ROBOTER-Arm selber bauen? [Archiv] - ProgForum.com - Das Elektronik Diskussionsforum

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25.02.2003, 14:56

Hallo! Ich möchte einen Roboter-Arm (Modell) mit 4 Aktoren selbst bauen (1 Greifer/Magnet/wasauchimmer, 3 Drehachsen), mehr möchte ich zum Testen nicht verwenden. In einem späteren Modell werden dann 6 oder 8 Aktoren zum Einsatz kommen, aber aller Anfang ist schwer. <IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0> Hat jemand Erfahrung auf dem Gebiet (mechanischer Aufbau), oder kennt gute Seiten? Ich werde erstmal Teile aus dem conrad Modellbau-Katalog verwenden, denk ich. Das sollte fürs erste reichen. Die Ansteuerungsseite ist schon geklärt, ich habe Potential für 4 Analog- und ca. 18 Digital-Eingänge, die Aktoren sind denk ich mal Servos, also Gleichspannung ca. 4-6V, 500mA max (kann ich mit Relais oder LTr auch erweitern. Ich habe vorerst 4 digitale bipolare Ausgänge, aber das wird später sicher erweitert. Ich habe momentan Probleme mit der Realisierung der Gelenke des Arms, da sich die Glieder des Arms (fast) um 360 Grad drehen können sollen. Da muß ich einen Kompromiß aus Leistung der Antriebe und Größe des Modells finden. Das Modell sieht wie ein klassischer Industrieroboter aus: Unten ein Turm (Basis), der sich - dank ausgeklügelter Mechanik - auf 380 Grad drehen kann, bevor er gegen den Endsensor fährt - oder die Kabel zerreißt. Das ist der einfache Teil. Darauf das erste Gelenk, dann Arm 1, dann das zweite Gelenk für Arm 2, am Ende von Arm 2 der o.e. "Greifer". Ich bin für jede Hilfe dankbar! Bitte auch E-mail an <a href="mailto:the_magnum@gmx.net">the_magnum@gmx.net</a> !

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25.02.2003, 17:56

Was soll der Arm denn machen? Hat er eine besondere Aufgabe? Welches Gewicht soll er heben können? Wie gross soll der Arm insgesamt sein? Falls es nur ein Vorführmodell ohne besondere Ansprüche sein soll, eignet sich auch Fischertechnik ganz gut.

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08.03.2003, 23:47

Na erstmal nur ein kleines Modell, ich denke, so mit Armlänge 30cm. Das gibt bei 2 Armen und drehbar eine "Halbkugel-Reichweite" mit einem Durchmesser von 120cm. Nach oben sinds dann natürlich 60cm. So circa natürlich. Als Aktor ist ein Hubmagnet - und später dann ein Greifer geplant. But first things first <IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0> Die Leistung richtet sich danach, was die Variogetriebe von Conrad leisten, in der 1100x Übersetzung z.B. - aber kleinere Gegenstände sollten schon bewegt werden können (KLEINE heißt nicht so schwer, vielleicht 1-50 Gramm sollten erstmal reichen...)! Dabei ist die HEBELWIRKUNG (Keplersche Gesetze hehehe) zu beachten, sonst zerhauts die Antriebe, oder die Achsen brechen, oder das ganze kippt... was ja nicht so gut wäre. Der Hinweis auf fischertechnik robotik Bausätze ist interessant, da ich plane, zur STEUERUNG vorerst ein fischertechnik Steuermodul einzusetzen. Leider fehlen mir die dazugehörigen Bausätze, diese sind wohl auch nicht so leicht zu beschaffen bzw. zu schwach/zu klein. Soweit ich mich erinnere, können die nur Münzen a 10 Pfennig bewegen (Eisenkern!)... Aber Dank für den Tip! Vielleicht fällt ja noch jemandem was zu dem Thema ein. Meine Suche per Suchmaschine habe ich inzwischen (fast) aufgegeben, da ich dort dauernd nur kommerzielle (Industrieroboter) Seiten finde, oder Seiten nicht existieren bzw. gar nix mit Robotern zu tun haben! Schönes WE! MagnuM

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14.03.2003, 10:21

Hallo Magnum, Ich habe mal eine aus platinen gemacht (bilder sind nicht von mir): <a href="http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-arm.html" target=_top>http://www.xs4all.nl/~sbolt/e-arm.html</a> Wenn Du denn Robotarm nicht selbst machen möchtest, Ich habe bei meine eltern noch eine stehen. Nur fehlt die steuer elektronik, also nur mechanik und motoren. Ich kann ihm nächstes woche mitbringen und Dir dann ein paar Bilder schicken. MfG Mark de Jong,

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21.03.2003, 21:10

Hallo Markj, wow, endlich mal konstruktive Hilfe! <IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0> Die Idee mit den Leiterplatten ist ziemlich gut für ein kleines Testmodell, später werde ich z.T. Holz oder Aluminium nehmen für ein größeres Modell. Klar bin ich an einem "fertig" aufgebauten Robot-Arm interessiert. Ich bin zu erreichen unter <a href="mailto:the_magnum@t-online.de">the_magnum@t-online.de</a> Einfach paar Fotos schicken, wir werden uns schon einigen <IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0> Schönes Wochenende an alle! MagnuM

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23.03.2003, 11:46

hi magnum, hast du schon einmal einen stromkreis erfolgreich geschlossen? kennst du das ohmsche gesetz? ein roboter,der nur so ausieht wie ein industrieroboter mit ueber 1/2m aktionsradius bringt wenig. wuensche viel erfolg! ed._[<img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/talker.gif" border=0>]_

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06.04.2003, 20:44

->hast du schon einmal einen stromkreis erfolgreich geschlossen? kennst du das ohmsche gesetz? Hm... Hab Energieelektroniker FR Betriebstechnik gelernt (Facharbeiter). Ist aber schon ne Weile her. 8 oder 9 Jahre. Ohmsche Gesetz - das war doch mit binärer Logik und TTL und so Zeugs??? (dummstell) Wieso soll das nichts bringen, ein Modell eines Industrieroboters zu bauen? Machen Modelleisenbahnen oder ferngesteuerte Autos/Flugzeuge/Schiffe/wasauchimmer SINN??? Bitte _konstruktive_ Beiträge! The MagnuM

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06.04.2003, 22:28

Hi @The MagnuM, Ich befasse mich mit einem ähnlichen Projekt. Nur habe ich einen fertigen Robotarm von Quickshot (c128er Zeiten). Mir ist damals die Elektronik Durchgebrannt. Jetzt habe ich das Teil wieder vorgekramt und mit Endschaltern, Gabellichtschranken und Sensoren bestückt. Über Parallel-Port und Com-Port soll die ansteuerung erfolgen. <img src="http://progshop.com/elektronik/diskussion/messages/4281/6595.jpg" alt="Quickshot 2000"> Ist zwar ne ziehmlich wacklige Kiste, aber für Programmierversuche das ideale Objekt. Wenn alles funzt will ich auch eine stabilere Variante von dem Teil bauen. Und wie Du schon bemerkt hast, andere spielen mit der Eisenbahn..... Ich finde auch, das es eine Herausforderung ist, Programmiertechnik, Elektronik und Mechanik pur. cu Thor

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11.04.2003, 18:47

Hi, wegen den tragenden Teilen des Roboters würde ich einfach mal durch den Baumarkt schlendern und mal sehen, was der so hergibt. Scharniere für Türen/Vorhängeschlösser sind sicher schon mal ein guter Anfang. Aluprofilschienen sollten auch irgendwie zu gebrauchen sein. Ansonsten Leim, Holz und Lochband nehmen. Später kann man immer noch Teile anfertigen lassen. Für Gelenke und sonstiges können auch ein paar dünne preiswerte PVC-Rohre nicht schaden. Auch Achsen und soweiter findet man im Baumarkt. Grössere Schrauben haben meist ein nicht ganz durchgehendes Gewinde. Das läßt sich Prima als Achse mit Gewinde für eine Mutter verwenden. Beherrscht man die Kunst der Lötens kann man auch aus dicken Schweißdraht und dünnen Kupferwasserleitungen ein Baukranähnliches Gestell bauen. Für einfache Anwendungen sollte das reichen. Der Antrieb der Gelenke kann auf mehrere Arten erfolgen. Wenns klein und kompakt sein soll, dann ist Seilzug zu empfehlen. Da sich die Seile aber bei höherer Belastung dehnen ist die Positionierung nicht so einfach und zuverlässig. Besser ist es da die Gelenke direkt über ein getriebe zu bedienen. Das ist allerdings aufwändiger und vor allem teurer. Anstelle von Schrittmotoren kann man auch normale DC-Motoren mit Encoder nehmen. Der Encoder funktioniert so ähnlich wie die Lichtschranken in einer Kugelmaus vom PC. Ließe sich wahrscheinlich auch daraus herstellen. Der Vorteil liegt in einer größeren Kraft und der Genauigkeit bei "Gewalteinwirkung" Wenn der Schrittmotor schritte "verliert", dann läßt sich das nur durch eine Kalibrierfahrt rückgängig machen. Der Encoder sieht diese Abweichungen und die Elektronik / Computerprogramm kann das korrigieren. Mit MCs kann man die Encoder leicht aufbauen. Diese können dann per RS232, CAN-Bus o.ä. bei Bedarf abgefragt werden. Dann braucht das Programm nicht permanent ein "Polling" durchzuführen. Erhöht auch noch mal die Sicherheit, da so keine Impulse übersehen werden. Auch ist es Sinnvoll, die MCs die Motoren direkt steuern zu lassen, da sie dann bei Fehlfunktionen der Software die Motoren auch abschalten können. Auch wird die Programierung leichter, wenn man die eigentlichen Positionierarbeiten auf MCs verteilt. Auch könnte das Absacken des Arms bei Lastwechsel so automatisch korrigiert werden, ohne dass die Software da was zutun muss. gruß Elmar

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13.04.2003, 15:51

<IMG SRC="http://progshop.com/elektronik/diskussion/clipart/happy.gif" ALT=":-)" BORDER=0> @ringofthor: So ähnlich wie der Quickshot soll er einmal aussehen. Aber ich konnte keinen auftreiben. Da gabs auch mal einen Robot-Arm, der ganz ohne Elektronik war (?) - und über zwei Joysticks bedient wurde (sieht auch so ähnlich aus). So ein Teil könnte ich auch umbauen, wenn ich eins erreichen könnte. War aber wohl nicht so der Renner, das Teil. Wurde mal in der 64'er kurz getestet und schnitt nicht so sehr gut ab (wegen der Steuerung und mech. Stabilität glaub ich). Bitte halte mich auf dem laufenden über Fortschritte. Was nimmst Du zum Ansteuern? @Elmar: Nun, das geht mir zum Teil _vorerst_ zu weit. Für ein Erprobungsmodell ist das zu teuer mit den DC-Servos und der µC-Steuerung. Auch ist die momentan vorhandene Hardware weder für CAN-Bus noch für Lasterkennung geeignet. Ich wollte das ganze vorerst mit einem fischertechnik-Modul aufbauen, als Steuerrechner kommt ein Commodore C=64 zum Einsatz (evtl. mit Beschleunigerkarte), als Programmiersprache verwende ich BASIC und später wegen dem Timing Assembler (bzw. Maschinensprache). Später wird das ganze dann auf PC adaptiert. Aber das ist eine andere Geschichte... Das mit den Maus-Lichtschranken ist eine gute Idee, davon habe ich einige. Aber da ist wohl die Hardware zu langsam zum Abfragen (muß ich erst testen). Habe auch noch einige Z80 Prozessoren rumliegen, EPROM-Brenner sind auch vorhanden (2x C64 1x PC), da kann ich später noch Subrechner mit Bussystem aufbauen (für ein größeres Modell). Das mit Seil- oder Kettenzug habe ich auch schon überlegt. Für den Greifer kann ich eine Gewindestange nehmen als "Linearantrieb", da müßte dann in der Tat evtl. eine Lasterkennung eingebaut werden, damit das Objekt bzw. der Robot nicht beschädigt werden. Zum Achsantrieb werde ich wohl CONRADs Vario-Getriebe nehmen, aber die sind auch nur aus Plaste (oder Plastik? Aber eine Plastik ist doch eine Skulptur?) - (ca. € 8.- das Stück). Das gibt mir eine 1:1100 Übersetzung auf "kleinstem" Raum; auch die Kraft sollte für das geplante Modell reichen. Kegelräder oder Kettenantriebe haben eine zu geringe Übersetzung und sind zu sperrig, da die Übersetzung von der Zähnezahl abhängt. Der Turm hingegen soll durch einen Riemenantrieb bewegt werden, da auf der Grundplatte genug Platz ist (wegen der Standsicherheit). Dort wird die Position über Endschalter bzw. Lichtschranken/induktive Näherungsschalter (Kalibrierungspunkte) abgefragt. Störungen werden über Software abgefangen, die Hardware hat ein 500ms Timeout gegen Software-Fehler bereits eingebaut... Da der Steuerrechner nur Single-Task-Programme abarbeiten kann, ist nur die Steuerung von einer Achse pro Zeiteinheit möglich. Jedoch kann ich durch geschicktes Timing und Schleifenbildung 2...3 Aktoren ansteuern - und trotzdem die Positionen abfragen. Aber das erhöht den Programmieraufwand. Da Zeit jedoch relativ ist (relativ egal), reicht es ja vollkommen aus, nur 1...2 zur Zeit anzusteuern. Das Gerät soll ja nicht vollautomatisch arbeiten, sondern nach einem jeweils "festen" Programm. Das Absacken des Armes kann man bei den geplanten Dimensionen nahezu vernachlässigen, außerdem kann man das leicht beim "teaching" korrigieren. Später sollen dann die Motoren (Standard-DC-Motoren) in der Geschwindigkeit gesteuert werden (Impulsweiten-Steuerung wie bei guten Modelleisenbahnen), aber dazu ist erst die Hardware-Voraussetzung zu schaffen. Vielen Dank für die Tips - und VERGEßT die "neue" deutsche Rechtschreibung mit ihren "Tipps" und "Stopps" und so, das tut mir weh... :p The MagnuM

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13.04.2003, 23:47

Hi, falls Encoder (Mauslichtschranken) zum Einsatz kommen, braucht man keine Lasterkennung. Ein Verstellen der Motoren kann so detektiert werden. Einfach nur einen 16-Bit Integer hoch oder runterzählen und mit dem Sollwert vergleichen. Zur Überlastsicherung: Es hat sich berährt, eine der Motoranschlußleitungen mit ein paar Windungen über einen Ferritring mit Spalt zu wickeln. In den Spalt dann nur noch einen HAL-Sensor. So können die Ströme der Motoren prima überwacht werden. Da kann man auch Endanschlagssensoren sparen. Wenn der Arm in den Poller fäht, steigt der Strom sprunghaft. Das kann dann als Endanschlag gewertet werden. Problematisch sind dann nur Gegenstände, die im Weg sind. Das könnte die Kalibrierung verhindern. Wenn man aber immer dabei ist, kann man von Hand die Hindernisse entfernen zur kalibrierfahrt. Mit den Stromsensoren sind auch "plötzlich" Auftauchende Hindernisse erfassbar. Wenn man das weiterentwickelt kann der Roboter sogar Dinge abtasten. Gruß Elmar

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08.05.2003, 21:45

hi, ein foto vom roboter ? gar

Unregistriert

03.06.2004, 00:46

hallo

sie doch mal unter www.roboternetz.de nach. es gibt da topics zu roboterarm und schrittmotoren.

viel erfolg david