Positionsgenauer Servomotor gesucht

[Kjel]

Es hat wirklich den Anschein, als wäre das Gewicht des Roboters ein Problem für den Servo.
Habe heute mal den Roboter vom Servo getrennt und das Programm so laufen lassen... Am Servo hat man sich eher Frostbeulen geholt, so kalt war der und die Position hat er auch halten können (sogar mit unterschiedlichen Quellcode, sodass auch gleich noch ein Aufsummieren von kleinen Fehlern ausgeschlossen werden konnte

Hier ein paar Fotos (falls alles funktioniert)


Hier sieht man den Podest des Roboters, aus dem die Ausgangswelle des Servos rausguckt und auf der der Servohebel sitzt.



Hier die Unterseite des "Roboterfußes". Der Servohebel ist hier (noch nicht, aber eigentlich schon) mehr oder weniger fest drin und wird dann auf die Servoausgangswelle gesetzt.


Durch dieses Loch kommt die Schraube, um Roboterfuß und Servo miteinander zu verbinden


So sah der kleine mal aus...


...und das haben wir draus gemacht

[oberallgeier]

Es hat wirklich den Anschein, als wäre das Gewicht des Roboters ein Problem für den Servo ...

Hübscher Umbau! Wirklich beneidenswert!

Die Leistungsfähigkeit eines Servos wird von fast keinem Hersteller brauchbar beschrieben. Es gibt (immer) öfter Angaben über das erreichbare Moment, praktisch nie Daten zur entsprechenden Stromaufnahme. Vom statischen Schleppfehler ganz zu schweigen und den dynamischen kennen die Leute wahrscheinlich nicht mal dem Namen nach.

Deshalb hatte ich mir nen Servotester gemacht, mit dem ich diese Werte messen kann. Ich kann die Zeit-Winkelkurve aufnehmen und über den Lastarm die erzielbare Last (siehe Video). Die Stromaufnahme bei Lastmessung lese ich vom Labornetzteil ab, denn beim Strombedarf habe ich mich zur rechnergestützten Datenaufnahme noch immer nicht durchgerungen. Die Lageabweichung bei Lastmessung wird anhand der Winkelmessung an einem externen Poti an der Abtriebswelle gemessen. Daher beziehe ich auch die jeweils aktuelle Winkelstellung des Messarms bei Bewegung in full speed und slow motion.

Da ich die Servos bei meinem Archie vorzugsweise mit verringerter Geschwindigkeit betreibe, kann ich auch hier die dynamische Winkelvorgabe (PWM-Wert, 12 bittig) und die tatsächlich erreichte Winkelstellung zeitgenau messen. Damit fiel bei mir wegen nachgewiesener Unfähigkeit ein bestimmter Servo raus, der zwar sein Nennmoment erreicht, aber dabei eine bleibende Winkelabweichung von 60 ° (bei stetig anstehender Last) zeigte. So ein bißchen (m)ein altes Sprichwort: glaub nur die Messungen die du selbst gemacht hast.

[Rabenauge]

Hm-der ganze Arm stützt sich nur auf die Servoabtriebswelle?
Das kannst du vergessen. Wenn die nicht wirklich _doppelt_ kugelgelagert ist (erkenns nicht genau aber die Servos sehn eher nach ner niedrigeren Preisklasse aus) wird das nicht klappen.
Die Abtriebswelle verkantet dann nämlich zumindest nen bisschen.
Das passt zu deinem "heisslaufen kurz vor der Sollposition"- leider werden die Motoren der Servos gegen die Sollposition "runtergeregelt"- vermutlich um ein Pendeln zu unterdrücken. Kommen sie aber nicht ganz an die Sollposition ran, drücken sie ununterbrochen, haben aber eben nicht die Kraft, sich richtig zu stellen (sollte man auch an nem vernehmlichen Brummen hören).
Dabei wirds heiss- auf die Weise kann so nen ding auch durchbrennen.

Abhilfe schaffen könntest du, indem du den Arm selber mechanisch solide lagerst, und das Servo z.B. nur mittels Gestänge die Drehung ausführen lässt. Oder mit aufgesteckten Zahnrädern-irgendwo gibts welche, die sich auf "Standard"-Servos aufstecken lassen, wie die Hebel. Es darf halt kein Druck auf die Servoachse kommen, oder diese verkantet werden.

[Kjel]

Wenn die nicht wirklich _doppelt_ kugelgelagert ist (erkenns nicht genau aber die Servos sehn eher nach ner niedrigeren Preisklasse aus) wird das nicht klappen.

Die Sache mit der niedrigen/mittleren/höheren Preisklasse liegt immer an der Dicke des Portomonaies Unser hat rund €40,- gekostet
Laut technischen Daten ist er doppelt kugegelagert, nachgeschaut hab ich aber nicht.

Werde als nächstes versuchen, das Gewicht über ein Gleitlager aufzunehmen. Vielleicht klappt's ja...

[HeXPloreR]

Ein Gleitlager?? ...dann kannst du es auch gleich so lassen.

Schau mal lieber nach sowas hier: http://www.google.de/imgres?imgurl=h...KgBEK0DMDY4kAM

[Geistesblitz]

Ich hatte ja schon auf meine Lösung des Problems verlinkt, die Lagersitze hab ich auch nur von Hand gefertigt und so ein Axialkugellager kostet gerade mal 1,20€ bei ebay. Könnte für dich sicher passend sein. Btw. das Servohorn ist nur über eine Schraube verbunden? Das klingt sehr wackelig...

Hier im Forum hat auch schonmal jemand genau so einen Kuka-Modellroboter erfolgreich mit Servos umgebaut, vielleicht hilft dir das ja auch weiter.

[hbquax]

Die Lösung, die sich hier aufdrängt, ist den Roboter auf einer eigenen Achse zu lagern, das Servo daneben zusetzen und über Zahnräder oder Zahnriemen die Drehung zu übertragen. Auch mit doppelter Kugellagerung sind Servos nicht geeignet und nicht dazu gedacht, nennenswerte Biegemomente an der Welle aufzunehmen. Dazu ist dort einfach zu wenig Lagerabstand.
Aber schner Robbi!

[Kjel]

Ein Gleitlager?? ...dann kannst du es auch gleich so lassen.

Es ist dann doch kein Gleitlager geworden, sondern ein Kugellager. Das Ergebnis ist gut: bisher wird die Position fast genau so gut angefahren, wie es der Servo ohne zusätzliche Belastung zulässt.

Allerdings ist mir folgendes aufgefallen: Wenn man den Code auf den Microcontroller (Arduino) hoch lädt, dreht sich der Servo wie wild in alle Richtungen (hab das mal gefilmt, aber das Hochladen klappt nicht).

Ist das normal? Kann man das unterbinden?

Solange der Roboter nicht dauf sitzt, ist das ja ganz lustig anzusehen, aber wenn der drauf ist, werden sämtliche Leitungen gezogen (oder schlimmeres)...

[Geistesblitz]

Liegt daran, dass in dem Zustand keine bracuhbaren Signale an die Servos gesendet werden. Da wäre es sinnvoll, einen Schalter einzubauen, mit dem die Versorgung der Servos abgeschaltet werden kann. So kannst du den Arduino programmieren und dann erst die Servos einschalten. Ich kenn es auch, dass die Servos beim Einschalten des Controllers Unsinn machen, hauptsächlich, weil sie i.A. nicht in der Position sind, die der Controller als Startposition hat.

[Kjel]

Ich hatte auch den Tipp bekommen, es mit einen anderen Ausgang zu probieren... und siehe da: bei einem anderen PIN/Port (keine Ahnung wie die genaue Bezeichnung ist) funktioniert das ohne Probleme.

Haben die einzelnen Pins etwa unterschiedliche "Eigenschaften"? (ich meine die PWM-Ausgänge untereinander, nicht verglichen mit den analogen)