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Thema: Projekt Hexapod "Snuuq" // Abschlussprojekt technische Fachoberschule

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Projekt Hexapod "Snuuq" // Abschlussprojekt technische Fachoberschule

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    Hi community
    Nachdem ich mir im Allgemeinen Unterforum zum Thema Roboter / Modellbau ein paar erste Einblicke zum Thema Hexapod sowie die realistische Überprüfung des Projekts gemacht habe(http://www.roboternetz.de/community/...Programmierung) , möchte ich hiermit mein Projekt für die Abschlussprüfung der technischen Fachoberschule (Matura) starten.

    Kurz zu mir: 17 Jahre aus Südtirol,besuche seit 2 Jahren eine technische Fachoberschule mit den Schwerpunkt Automation(Dabei wöchentlich 3h Programmieren in C, C#; 6h Elektronik Labor/Theorie mit Multisim/Eagle). Als ehemaliger Modellbauer besitze ich die Grundkenntnisse in Sache Servos, Regler, ect., bin jedoch in Sachen Robotik Anfänger. Nachdem ich mich des längeren nun schon im Netz informiert habe, hier mal die ersten Grundpunkte die ich für das Projekt festlegen möchte...

    Projekt "Snuuq"

    -Hexapod 3DOF
    -Steuerung über 2.4Ghz 9-Kanal Fernbedinung
    -Stromversorung über 2 interne Lipos
    -2 Platinen(Motorsteuerung/Controlboard)
    -Wenn möglich Erstellung des Rahmens mittels schuleigenen 3D-Drucker
    -Servos bevorzugt von Hobbyking (Habe damit sehr gute Erfahrungen in den letzten Jahren als Modellbauer gemacht, sei es Servos oder Lipos, für das Preis/Leistungsverhältnis top)
    -Deadline Juni 2015
    -Unterstützung durch Lehrpersonal der Schule bei etwaigen Problemen
    -Budget= +- 600€

    Da ich persönlich nur in Autocad(2d), jedoch nicht in Inventor ausgebildet bin, würde ich soweit es möglich ist die Verwendung eines CAD-Modells aus den Internet bevorzugen(Für leichte Änderungen kann ich Kollegen von der Maschinenbaurichtung fragen), da ich mit vorallem auf die Elektronik/Programmierung konzentrieren möchte. Habe daher im Internet nach CAD-Modellen von Hexapods gesucht und mich dabei größtenteils für dieses Modell(Lass mich aber bei zuvielen Designschwächen gerne überreden) http://grabcad.com/library/hexapod-robot--1 entschieden, da es meiner Meinung nach stabiler aufgebaut sein dürfte als dieses Modell http://grabcad.com/library/hexapod-robot-1

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Hexapod.jpg
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    Allerdings ist mir bei der Betrachtung des Modells in Inventor dieser Art Rahmen für die Servos aufgefallen, aus dem ich nicht recht schlau werde.

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Unbenannt.jpg
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ID:	26478

    Da wie gesagt meine Inventor Kenntnisse recht bescheiden bzw. fast gar nicht vorhanden sind(noch) konnte ich leider nicht die Maße für die passenden Servos rausfinden(Das Auswählen der Servos wäre mein erster Punkt auf der Projektliste.)

    Wäre auch erfreut über Rückmeldungen zu Designschwächen, um somit spätere Probleme größtmöglich ausschließen zu können...
    Werde das Projekt jetzt auch nochmal mit den Lehrpersonen absprechen um einen genaueren Plan entwickeln zu können und euch nicht mit den grundlegendsten Problem belästigen zu müssen...

    Grüße Fabian

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von MisterMou
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    Das sind Dynamixel Servos zu je ca. 40-50€
    http://www.robotis.com/xe/dynamixel_en
    Mähh macht der Rasenmäher. http://moufx.wordpress.com/

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Verdammt, je 40-50€ pro Servo ist leider (zurzeit) zu viel für mich..Werde zwar einen Großteil der Kosten über die Schule decken können(Bin zurzeit beim diskutieren), aber gewiss nicht 700-800€ nur für Servos...
    Ich weiß meine Idee klingt komisch(Und hexapods kosten Geld, das ist mir bewusst), aber wäre es theoretisch möglich, Modellbau Servos zu verwenden, den "Rahmen" für die Servos gewissermassen selbst erstellen und die zweiten "Drehachse" am Servo freilaufend, quasi durch Kugellager oder ähnlichen zu bewerkstelligen? Ist da die Kraftübertragung der Servos noch gewährleistet?
    Geändert von DF03sch (29.09.2013 um 20:16 Uhr)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von HeXPloreR
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    Hallo zusammen,

    selbstverständlich ist das möglich, allerdings kosten die Servos die ich benutzt habe ähnlich viel, ob's genau die günstiger bei H-K gibt weiß ich grade nicht >> Guckst Du z.B. hier...
    "Es ist schwierig, jemanden dazu zu bringen, etwas zu verstehen, wenn er sein Gehalt dafür bekommt, dass er es nicht versteht" [Upton Sinclair] gez-boykott

  5. #5
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    Voilà http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...14sec_58g.html Datenblatt habe ich noch keines gefunden(bis auf die Angaben bei Hobbyking schauts zurzeit noch schlecht aus, hoffe aber das ich noch was auftreiben kann), aber Metallgetriebe/13kg/ca. 180° Stellbereich klingt auf den ersten Blick mal nicht so schlecht, hab auch ein paar kurze Video auf Youtube dazu gefunden http://www.mtahlers.de/index.php/div...ervo-tgy-s901d .. Ist sicher nicht ein Hochleistungsservo, aber wie es zurzeit ausschaut müsste es für den Preis recht in Ordnung sein(Erwarte noch ne PN vom Youtube User über weitere Erfahrungen zum Servo)

    Edit: aha http://www.roboternetz.de/community/...arbeitet/page2
    Geändert von DF03sch (29.09.2013 um 21:36 Uhr)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Freu dich mal nicht zu früh, hab das hier in den Bewertungen gefunden:
    "When I ordered this servo I was lead to believe that it would operate through 180 degrees. It does not. The maximum throw from stop to stop is only 90 degrees using full trim in both directions. "
    Also nix mit 180°
    Ob sich da was tut, wenn man am Getriebe den Anschlag entfernt, weiß ich nicht. Meine Servos konnte ich damit auf immerhin 130° bringen.

    Ansonsten kann man denk ich auch einen Hexapod super mit normalen Servos bauen, haben ja auch schon viele gemacht, mit den Robot-Servos geht es halt nur bequemer. Das Geld, was man sonst spart, braucht man dann für die Konstruktion eines Gegenlagers, aber das müsste man wohl nochmal speziell ausrechnen. Gegenlager sollte man aber definitiv mit einplanen, sonst wirds einfach nur wackelig.

  7. #7
    Moderator Robotik Einstein Avatar von HannoHupmann
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    Schon sind wir drin in der Kernfrage bei Hexabots.

    Fakt ist einfach:
    Sehr gute Servos --> sehr präziser, kräftiger, schneller Hexa --> etwa 40-50€ pro Servo
    Gute Servos --> sehr kräftig, gute Geschwindigkeit, gute Präzision ---> etwa 20-30€ pro Servo
    Mittlere Servos --> gut kräftig, mittlere Geschwindigkeit, schlechte Präzision --> etwa 10-20€ pro Servo
    schlechte Servos -> wenig kraft, mittlere Geschwindigkeit, schlechte Präzision --> alles <10€ pro Servo

    Grundsätzlich kann man Servos aus jeder Rubrik nehmen, nur darf man dann eben nicht zu viel erwarten. Es gibt mittlerweile gute, halbwegs günstige Servos mit denen man schon vernünftig arbeiten kann. Wer aber an den Servos spart der kauft sie doppelt. Ich würde billige Servos nur empfehlen, wenn man irgendwas schnell mit Heißkleber aufbaut und es einem mehr um die generelle Bewegung als die Präzision geht.

    Finde ich ein schönes und stabiles Konzept:
    http://grabcad.com/library/hexapod-robot--1

    Wäre mir persönlich viel zu windig in den Oberschenkeln und den Füßen.
    http://grabcad.com/library/hexapod-robot-1


    Ich würde die Drehpunkte der Beine auf einer Linie anordnen links und recht, das macht es später deutlich einfacher und der Nutzen der aus dem Versatz entsteht ist zu vernachlässigen bzw. hauptsächlich optisch.

    Weitere Punkte
    -Steuerung über 2.4Ghz 9-Kanal Fernbedinung
    Kein Roboter braucht eine Fernsteuerung, dann wäre es ja kein Roboter mehr, außerdem spart man sich die Zeit die Fernbedinung einzubinden.


    -Stromversorung über 2 interne Lipos

    Warum zwei?


    -2 Platinen(Motorsteuerung/Controlboard)
    Sollte auch mit einer gehen.


    -Wenn möglich Erstellung des Rahmens mittels schuleigenen 3D-Drucker
    Sicher hilfreich

    -Servos bevorzugt von Hobbyking (Habe damit sehr gute Erfahrungen in den letzten Jahren als Modellbauer gemacht, sei es Servos oder Lipos, für das Preis/Leistungsverhältnis top)

    Preis Leistungsverhältnis ist top, Lieferzeit ist mies und mal eben schnell ein paar Nachbestellen auch nicht drin. Also lieber gleich 20 statt 18 Servos bestellen.

    -Budget= +- 600€
    Huihui -600€ Budget, da zahlt ihr ja jetzt schon drauf!

  8. #8
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    Es gibt mittlerweile gute, halbwegs günstige Servos mit denen man schon vernünftig arbeiten kann.
    Da ich persönlich immer sehr gute Erfahrungen mit Hokkyking gemacht habe(Bis auf die Lieferzeit und das ab und zu mal ein Artikel defekt ist, aber bei den Preisen schadet ein oder zwei Servos mehr wirklich nicht) werde ich mir mal 3 Servos bestellen zum durchmessen und testen(Wenn der Versand nicht zu teuer ist...) Laut meinen Erkenntnissen dreht sich das Servo auch um die vollen 180°, siehe Link zu den Youtube Videos... Schätze bei den Hobbyking Sachen auch immer so 2/3 vom Preis hingegen "europäischen" gleichwertigen Produkten, aber das ist jetzt OT...

    Finde ich ein schönes und stabiles Konzept:
    http://grabcad.com/library/hexapod-robot--1
    Werde mich nun vorerstmal auch auf dieses Konzept konzentrieren, wobei ich gerade beim Überlegen bin, die beiden Grundplatten aus Carbonresten herzustellen(relativ "billig" (naja) und senken auch das Gewicht, neben bei optisch sicher eine Bereicherung(Bei der Maturaabschlussprüfung sind auch Lehrer von anderen Schulen dabei, die immer überaus begeistert sind wenn irgentwo etwas blinkt oder sich bewegt, sodass man dann auch gleich ein paar Pünktchen mehr in Mathe oder Deutsch erhaschen kann..;D) , aber Funktionalität steht logisch vor Optik...
    Über die Dicke der Platten bin ich mehr vorerst noch unsicher werde heute noch mal probieren das Gewicht kurz zu überrechnen...Bezweifle jedoch das ich Restposten in meiner gebrauchten Größe finden werde, aber ich kanns ja mal versuchen..



    Kein Roboter braucht eine Fernsteuerung, dann wäre es ja kein Roboter mehr, außerdem spart man sich die Zeit die Fernbedinung einzubinden.
    Eine Fernsteuerung war auch nur meine erste Alternative, da wie gesagt eine 9-Kanal-Fernsteuerung schon vorhanden ist und ich über keinen Playstation/X-Box Controller verfüge(Gibs das ;D) Dachte daran die Fernsteuerung ähnlich wie ein PS-Controller zu missbrauchen(Sind nur erste Gedanken)

    Warum zwei?
    In der PDF die ich über die Erstellung von Hexapods gefunden habe werden zwei getrennt Platinen für Motorsteuerung und Control-Board empfohlen, um die Rechenarbeit so auf zwei Controller aufteilen zu können(Also eine Platine für die Servoansteuerung und die andere für die Kommunikation mit der Peripherie). Kommunikation zwischen den beiden Controllern wird laut PDF durch min. 2 BUS Systeme gewährleistet

    Huihui -600€ Budget, da zahlt ihr ja jetzt schon drauf!
    Ich hoffe noch auf den Lottogewinn..;D
    Geändert von DF03sch (30.09.2013 um 22:57 Uhr)

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Die Robot Servos haben 180°, brauchen dafür aber 0,5-2,5ms Signale. Steht aber auch in dem anderen Thread von mir

    E: Zu den Maßen, ausgehend von dem Bild bei Hobbyking:
    A: 44mm Achse-Boden, 49mm Achse-Achse
    B: 42mm
    C: 42mm (Am boden ist eine Erhebung um die Starrachse, zum Boden sind es 40mm -> hier ein Bild)
    D: 20mm
    E: 55mm
    F: 27mm+2mm für Erhebung

    Das Gegenlager hat einen Durchmesser von 6mm und ist 3,5mm hoch, hier würde ich ein Kugellager einplanen, damit du nicht das Plastik kaputt machst.
    Geändert von robin (30.09.2013 um 22:01 Uhr)

  10. #10
    Moderator Robotik Einstein Avatar von HannoHupmann
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    Mit vernünftigen Servos, darf man natürlich keine Wunder erwarten, also nicht die Geschwindigkeit die das Modell auf dem Bild im You-Tube erreicht. Allerdings sind dort auch knapp 1000€ Servos verbaut.
    Wenn Carbon verfügbar ist, warum nicht, wenn kein Carbon verfügbar ist tut es auch Dibond oder Lexan.

    Fernsteuerung oder Controller beides das gleiche: das Ding wird von einem Menschen gesteuert und ist damit nichts anderes als ein RC-Auto ohne Räder. Ich würde es wirklich autonom machen. Ein Sensor reicht aus um Hindernissen, wie einer Wand, auszuweichen.

    Die Rechenarbeit lässt sich auf beliebig viele Controller aufteilen. Es gibt hier im Forum auch mindestens einen Roboter der für jedes Bein einen eigenen Controller hatte bzw. hat. Ich für meinen Teil finde es sehr zeitraubend auch noch ein BUS System zu implementieren. Es gibt Servo Boards für 21 Servos (reicht für einen Hexa) SD21, welches einen Teil der Arbeit übernehmen kann oder man hängt die Servos direkt an den µC was ich bei meinen Lösungen bevorzuge! Es kommt immer darauf an wie komplex das ganze werden soll und welche Mathematik-Funktionen der Controller bereits zur Verfügung stellt.

    Bei den, von mir verwendeten, Propeller Chips ist bereits eine sehr umfangreiche Mathematik-Bibliothek inkludiert, die insbesondere im Bereich der trigonometrischen Funktionen breit aufgestellt ist. Macht es natürlich einfach, wenn Cos, Sin, Tan und Tan2 schon vorhanden sind.

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