. Dann könnte man die horizontalen Piezos abfragen und die vertikale Kraft daraus ermitteln und mit den vertikalen die horizontale Kraft.
Alles klar??? :Ostern
Grüß
NRicola

ja, so ähnlich hab ich das machen wollen, NUR müsste ich die Piezos
permanent abfragen, da die ja nur eine Spannung abgeben wenn sich der
Druck ändert. Ich kann also nicht mal schnell die Kraft abfragen sondern müßte permanent die Änderungen registrieren. Das ist das Problem welches ich mit Piezos habe und wesegen ich wieder davon abgekommen bin.
Bei den Dehnungsmeßstreifen gibts dieses Problem nicht. Ist schon klar.
Da issses halt erstmal ne Preisfrage und auch eine Frage der elastischen Aufhängung. Wie ich gestern bereits schrieb.

Ich frage mich halt, ob es vieleicht noch ne andere Möglichkeit gibt, auf die ich bisher nicht gekommen bin. Das mit den Federn hätte recht gut funktioniert, wenn es nicht die Instabilitäten gegeben hätte.

Wenn es ein Roboter ist, der sich selbst bewegt, könnte man ja auch versuchen die Kräfte (einige) über die notwendigen Motorströme bei der Bewegung zu messen.
Manfred

Hallo Manfred, Das mit dem Motorstrom stimmt schon
Ich habe halt nur dann einen Messwert wenn ich den Motor bewege
und auch nur dann wenn die Bewegung entgegen dem Widerstand gerichtet
ist.
Ich seh schon, es ist alles nicht so einfach.
Um mal zu erklären was ich machen will:
Beispielsweise sollte das Kniegelenk abhängig von der darauf wirkenden
Kraft bewegt werden.
Der Fuss wird ja ein Kreissegment beschreiben sodaß das Knie je nach
Position mehr oder weniger gebogen ist. Um die Regelung des
Kniegelenkes zu vereinfachen dachte ich halt die auf das Steuergestänge einwirkende Kraft zu messen und den Motor nachzufahren, daß diese Kraft möglichst gering wird. Beim Seitwärtslaufen hilft das zwar nicht aber sonst, denke ich kann ich die Kniegelenke allein über das Torsionsmoment des Beines steuern...
oder irre ich mich?

Es kommt sicher darauf an wofür man es braucht.
Die geschilderte Anwendung klingt recht kompliziert, Kraft im Bein messen und dann Knie bewegen, wenn der Fuß auf dem Boden ist?