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Thema: Hexabob

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von JensK
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    Hexabob

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    Moin Moin!
    hier mal ein Thread zum Vorstellen von BOB. Die Geschichte kann übersprungen werden
    Fragen und Anregungen und Kritik erwünscht!
    MFG
    jensk und bonesawmcl


    ==GESCHICHTE==

    Es war einmal ein kalter Wintermärzabend in Volksdorf, Hamburg. Zwei Freunde trafen sich zum Abendessen . Beide sind begeisterte Modellbauer. Der eine eher in der Richtung Schiffe und Autos und der andere in Richtung Hubschrauber, Panzer und Roboter.
    Eins stand an dem Abend schon vorher fest... Sie wollten ein Projekt zusammen verwirklichen. Sie wollten Gott spielen und ein Wesen erschaffen, wie es noch nie da gewesen war. Es sollte etwas besonderes, kostenintensives und Zeitaufwändiges werden. Es sollte den Naturgewalten standhalten und die Nerven der beiden möglichst stark strapazieren.
    Dies alles sollte nur wenig später Wirklichkeit werden.

    Am ersten Abend, DEM Abend, dem 9.3.2009, entstand die Idee und gleich eine erste Konzeptzeichnung des Wesens. Es sollte 6 3-DOF-Beine bekommen. Außerdem wurden Tastsensoren in den Füßen und Kameras verplant (die gleich am nächsten Tag verworfen werden mussten).
    Am ersten Tag entstand nicht viel sinnvolles und der erste Plan wurde gleich in der nächsten Woche wieder verworfen. In dieser Zeit schufteten die beiden in ihren dunklen Kellern und Höhlen, vor allem bonesawmcl, an den CAD Zeichnungen. Die Planung war im vollen Gange als JensK bemerkte: " welches Material sollen wir nehmen?"
    Wir beantworteten die Frage mit dem allmächtigen PLEXIGLAS. Zum einen würde es sehr genial aussehen, zum anderen ist es recht stabil.

    Also machte JensK sich auf die Suche nach einem Plexiglasschmied....
    Er fand keinen. Nicht ein einziger Schmied oder Baumeister war bereit uns zur Seite zu stehen.
    Aber dann traf er Thomas von CNC-Lessner. Dieser Weggefährte empfahl ihnen sich einmal das Material Dibond anzuschauen.
    Und somit beschlossen wir, aufgrund der viel besseren Eigenschaften, auf Dibond umzusteigen.
    Er sollte Schneeweiß werden.
    Nur Narren planen ohne Berechnungen. Somit rechnete bonesawmcl Tage und Nächte durch um die Kraft der Servos zu berechnen. Er berechnete noch vieles mehr (Akku, Größe usw.) und kam zu einem erstaunliches Ergebnis (ZAHLEN & FAKTEN)

    Dann kam der große Augenblick, wo diese CAD Zeichnungen an Thomas mit einem Eilboten gesendet wurden.

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	schraegoben_visueller_stil_texturenaktiv.jpg
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Name:	Bein.jpg
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Größe:	25,9 KB
ID:	29700


    Nun mussten Bonesawmcl und JensK nur 4!!! Tage warten, und die fertig gefrästen Dibond-Teile kamen an.
    Es wurde geschraubt und gesägt. Das Gerüst war fertig.


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Name:	bob_in_der_blümchenwiese.jpg
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Name:	P1110221.jpg
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ID:	29698
    In diesen Bildern sind die Gegenlager noch nicht montiert!


    ==ZAHLEN & FAKTEN==

    6 Beine á 3 DOF
    18 Servos Typ BMS 620MG
    Gewicht 1,4 Kg
    niedrigster Durchmesser: ca. 25cm
    höchster Durchmesser: ca. 53cm
    kleinste Höhe: ca. 10cm (Boden bis Oberkante)
    größte Höhe: ca. 25-30cm


    Drehmomentberechnung:
    Gewicht in Newton umrechnen: 1,4 Kg = 13,73 N
    Anzahl der Beine: 6 (minimal auf dem Boden: 3)
    Hebellängen an den einzelnen Drehachsen der Servos:
    Schulter(min): 6,5 cm; Schulter(max): 16,5 cm;
    Knie(min): 1,3 cm; Knie(max): 10 cm

    Formel: (Gewicht[N]/Anzahl)*Hebel

    6 Beine:
    --> Schulter(min): 14,88 Ncm; Schulter(max): 37,77 Ncm;
    --> Knie(min): 2,98 Ncm; Knie(max): 22,89 Ncm

    3 Beine:
    --> Schulter(min): 29,76 Ncm; Schulter(max): 75,54 Ncm;
    --> Knie(min): 5,95 Ncm; Knie(max): 45,78 Ncm

    Verwendete Servos:
    Typ: BMS 620MG
    Drehmoment: 104 Ncm (bei 6V)
    Stellzeit: 0.13 sec/60°


    ==HARDWARE==

    SD21 Servocontroller

    ==SOFTWARE==
    Geändert von JensK (28.01.2015 um 22:54 Uhr)

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hi,
    Sieht cool aus!
    Wegen den schwankenden Servos:
    versuchs mit einem 100uF Elko für die niederfrequenzen und einen 100nf Keramikkondensator für die Hochfrequenzen, damit sollte es eigentlich gehen. Hat ikarus_177 auch so gemacht!

    Grüsse!
    Wer keine Illusionen mehr hat, wird weiterhin existieren, aber aufgefhört haben zu leben.
    (Leonard da Vinci)

  3. #3
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    Hi... ich bin der andere :P

    @Da_Vinci13: Gute Idee mit den Kondensatoren... wenns geht werden wir das mal ausprobieren. Allerdings ändert das nichts an dem Problem der zu hohen Spannung. ikarus_177 hat da auch was ähnliches gemacht (arbeitet mit nem 2s-Lipo und regelt das mit Leistungsdioden runter), aber ich versteh zu wenig von Elektronik, als dass ich damit was anfangen könnte oder es nachbauen könnte

    Danke aber erstmal!

    Grüße,
    bonesawmcl

  4. #4
    Moderator Robotik Einstein Avatar von HannoHupmann
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    Wo soll ich anfangen? Seit langem reden wir schon davon, dass Hexas dieser Größenordnung 2-3kg nur mit vernünftigen Servos laufen und damit meine ich Servos der Kategorie 15-20€. Ich wünsch euch schon mal viel Spass dabei die Schulterservos zu ersetzten.

    1) Die sind nicht für die Belastung die ihr veranschlagt ausgelgt und den 35Ncm vom C würde ich nicht vertrauen.

    2) Kunststoffgetriebe (das sagt alles)

    3) Keine Gegenlagerung und keine Metall Servohörner

    Aber ich kann euch gerne noch ein paar 5€ Servos verkaufen, von meinem ersten Hexa hab ich noch ein dutzend übrig, die haben alle nen Getriebeschaden.

    Das andere Problem ist, dass diese Billigteile nicht so gut in der Elektronik sind und daher gerne Zittern oder einfach mal unkontrolliert herumzappeln. Sowas passiert bei Markenservos nicht. Auch eine Überspannung vertragen diese Servos nicht so gut.

    Ich würde außerdem nie mals die Logik aus der selben Quelle wie die Leistungselektronik speisen (außer ich bin mir absolut sicher alles sauber voneinander getrennt zu haben). Wenn der mal unter volllast läuft werdet ihr ganz schnell merken wo die Problem bei gleicher Quelle liegen (die Servos ziehen beim Anlaufen soviel Strom, dass die Logikspannung unter 5V fallen kann).
    Bei 18 Servos empfiehlt es sich außerdem die Leistungselektronik und die Logik sauber zu trennen bzw. auf ausreichenden Leitungsquerschnitt zu achten.

    Einzig das Chassie ist hübsch, aber das hat ne Maschine gemacht...

    PS: Uaaaa Plexiglas wer noch Plexiglas verarbeitet ist selbst schuld ich kann nur jedem davon abraten. Es gibt so ein tolles Alternativmaterial und dafür findet man auch nen "Schmied" (unseren Klingon77 z.B. der macht dir alles daraus).

  5. #5
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Sehr nett was man sich alles rausfräsen lassen kann. Weiter so!

    Die senkrechten Streben des Chassis sind in den schwächsten Verbindungsstellen der einzelnen Segmente verbohrt. Das ist optisch hübsch aber nicht belastbar.

    Atmel’s products are not intended, authorized, or warranted for use
    as components in applications intended to support or sustain life!

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte Avatar von ikarus_177
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    Hi,

    Auf den Bildern ist noch nicht das Gegenlager zu sehen. Das wird noch demnächst befestigt. | ... besseren Eigenschaften, auf Dibond umzusteigen ...
    Wer lesen kann, ist klar im Vorteil, Hanno. Wenn du schon über das Projekt herziehst, solltest du dir wenigstens die Mühe machen, die Beschreibung ganz durchzulesen, danke.

    Metall Servohörner sind auch nicht unbedingt erforderlich (ich bin bei Helios bis jetzt auch um deren Anschaffung herumgekommen), wenn der Kunststoff ausreichend fest ist, erst recht nicht beim geringen Gewicht von 1,4kg (da dürften auch die billigen Servos zumindest die Testphase überleben).

    Das Zappeln könnte meiner Meinung nach wirklich von der zu hohen Spannung stammen, da muss ich Hanno rechtgeben, die C-Standardservos sind in dieser Hinsicht schon etwas zart besaitet. Versucht doch mal, bloß einen Servo anzuschließen, und die Stromversorgung nicht über den Akku, sondern über ein externes Netzteil o.ä. mit den vorgegebenen 6V laufen zu lassen. Vielleicht ergibt sich ja eine Verbesserung.

    Viele Grüße

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Begeisterter Techniker Avatar von JensK
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    Zitat Zitat von HannoHupmann
    Wo soll ich anfangen? Seit langem reden wir schon davon, dass Hexas dieser Größenordnung 2-3kg wir liegen aber bei 1,5 kg. nur mit vernünftigen Servos laufen und damit meine ich Servos der Kategorie 15-20€. Ich wünsch euch schon mal viel Spass dabei die Schulterservos zu ersetzten.

    1) Die sind nicht für die Belastung die ihr veranschlagt ausgelgt und den 35Ncm vom C würde ich nicht vertrauen.
    warum das nicht?
    2) Kunststoffgetriebe (das sagt alles)

    3) Keine Gegenlagerung und keine Metall Servohörner die gegenlager haben wir. die metallservohörner sind bei 1,4kg erstmal nicht nötig. falls die doch noch unter den enormen kräften kaputt gehen, kann man sie ja austauschen

    Aber ich kann euch gerne noch ein paar 5€ Servos verkaufen, von meinem ersten Hexa hab ich noch ein dutzend übrig, die haben alle nen Getriebeschaden.

    Das andere Problem ist, dass diese Billigteile nicht so gut in der Elektronik sind und daher gerne Zittern oder einfach mal unkontrolliert herumzappeln. Sowas passiert bei Markenservos nicht. Auch eine Überspannung vertragen diese Servos nicht so gut.


    Ich würde außerdem nie mals die Logik aus der selben Quelle wie die Leistungselektronik speisen (außer ich bin mir absolut sicher alles sauber voneinander getrennt zu haben). Wenn der mal unter volllast läuft werdet ihr ganz schnell merken wo die Problem bei gleicher Quelle liegen (die Servos ziehen beim Anlaufen soviel Strom, dass die Logikspannung unter 5V fallen kann). ist sie bis jetzt nicht gefallen. ich hab es nachgemessen. das sd21 zieht sich immer genau 5v. (sogar mit 4V lebt das sd21 noch gut.) wir könnten auch das RN board und das SD21 aus einem lipo betreiben. das RN board würde eh ein eigenen akku bekommen. und da die nicht viel strom brauchen, könnte man ja einen akku für die 2 boards benutzen.
    Bei 18 Servos empfiehlt es sich außerdem die Leistungselektronik und die Logik sauber zu trennen bzw. auf ausreichenden Leitungsquerschnitt zu achten.

    Einzig das Chassie ist hübsch, aber das hat ne Maschine gemacht... geplant haben das aber wir. und keine maschine

    PS: Uaaaa Plexiglas wer noch Plexiglas verarbeitet ist selbst schuld ich kann nur jedem davon abraten. (haben wir auch nicht gemacht, weil wir selber auf die idee gekommen sind, dass das material nicht das beste ist.) Es gibt so ein tolles Alternativmaterial und dafür findet man auch nen "Schmied" (unseren Klingon77 z.B. der macht dir alles daraus).
    wir laden gerade einen 6V akku und versuchen direkt morgen mal damit die Servos zu betreiben. mal sehn ob es damit dann klappt. wenn wir das problem gelöst haben, kommen noch die gegenlager dran und dann gehts los.
    gibt es noch ideen, wie man doch den lipo verwenden kann? bei jedem servo 4Ohm widerstände einbauen. oder macht das bei den A strömen keine sinn?

    lg
    jens

  8. #8
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    @radbruch: Ich geb zu, dass die position der senkrechten verbindungen nicht gerade am stabilsten gewählt ist, aber die Hüftteile mit Servo und Gegenlager sind ja ebenfalls verschraubt und geben zusätzliche stabilität. Außerdem ist das Dibond vom Material her stärker als alles mit dem wir gerechnet hatten... sollte also ausrecihen

    @ikarus_177: Bei Versuchen mit nur einem Servo hat es soweit ich weiß mit dem Netzteil und 6V Spannung funktioniert. Aber da hat JensK die übersicht was er schon ausprobiert hat. Logik-Spannung und Stromquelle für die Servos werden später auf jeden Fall noch getrennt (wir haben auch schon den zweiten akku), aber mit der Spannungsregelung gibts bei uns noch so ein paar probleme (vorallem vom elektronischen grundwissen her )

    Grüße,
    bonesawmcl

    Edit: zu den Servos... dass die etwas knapp bemessen sind ist uns durchaus bewusst. Auch dass wir von dem Billigkram keine Wunder erwarten können, aber unserem Budget als Schüler sind nuneinmal grenzen gesetzt.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Moin moin.

    Um die 6 V zu erreichen braucht ihr nur 2 Dioden in Reihe
    Zwischen + Accu und den Verbraucher einfügen. Die müssen
    natürlich den Maximal möglichen Strom abkönnen, einfach
    mal bei Conrad in die Datenblätter schauen.

    7.2 V -->|----->|----6V----------Verbraucher.

    Gruß Richard

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Willa
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    Sehr schöner Hexa :-D Bin mal gespannt wann er zu laufen anfängt!
    Bedenkt aber bitte dass euer Akku eine NENNSPANNUNG von 7.4V hat. Wenn bei Lipos diese Spannung erreicht wird sind sie eigentlich schon bald leer. Die tatsächliche Ladeschlussspannung ist 8.4V (je besser der Akku desto länger wird diese Spannung auch gehalten). Also rechnet mal lieber mit 8V.
    Viele Grüße, William
    -> http://william.thielicke.org/

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