Alternativer Antrieb für Hobby-Hexas... ?

[Klingon77]

hi HeXPloreR,

Das Bein soll über ein Seil; genau genommen Angelschnur bewegt werden:

POWERLINE - PRO WELS
Durchmessser 1.20mm - 170 KG Tragkraft
ArtikelNr: 50PL120

In einem Modellbau-Forum laß ich mal, daß diese Schnüre nicht mehr gereckt werden müssten.

Das möchte ich gerne mal austesten.

Die Schnur soll über eine solche Umlenkrolle auf das Gelenk wirken:

Bild hier  

Die Rolle muß ich aber noch fertigen.

Vorab wollte ich mich mit der Ansteuerung der SMD-LED´s beschäftigen.


Die Funktion der beiden Gewindestangen wird schnell klar, wenn Du Dir das Video des fertigen Getriebes anschaust:

http://rapidshare.com/files/12687481...nik_fertig.AVI

Durch die Verwendung einer Rechts- und Linksgewindestange verhalten sich die beiden Messingschieber gegenläufig.


Es wird also immer "an der Schnur gezogen".


Schubstangen wollte ich bewußt vermeiden.

Durch die Umlenkrolle erhalte ich einen sich proportional verhaltenden Drehwinkel zur Schieberbewegung.

Das ist bei einer Schubstange anders.


Kugelumlaufspindeln in der Größe von 3mm wären sicherlich das optimale gewesen.

Leider nicht lieferbar, nicht bezahlbar und auch natürlich von mir nicht zu fertigen.
Da habe ich mir einige Gedanken gemacht und kam zu keinem vernünftigen Ergebnis.

Eine weitere vorteilhafte Alternative wäre ein Trapezgewinde oder speziell in diesem Fall ein Sägegewinde (nur einseitige Belastung) gewesen.

Leider fand ich keinen Hersteller, welche diese in der Größe von 3mm (oder 4mm) fertigt. Dann auch noch in rechts und links. Die passenden Hülsen müssten natürlich auch dabei sein.

Die Preise für Trapezgewinde-Bohrer und -Schneideisen sind auch sehr hoch.

Dagegen war der Linksgewinde-Satz in Metrisch wirklich günstig.



liebe Grüße,

Klingon77

[HeXPloreR]

Hi Klingon77,

da hast du wahr, es wird immer an dem Seil gezogen, wärend die andere Seite immer aufwickelt bzw nachführt. Aber Du hast dann doch auch Schlupf. Um den möglichst gering zu halten ist auch hier wieder auf Materialwahl zu achten (z.B. Stahlseil vom Bowdenzug für Fahrradgangschaltungen = mind. Stahllauffläche der Rolle). Das könnte man sonst noch mit einer Kette regeln, allerdings wird die nicht so einfach umzuleiten sein. Wobei z.B.bei einer liegenden Kette wieder ganz andere Probleme auftreten.
Kann mir das irgendwie aber immer noch nicht vorstellen, muß irgendwas überlesen haben. Es soll zur Entlastung/Unterstützung der Gewinde sein, oder?
...aber ich warte natürlich geduldig ab, vertrauen erweckend ist das was Du so baust auf jeden Fall ---> ein Sponsor für gewisse Dinge wäre in Deinem Fall wohl echt nicht falsch platziert. Würde mich für Dich freuen.

Könnte man nicht eine Strebe zwischen den Schiebern mit Drehpunkt zwischen den Gewindestangen und hinter dem Motor anbringen (raum wäre da ja noch - nur ob es mittig zu den Endlagen ist, sonst geht da Drehwinkel verloren... ). An den Schiebern zum Ausgleich der Längenverschiebung in einer Laufschiene(ganz grob:Langloch) führen. Natürlich alles mit entgegenlaufenden Schiebern.


mfg

EDIT: na, hinter dem Motor ist wohl augenscheinlich kein Platz mehr für eine durchgehende Welle als Drehpunkt (hab nochmal nach geguckt) aber daneben könnte man noch was machen, die Schieber ist ja breiter als der Motor.

[Klingon77]

hi HeXPloreR,

den Schlupf des Seiles über die oben dargestellte Umlenkrolle möchte ich mit der eingefügten Klemmschraube eliminieren.

Das Seil soll in Richtung Achse der Umlenkrolle (Einbuchtung) geführt und geklemmt werden.

Das sollte reichen.


Mit der Materialpaarung bezüglich des Seiles und der Rolle hast du sicherlich recht.
Es ist in meinem Fall ein Kunststoffseil und soll eine Messing-Umlenkrolle werden.
Da sehe ich keine Probleme.


Das mit der Strebe zwischen den Schiebern habe ich nun nicht ganz verstanden.
Was möchtest Du damit bezwecken? Welche Funktion sollen die haben?

liebe Grüße,

Klingon77

[HeXPloreR]

ja, ich denke das wird auch so klappen...hätte ich auch selber sehen können daß sich das Gewindeloch zur Klemmung des Seils eignen würde. Dadurch hast du natürlich ziemlich freie Materialwahl.

Die Strebe sollte mit der mittigen Lagerung direkt die Bewegung erzeugen, also die Strebe nach oben raus verlängert dann würde sich die Strebe von links nach rechts schwenken lassen das auf beiden Seiten zur Stabilität und daran das Bein weiter bauen. Das Getriebe hälst du mit den äusseren Anschraubpunkten gabelförmig fest. Also quasi wie vorher auch mit normalen Servos nur eben stromlos haltend.


Sorry, ist manchmal garnicht so einfach für mich etwas zu beschreiben, aber ich gebe mir wie immer mühe...richtige Entwürfe mache ich so gut wie nicht, nur zweckmässig Skizzen.

Hast Du schon das Gewicht bis jetzt ermittelt?


mfg

EDIT: Die Umlenkrollen haben aber zudem noch den Vorteil das man durch Anpassung des Durchmessers den Hebelweg des Beingliedes besser beeinflussen kann.

[Klingon77]

hi HeXPloreR,

die Anpassung des Durchmessers der Umlenkrollen war sicherlich auch ein Grund welche für diese spricht.

Als möglichen Weg habe ich +- 60 Grad "angepeilt".

Was das "gute Stück" nun letztendlich bewegen kann (Kraft) habe ich noch nicht ermittelt.

Zuvor möchte ich mich, wie bereits beschrieben, um die LED Ansteuerung kümmern.

Und das dauert noch (siehe oben).
Da habe ich auch noch viel zu lernen \/ was mir Dank eurer Hilfe sicherlich gelingen wird


Meine Schätzungen liegen so ungefähr bei 80 - 120 Ncm.
Die Bauweise mit den beiden Gewindespindeln "verbraten" sicherlich einiges an Kraft, da metrische Gewinde nun mal nicht für Bewegungsvorgänge optimiert sind.
Das muß ich billigend in Kauf nehmen, da ich, wie oben beschrieben auf kein besseres Gewinde zurückgreifen konnte.
Das Axiallager, welches letztendlich die Kräfte aufnehmen soll ist auch in einer einfachen Messing/Stahl Ausführung als Gleitlager gehalten.

Ein Axial-Rillenkugellager für diese Größe kostet ca. 4,50 €.
Das war mir für mein Versuchsmodell ein wenig zu teuer.

Falls die Test´s bezüglich der Kraft des Antriebes, sowie der Machbarkeit einer möglichen Beinkonstruktion positiv verlaufen sollten und die Kunststoffkonstruktion einen Dauerbelastungstest (z.B: 10.000 mal mit Gewicht rauf und runter) überlebt plane ich evtl. dieses Gleitlager gegen ein Axial-Rillenkugellager auszutauschen.

Bevor ich aber diese Ausgabe (ca. 30€ für drei Antriebe mit je zwei Axiallagern) tätige möchte ich erst noch ein wenig lernen und vor allem testen.

Die Selbsthemmung des Antriebs im stromlosen Zustand ist für mich der ausschlaggebende Faktor der Konstruktion.

Eine oder zwei Schubstangen zur Weitergabe der Bewegung auf das Gelenk hätten den Nachteil, daß die Winkeländerung im Gelenk sich nicht proportional mit dem Verfahrweg des Schiebers verhält.

Eine mögliche Berechnung wird schwieriger (mehr Rechenzeit für den Prozessor) und in den beiden Endlagenbereichen auch nicht so feinfühlig.

Deshalb auch die Umlenkrolle und der Seilzug.


Bei mir ist es oftmals umgekehrt wie bei Dir:
Im Kopf die Skizze (3d) und dann ab in´s 3d-CAD.
Dann beginnt eine mögliche Optimierung.

Danach wird gebaut.

liebe Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

Hallo, Klingon77,

... Zuvor ... um die LED Ansteuerung kümmern ... Und das dauert ... noch viel zu lernen ... eurer Hilfe ...

Wo bitte liegt das Problem? Ich habe auf meine Dose,

...................Bild hier  

als Statusanzeige zwei SMD-LED´s in 0805 in rot und grün angelötet. Die lausige Lötstelle versuche ich zu entschuldigen dadurch, dass dies meine erste SMD-Übung ist. Vorschaltwiderstand ist 270R, ebenfalls 0805. Die Anzeige ist gut, beinahe zu hell, direkt von PC4/5 (eigentlich mein I2C).

... und da ich weder fräsen kann noch ne Fräse im Keller habe, habe ich gestern meine erste SMD-Platine (USB über FT232 nach RS232-TTL) gemacht. Die liegt bereits verzinnt vor mir. Ist aber noch das Erstmuster mit unterschiedlicher Belichtung - also etwas unterschiedlicher Oberfläche. Ich bin´s zufrieden.

[Klingon77]

hi Oberallgeier,

wie schon so oft bleibt mir nur übrig, den Hut vor Dir zu ziehen \/


Leider bin ich kein "Schnellbastler" und möchte es auch nicht werden.
Mit Geduld und ein wenig Überlegung geht manches besser.

Wenn ich einen "Plan" von der ganzen Elektronik hätte, ginge das auch ein wenig schneller.
Da bin ich aber (bis auf sehr wenige Grundkenntnisse) total ahnungslos.

Macht aber nichts; denn der Weg ist das Ziel.
Außerdem habe ich ja noch euch, wenn ich Fragen habe \/

Stell Dir mal vor ich hätte einen fertigen Hexa mit alternativem Antrieb, kompletter Mechanik, Elektronik und der Software in drei Wochen fertig [-o<

Wo bliebe denn da der Spaß an der Sache \/ \/

Stress kann ich auch auf der Arbeit haben, wenn ich möchte.
Und das vollkommen kostenlos.

Es sind ja noch nicht einmal die LED-Treiber, welche auf die Platine kommen.

Ist ja nur die Adressdecodierung.


Zeigst Du mir bitte auch ein Foto der fertigen Platine?

liebe Grüße,

Klingon77

[sigo]

Hi Klingon, tolles Projekt. Ich habe jetzt ca. 3h genussvoll diesen Thread von Anfang bis Ende gelesen. Bin begeistert!!! Tolle Arbeit, top Umsetzung. Hihi ich fang grad nach der Sommerpause wieder an, mich einzulesen...

Beste Grüße

sigo

PS: Falls ich dir bei der ELektronik behilflich sein kann, melde dich einfach per PN.

[sigo]

Ach ja, spontan fiel mir beim Blick auf die erste Seite des Threads ein, dass man auch hätte die beiden Zahnräder ineinandergreißen lassen können und den Motor leicht asymmetisch und etwas nach "oben" verschoben nur an ein Zahnrad andocken können. Dann wären auch 2 Rechtsgewindespindeln von der Stange möglich gewesen.

Natürlich ist deine Lösung von der Ballance der Kräfte, Spiel, Ästhetik usw. schöner. Naja und wenn man M3 linksgewinde selbst drehen kann...

Sigo

[hounter]

Hallo Klingon77!

Sieht ja echt schick aus! Die Idee ist super, aber was mich noch viel mehr beeindruckt ist die Umsetzung! =D> =D> =D>

prinzipiell könnte ich recht einfach eine Diode und einen Fototransistor in das Gehäuse vor und hinter das Zahnrad einbauen.
Dann noch eine kleine Bohrung (ca. 0,5-1,0mm in das Zahnrad und fertig.

Falls du das wirklich optisch lösen möchtest könntest du die Lichtschranke auch so anordnen, dass sie gerade zwischen den Zähnen eines Zahnrades durchleuchtet und somit Zähne zählt. Damit dürftest du zumindest deutlich genauer sein als mit einem Poti. (Somit würde der Antrieb nämlich auch für mich interessant werden... )


Gruß hounter