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Thema: Welches Matereal bei Greifarm

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Welches Matereal bei Greifarm

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    Hallo zusammen,

    Mein Name ist Tobias und ich wollte einmal fragen wie es mit der Realisierung eines Greifarms aussieht; Bzw. welches Matereal ich dazu am besten verwenden sollte?

    Also ersteinmal eine einfache darstellung meiner Idee:

    ein Greifarm auf einem Schienensystem d.h. er kann sich auf diesem Wägelchen vor und zurück auf einer art Gleissystem bewegen. ( soll ja auch irgandwanneinmal mit mir schach Spielen können...
    --------------------------
    so nun ans eingemachte:

    Der Wagen Trägt dem Arm welcher sich auf dem Wachen um 360 Grad derhen soll ( wie ein plattenspieler nur in beide richtungen )

    dann soll der arm sich natürlich auch bewegen ( 180Grad )
    dieser arm wiederum muss sich ausfahren können( um ca 20 oder 30 cm ). am ende soll ein weiterer Motor sein welcher sich um ca 280grad ebenfalls in beide richtungen drehen soll, an diesem Motor soll wiederum ein armelement sein welches sich wiederum um ca 20 cm. erweitern lassen soll. dann kommt das handgelenk welches sich aber um 360grand ( sprich um die eigene Achse ) wie ein plattenspieler drehen soll und dann die finger ( 3 Stück an der zahl ) die ein Objekt ( Schachfigur, CD-Rom, Glas Wasser etc. bewegen soll. )
    -----------------------
    wenn ich nun handelsüblichen Stahl verwende kann ich mit an einer Hand ausrechnen das es viel zu schwer würde um auf den Schienen zu laufen und viel zu gross werden würde... daher wollte ich wissen wo ich passendes ( Günstiges ) Matereal finden kann ( bin Schüler ) welches robust und leicht ist... evtl. auch etwas um die elemente zu verlängern ( evtl. Pneumatisch, aber elektronisch ist auch kein Problem... kann mit jemand dazu helfen.


    MFG Tobias

  2. #2
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Wieso ist denn Stahl unbedingt zu schwer? Der Arm mit seiner Schiene ist ja relativ stationär, die Energiequelle muss also nicht auf/an den beweglichen Teilen montiert werden, etwas stärkere Motoren sind also eher kein Problem, da sie kein zusätzliches Gewicht durch Akkus implizieren.

    Und zu leicht und fragil darf das Ganze eh nicht werden, da ein Glas Wasser ein Gewicht hat, dass bei einem derart langen Hebel nicht mehr vernachlässigbar ist.

    Warum also keine Stahl/Metall-Konstruktion?


    Just my 2 cents
    Sebastian

  3. #3
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    Dünnes Stahlblech, gefalzt, wird zum Beispiel in den Speichen eines Regenschirms eingesetzt.
    Ist das jetzt eher zu schwer oder zu leicht? Eher zu leicht.

    Also braucht man stärkeres Blech und eine breitere Konstruktionen.
    Vor allen auch eine gute vielseitige Verbindungstechnik. Material nur dort wo es der Stabilität dient. Wie beim T-Träger.

    Wie schwer darf es werden? So schwer wie das Objekt oder doppelt so schwer?
    Manfred


  4. #4
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    @Tobias
    Wegen der Schienen: wenn Du soetwas wie bei der Eisenbahn meinst, wird das sowieso kritisch. Sobald Dir der Schwerpunkt zu hoch rückt, kippt die Sache einfach um (spätestens dann, wenn das Drehmoment einer ausgeführten Bewegung hinzukommt) - egal, wie schwer oder leicht das Ganze ist. Entscheidend ist die Schwerpunktlage.

    Zuverlässiger wäre es, diesen Teil durch eine Linearführung zu ersetzen: man nehme links und rechts je eine Silberstahlwelle, auf denen entweder direkt oder mit Linearlagern ein Schlitten läuft. Zwischen die Wellen noch eine schrittmotorgetriebene Gewindespindel rein, und fertig ist eine positioniergenaue und belastbare Führung.

    Der Rest des Materials ist nicht zuletzt auch eine Preisfrage: Glas- oder Kohlefaserplatten zB sind zwar leicht und stabil, aber eben auch teuer und nicht gerade einfach zu bearbeiten. Leichtmetallprofile aus dem Modellbau könnten auch noch eine Möglichkeit sein.
    Und nicht zuletzt spielt auch die Motorisierung mit rein: ein billiger Standardservo wird idR nicht so große Kräfte aufbringen können wie ein teuerer Leistungsservo, also muß das Eigengewicht des Armes auch niedriger gehalten werden.

    Pneumatik (oder Hydraulik) ist weniger etwas zum Positionieren. Soll heißen, wenn man nur von einer Endlage zur anderen verfährt, ja. Aber die Bewegung irgendwo unterwegs zielgenau abzustoppen, wird bestenfalls schwierig.

    Viele Grüße,
    Thomas

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Was ich hier irgendwo gesehen und für gut befunden habe, sind einfach leiterplatten oder eben ohne kupfer, epoxydgewebeplatten. Leiterplatten bekommst du recht günstig bei reichelt, ohne Kupfer und größer gibts die bei Conrad Modellbau. Sie sind stabil, recht verwindungssteif und nicht so schwer, dass der arm durch sein eigenengewicht dickere motoren braucht und dadurch dann wieder stärkeres material, ein teufelskreis. Was ich in dem Zusammenhang auch oft überlege, ist, das Prinzip eines Krans oder Schaufelradbagger mit Seilzügen zu machen. So kann man die schwere Motoren in die basis verlegen, das verbessert den schwerpunkt und reduziert das eigengewicht des arms, sodass insgesamt sicher mehr tragkraft möglich ist. Für die Endglieder zb Greifarm und Handgelenk könnte man Servos nehmen, solange es auf eine Bewegung bis 180° ankommt. Danach vielleicht Schrittmotoren und eine stabile und gut gelagerte Konstruktion, damit der Motor nicht so viel Kraft braucht und kleiner ausfallen kann.
    achja der vorteil bei den Leiterplatten ist, dass du einfach die Teile passend zuschneiden, vielleicht sogar vorätzen kannst und dann zur verbindung einfach lötzinn nimmst. bei nicht zu hoher Kraft hält das, bei schachfiguren reichts, n glas wasser wohl nicht

  6. #6
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Hier ist etwas aus Leiterplattenmaterial aufgebaut.
    Ich halte die Idee auch für ganz gut.


    Manfred

    http://www.roboternetz.de/phpBB2/vie...?p=92797#92797


  7. #7
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    @all
    ersteinmal danke für die vorschläge und meinungen bezüglich meines, nach den Antworten zu erkennen, doch nicht so einfaches Projekt wie ich mir dachte. Dennoch werde ich nicht aufgeben und weitermachen, doch vorher benötige ich einige Informationen zu einigen Fachbegriffen:

    fragil
    Material nur dort wo es der Stabilität dient

    Schwerpunktlage in bezug auf:

    Wegen der Schienen: wenn Du soetwas wie bei der Eisenbahn meinst, wird das sowieso kritisch. Sobald Dir der Schwerpunkt zu hoch rückt, kippt die Sache einfach um (spätestens dann, wenn das Drehmoment einer ausgeführten Bewegung hinzukommt) - egal, wie schwer oder leicht das Ganze ist. Entscheidend ist die Schwerpunktlage.

    ----
    Linearführung
    Silberstahlwelle


    wenn Ihr mir diese Fragen beantworten könntet käme ich schon ein riesieges stück weiter...

    p.S. epoxyd-matereal währe für meine aufgaben ein wenig zu unbelastbar...
    aber danke trotzdem.

    Tobias

  8. #8
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    Material nur dort wo es der Stabilität dient
    Nimmt man eine dicke Metallplatte und biegt sie, dann wird auf der Außenseite der Biegung das Material gezogen und auf der Innenseite gestaucht. In der Mitte ist eine Zone, in der das Material kaum beansprucht wird. Es trägt zum Gewicht der Platte Bei aber nicht wesentlich zur Stabilität. Ganz weglassen kann man es auch nicht, denn dann würden die äußeren Schichten nicht ihre Position mit der Beanspruchung beibehalten. In der Mitte kann man aber viel leichteres Material nehmen.

    Damit erhält man eine Platte oben eine unten, Füllung in der Mitte also einen Sandwich. Was tut man nun hinein, in die Mitte? Auch Metall, aber leichteres, also mit viel Luft. Metallplatten werden in Streifenmustern mit Trennmittel bedruckt und aufeinandergeschweißt. Scheiben, die nachher von Block abgeschnitten und in Richtung der Schichtung auseinandergezogen werden, haben eine Bienenwabenstruktur (Honeycomb). Diese Platte mit Röhren senkrecht zur Platte wird zwischen die Sandwich-Deckplatten geklebt und fertig ist eine leicht stabile Platte, die Material nur dort hat, wo es der Stabilität dient.

    Wellpappe ist ähnlich aufgebaut, allerdings mit den Röhren in Richtung der Platte wodurch die Stabilität beim Biegen quer zu den Röhren eingeschränkt ist.

    Ein T-Träger speziell ein Doppel-T-Träger linkes Bild ist nach dem gleichen Grundsatz aufgebaut (vgl. auch Doppel-Tee-Träger rechtes Bild).

    Manfred

    - - -

    Beispiele für Honeycomb Sandwich


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