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Thema: Frage zu pneumatischem "Muskel"

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    Frage zu pneumatischem "Muskel"

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    Hallo,

    seit ein paar Tagen beschäftigt mich das Thema Hydraulik, da ich eine Anwendung mit einer hydraulischen bzw eigentlich pneumatischen Anwendung(einem McKibben Airmuscle) ansteuern möchte.
    Nun habe ich aber ein paar Fragen, ich hoffe ihr könnt sie mir beantworten:

    Welche Hydraulikflüssigkeit eignet sich am besten für sehr schnelle Druckübertragungen? (Hätte an Dimensionen von 0,1 sekunde(n) von Hydraulikpumpe in den Muskel gedacht, falls möglich)
    Da der Muskel sich ja durch den Silikonschlauch ausdehnt, dauert es möglicherweise etwas länger als 0,1 Sekunde, gibt es also eine Möglichkeit, die Flüssigkeit schneller in den Muskel zu pumpen?
    Worauf muss ich bei guten Hydraulikpumpen achten? Gibt es Pumpen die schneller arbeiten als andere, wie gesagt ist mir die schnelle Übertragung von Flüssigkeit zu Aktuator sehr wichtig.
    Ansonsten hatte ich an Pneumatik gedacht, falls es so nicht umsetzbar ist. Dort gibt es anscheinend mehrere Wege, um die Druckluft schneller zu übertragen und scheint von Natur aus auch schneller zu sein als Hydraulik.
    Das Problem dabei ist leider nur, dass der Luftdruckkompressor zu laut ist, sprich ich die Anwendung leise bzw bestmöglichst lautlos machen möchte, da sie auch abends aktiv sein soll und das die Nachtruhe erstens stören würde und zweitens auf Dauer ziemlich nervend wäre.

    Ich bedanke mich schon mal im Voraus für die Antworten!

    mfg
    skullmonkee

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Bei Pneumatik ist der Kompressor laut (es gibt aber auch recht leise Bauarten), aber auch die strömende Luft (speziell wenn sie irgendwo ausströmt). Hydraulik selbst wäre leiser, die Pumpe aber auch nicht unbedingt. Unangenehm ist bei der Hydraulik das Risiko eines Lecks und die nicht unerheblichen Kosten für die Bauteile.
    Ich vermute ich könnte besser einen Rat geben, wenn die zu lösende Aufgabe bekannt wäre.

  3. #3
    Benutzer Stammmitglied
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    Hallo,

    ich möchte eine Art künstlichen Arm bauen, welcher bestimmte Dinge sortieren soll.
    Dies sollte auch abends gemacht werden, weshalb er leise bis lautlos sein sollte. Bei der Umsetzung dabei hatte ich an 10 kleinere Muskeln gedacht, welche alle angesteuert werden sollen sodass dann die Bewegungen gewährleistet sind.
    Die fluidischen Muskeln von Festo besitzen eine geringe leckage, weshalb sie laut Festo auch für Hydraulik benutzt werden können.
    Jetzt noch eine generelle Frage, welche mir wichtig ist:
    Kann Hydraulik binnen millisekunden einen Silikonschlauch komplett füllen?

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Kann Hydraulik binnen millisekunden einen Silikonschlauch komplett füllen?
    Den maximal möglichen Volumenstrom kann man etwa abschätzen. Als Faustregel kann man sagen, dass man eine maximale Strömungsgeschwindigkeit des Fluids von 5 m/s nicht überschreiten will. Wenn man den Anschlußquerschnitt des Muskels als engste Stelle ansieht, dann lässt sich daraus ein maximaler Volumenstrom rechnen. Aus der Geometrie des Muskels ergibt sich dann die Verfahrgeschwindigkeit des Muskel selbst.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Warum willst du den Arm denn unbedingt mit pneumatischen/hydraulischen Muskeln antreiben? Nicht nur, dass die Ansteuerung umständlich wird, wenn der wirklich Präzisionsaufgaben wie Teile sortieren bewältigen soll, du hast dann auch sehr mit Nichtlinearitäten zu kämpfen (Umsetzung Translation zu Rotation, dazu dann noch die Nichtliearität des Muskels selbst usw., das ist alles eigentlich ziemlich komplex). Wieso nicht einfach leise elektrische Antriebe verwenden?
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  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
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    Zitat Zitat von Geistesblitz Beitrag anzeigen
    ....Wieso nicht einfach leise elektrische Antriebe verwenden?
    Ganz einfach: mit elektrischen Antrieben wie Servos etc kann man zwar präzise arbeiten, allerdings lässt sich damit keine natürliche Bewegung konstruieren.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von skullmonkee Beitrag anzeigen
    Kann Hydraulik binnen millisekunden einen Silikonschlauch komplett füllen?
    Der Schlauch ist schon voll oder er ist platt, da ein Vacuum darin herscht.

    Der Schlauch zählt also nicht (nur insofern wie groß der Querschnitt ist) , sondern nur der Aktor.
    Und da ist die Angabe des Volumens im gefüllten Zustand minus des Volumens im leeren Zustand entscheident.

    Hat der Schlauch nur einen Durchmesser von einem mm dauert bei gleichem Druck eine Füllung länger wie bei einem Schlauch mit 10cm Durchmesser.
    Die Frage ist so also nicht pauschal zu beantworten oder nur mit einem "JEIN" oder einem "JA aber...." beides bringt Dich nicht weiter.

    Eine Pyrotechnische Hydraulik, kann problmlos Strömungsgeschwindigkeiten von eingen tausend Meter pro Sekunde erreichen. (Ist aber ein für dich nicht praktikables System)
    Beim Wasserstrahlschneiden kommen noch über 900m/s bei rund 6000 Bar zusammen. (Auch das dürfte nicht praktikabel sein)
    Diese Beispiele zeigen "Ja".
    Aber bei beiden Systemen würde Dein Aktor im selben Moment das zeitliche segnen, da es ihn zerreißen würde.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Geistesblitz
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    Klar sind damit natürliche Bewegungen möglich, ist alles eine Frage der Regelung, sieh dir nur Industrieroboter oder auch Forschungsroboter an. Aber ich kann mich erinnern, dass wir das Thema mit dir schonmal vor nicht allzulanger Zeit durchgekaut haben, daher hat es keinen Sinn, dir das nochmal erklären zu wollen, da du dir anscheinend darüber eh keine weiteren Gedanken machst.
    AI - Artificial Idiocy

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