Hexapod-Bein mit Schrittmotor - Überlegungen

[HannoHupmann]

Leider nein, das Ding wurde zwar schon auf der Automatika dieses Jahr vorgestellt, aber ich denke im Moment gibt es nur eine Diplomarbeit dazu. Es taucht zuminderst nicht auf der Webseite auf und ich wüsste auch nicht davon, wenn ich nicht 2 Monate neben dem Entwickler gesessen hätte.

[Willa]

hier gibts (nach längerer suche...) ein video davon:

http://www.dlr.de/DesktopDefault.asp...-Image.1.5938/

[GeoBot]

Danke für den Link!
Die Mechanik basiert also auf der der Hand II.
Und die findet sich hier:
http://www.dlr.de/rm-neu/desktopdefa...px/tabid-3802/

[MeckPommER]

Eine andere, mir zumindest durchdenkenswerte Idee schien mir, ein Hexa-Bein nach dieser Methode zu realisieren:

http://www.youtube.com/watch?v=Du2f-EUDqio

Aber damit würde ich ja nicht vom Servo wegkommen.

@ Klingon77

schon komisch alles, denn ich gehöre ebenso zu deiner Fangemeinde Ich habe mich mittlerweile durch alle möglichen Shops gewurschtelt und bin immernoch ein wenig blass, was die Preise für mechanische Bauteile wie Zahnräder o.ä. angeht. Das Schneckengetriebe erscheint mir auch in dieser Hinsicht als sehr geeignet.
Motore mehr ins Innere des Bots zu verlagern, halte ich nicht für sinnvoll, da das Gewicht der Motore so in jedem Fall getragen werden muss, wogegen ein Bein in einem stehenden "Fuß" nicht getragen werden muss.

Etwas verzögert - da ich mir erst ein Netzteil für höhere Spannungen gebaut habe - komme ich nun langsam zu ersten Experimenten mit billigen Schrittmotoren ala Pollin. Ich habe nunmal, wie eigentlich jeder Bastel-Heini, ein beschränktes Budget und 12 oder 18 Schrittmotore a 30 Euro plus Ansteuerungselektronik sind einfach nicht drin.
Ich denke mir das so: je nach Übersetzung müßte eigentlich jeder Motor funktionien, es ergibt sich nur je nach Stärke des Motors eine unterschiedliche Geschwindigkeit der Beine.

Erste Tests - zu den Testbedingungen schweige ich lieber (^^) - mit einem einfachen 293D brachten mir den Schrittmotor im Halbschritt auf 30 Umdrehungen pro Sekunde bei 12V für diesen 12V Schrittmotor. Eine kleine Testplatine mit Atmega8, 297+298 ist grade im Aufbau und wird am Wochenende getestet. Dann werde ich auch mal die aufbringbaren Käfte zu messen versuchen.
Der Atmega8 soll auf der Platine mehrere Aufgaben erfüllen. Zum einen soll er Servosignale in Signale zur Ansteuerung der Schrittmotorsteuerung wandeln und zum anderen dafür sorgen, das bei der ganzen Ansteuerung die Trägkeit des Schrittmotors berücksichtigt wird - man kann ja nicht von 0 auf 100 beschleunigen mit dem Teil.

Fazit: es ist für den Bastler immer wieder spannend, aus Sch... Schokolade zu machen, auch wenn es sich später herausstellt, das er nur die Farbe und nicht den Geschmack getroffen hat

Gruß MeckPommER

[HannoHupmann]

@MeckpommER so ein Ding hab ich damals beim DLR programmiert bzw. inbetrieb genommen. Die hatten da Tolle Direktantriebsmotoren verwendet, sehr sehr feine Teile nur hat da auch einer geleich mal was um die 1000€ gekostet, wenn ich mich richtig einnere.

[goara]

@meckpommer..
Das mahct für ein Hexabein nicht sonderlich sinn
Parallelkinematiken sind dazu da grosse Steifigkeiten bei hoher dynamik (und riesigem bauraum im vergleich zum arbeitsraum) zu haben.
Bei einem Hexabein will man eher einen grossen arbeitsraum haben und die steifigkeit ist eher nicht so entscheident.
Wobei ich es trotzdem lustig fände sowas mal zu bauen

[Klingon77]

hi MeckPommER,

mal Dank für die Blumen \/
Das freut mich aus Deinem Munde ganz besonders!


Wenn Du wirklich Schrittmotoren verwenden möchtest rechne Dir doch mal im Vorfeld den Stromverbrauch im Vergleich zu Servo´s aus.

Ich denke, daß beide eher schlecht abschneiden.

Deshalb plädiere ich auch für ein "selbstsicherndes" Zwischengetriebe in Form von Schneckenrad oder ähnlich dem, woran ich bastele (wenn ich mal wieder Zeit finde...)

Ich könnte mir vorstellen daß die Stromersparnis zwischen 30% und 40% liegen könnte?


Schrittmotoren haben den Vorteil einer wirklich guten Achslagerung.
Ein Ausbrechen der Achse, wie bei Servo´s wird es dort nicht geben.
Dafür ist das Eigengewicht ungleich höher als bei Servos.

Ein weiterer Vorteil von Schrittmotoren wäre der Wegfall einer Positionsüberwachung.
Ein Endschalter zur Intialisierung sollte (bei vernünftig gewählter Drehzahl) reichen.
Die Hinderniserkennung für ein Bein ist wohl schwierig zu realisieren.
Der Strom im Motor steigt nicht an und der Schrittmotor bleibt einfach stehen.
Dann hat man massiv Schrittverluste...


Bin schon mal gespannt, wie es weitergeht.


liebe Grüße,

Klingon77

[Besserwessi]

Ein Alternative zu normalen Schrittmotoren wären Brushless-motoren. Die sind im Prinzip ähnlich, aber halt für hohe Leistung und guten Wirkungsgrad bei wenig Gewicht. Allerdings ist die Drehzahl (bzw. der Winkel je Schritt) viel höher und man braucht entsprechend mehr Getriebe.

[goara]

Was mich halt an den Selbsthemmenden Hexabeinen stört ist das es in der Natur genau andersrum ist, (bin da ein wenig idealistischer Bioniker .
Energietechnisch ist es natürlich besser, da man keine Haltekraft braucht, aber von der Dynamik her kann man mit "elastischen" (also gefedert und nichthemmend) Lösungen (mit höherem Regelaufwand) viel schönere Ergebnisse erzielen.
Brushless mit getriebe fände ich auch einen interessanten ansatz, das waere dann eine art Brushlessservo, ist vom gewicht her auf jedenfall günstig, fragt sich nur wie klein du das getriebe dann bekommst. Was planetenartiges wäre dann wohl fein.

[Klingon77]

hi goara,

möglich, daß du da Recht hast
Evtl. könnte man mit einer Anfahr- und Stop-Rampe arbeiten?


Bezüglich des Brushless Motors hatte ich da schon mal angefragt:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=39964

Ursprungsgedanke war auch hier ein Hexa-Getriebe.

Aufgrund der nicht leichten Ansteuerung habe ich das kleine Getriebe dann doch konventionell aufgebaut.


Ein Schrittmotor-Hexa wäre zumindest eine interessante Variante.
Der Lerneffekt wäre sicherlich recht hoch.
Es gibt (zumindest bei den größeren Schrittmotoren) auch solche mit beidseits herausgeführter Achse.
Die würden sich für solche Aufgaben geradezu aufdrängen.

liebe Grüße,

Klingon77