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Thema: Vierradantrieb ohne Lenkung???

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Vierradantrieb ohne Lenkung???

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    Ich habe gesehen dass es Roboter gibt (z. B. von Pioneer) die 4 Räder haben, wobei die Achsen starr sind! Das heißt gelenkt/gesteuert wird über die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der 4 Räder.

    Hat jemand Erfahrung mit diesem Antriebskonzept? Wie gut funktionert das? Nachteile? Vorteile? Gibt es bestimmte Gesetzmäßigkeiten der Geometrien, die eingehalten werden müssen?

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Grundsätzlich ist eine solche Konstruktion schwierig zu lenken.
    Es geht ansatzweise auf glatten Boden (bei einem Kettenfahrzeug geht es ja auch in relativ ebenem Gelände).
    Die Querbewegung der Räder ist umso gringer je kleiner der Abstand der Achsen ist.
    Man findet deshalb auch solche Konstruktionen mit Reifen guter Traktion auf der Hauptantriebsachse und glatten Rädern auf weiteren Achsen.
    Manfred

  3. #3
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    Hi Zackareli,
    die vier Reifen steuerung hat den Vorteil der guten traktion (allrad).
    Der Nachteil ist das die Reifen in jeder Kurver radieren.Deswegen braucht man stärkekre Motoren

  4. #4
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Danke für die bisherigen Antworten!

    Ich soll ein Fahrwerk für einen Roboter bauen! Gewicht wird ca. 20 kg betragen, Höchstgeschwindigkeit soll ca. 15 km/h betragen, wobei wir dabei auch Abstriche machen können.

    Das Ding sollte aber möglichst wendig, aber zugleich auch (bedingt) Geländetauglich sein! Eine Einzelradfederung ist ebenso vorgesehen!

    Konzept 1 war mit Ketten! Allerdings ist mein Vorgesetzter gegen Ketten und außderdem sind die Ketten die aus Metall (Zinkdruckguss) sind schon verdammt schwer

    Konzept 2 war mit Omnidrive! Allerdings scheitern das System an kleineren Hinternissen (relativ hohe Türabsätze, Aufzugeinfahrten, etc.)

    Konzept 3 Dreirad mit zwei Angetreibenen Rädern!

    Konzept 4 Vierradantrieb mit Lenkung über die Geschwindigkeit der einzelenen Räder!

    Das Ganze ist eine relativ aufwendiges Projekt! Antrieb wird vermutlich mit elektronisch-kommutierten MAXON-Motoren mit entsprechender Regelung realisiert!

    Generell gefällt meinem Vorgesetzten das Konzept 4 am besten! Die Frage ist nur ob das in unserem Fall wirklich die Leistung bringt die wir uns dabei erhoffen! Ich will nur nicht einen Prototyp für ca. 6000€ oder so bauen und das Teil fährt dann nicht richtig!

    Falls ihr also Vorschläge habt für ein Antriebskonzept, dann nur her damit...

  5. #5
    Super-Moderator Robotik Visionär Avatar von PicNick
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    20 kg ist schon ein rechter Büffel für ungelenkte Räder. Schau dir mal an, wie das bei "Radladern" ist. Vielleicht ist das was für dich.

  6. #6
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Stell Dir unterschiedliche Bodenbeläge vor wie ein loser Teppich oder die Situation beim Drehen, parallel zu einer Kante stehend, (Bordsteinkante, nur viel flacher) und nimm Version 3.

    Manfred

  7. #7
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    Wir haben in unserem Unternehmen ebenfalls eine Konzeptstudie um die 20 kg aufgebaut, allerdings mit 4-Radantrieb UND 4-Radlenkung... braust mit ca 25 km/h übern Asphalt . Gerade bei 20 kg und gelenkten Rädern muss man die meiste Überlegung in die mechanische Konstruktion stecken... sonst gibt's Probleme (die wir in der 1sten Version auch hatten)... kleiner Tip: in der Gewichtsklasse ist es besser nicht über Servos direkt zu lenken, sondern über Schnecken...
    hier mal ein Bild vom Auto:
    http://www.tttech.com/company/events.htm

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    "Konzept 4 Vierradantrieb mit Lenkung über die Geschwindigkeit der einzelenen Räder!"

    sag mal deinen vorgesetzten, er soll sich mal mit der physik und der reibung auseinandersetzen. solche menschen als vorgesetzten hätte ich als vorstand zum teufel gejagt. solche hatte ich früher auch einmal. denen wurde dann schnell die tür(zusammengefaltet konnte man ihn dann unter der tür hindurchschieben) gewiesen. überzeug ihn mal das seine idee nicht geht. wenn er darauf besteht, sag ihm, das er sein scheiss alleine basteln soll.
    mfg pebisoft

  9. #9
    Zitat Zitat von pebisoft
    sag mal deinen vorgesetzten, er soll sich mal mit der physik und der reibung auseinandersetzen. solche menschen als vorgesetzten hätte ich als vorstand zum teufel gejagt. solche hatte ich früher auch einmal. denen wurde dann schnell die tür(zusammengefaltet konnte man ihn dann unter der tür hindurchschieben) gewiesen. überzeug ihn mal das seine idee nicht geht. wenn er darauf besteht, sag ihm, das er sein scheiss alleine basteln soll.
    mfg pebisoft
    Hey Kollege - mal langsam.
    Es kann ja nie falsch sein erst mal kräftig draufzuhauen - oder ?
    Mensch, Mensch !

    Wenn wir schon den Chef zum Physik Grundkurs schicken, dann könntest Du dich ja gleich mal mit anmelden.

    Ich weiss ja nicht was genau die Jungs mit Ihrem Robot anfangen wollen, aber es könnte ja nicht schaden nochmal ueber die Omniwheels nachzudenken.
    Die gibt es auch in sehr gross und stabil.
    ( Google : Heavy Duty Omnywheels )

    Allseitenräder
    sind Räder, die neben der normalen Drehbewegung auch eine Bewegung längs der Achse durch auf dem Radumfang verteilte Rollen ermöglichen. Um eine stabile Laufrichtung eines Roboters zu gewährleisten sind mindestens 3 dieser Räder für einen Roboter notwendig, idealerweise werden sie im Winkel von 120 grad. angeordnet. Durch eine solche Anordnung lässt sich jede denkbare Fortbewegung, z.B. seitwärts, und auch Bewegungen auf der Stelle effizient und schnell ausführen. Sogar Drehbewegungen lassen sich beim Fahren realisieren.
    Siehe http://roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=208


    Gruss
    Frank

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Generell gefällt meinem Vorgesetzten das Konzept 4 am besten! Die Frage ist nur ob das in unserem Fall wirklich die Leistung bringt die wir uns dabei erhoffen! Ich will nur nicht einen Prototyp für ca. 6000€ oder so bauen und das Teil fährt dann nicht richtig!
    In dieser Preisklasse lohnt es sich wohl, sich erst mal gründlich über die Vor- und Nachteile der verschiedenen Konzepte zu Informieren und dann die Lösungen die in Frage kommen mit dem Chef auszudiskutieren.

    Viele der Nachteile der Vierradlösung mit "Panzersteuerung" existieren bei Kettenfahrzeugen wie Panzern und Raupen auch, werden da aber offensichtlich gerne in Kauf genommen.
    Die höhere Reibung wird dabei halt durch entsprechende Motorleistung kompensiert.
    Dass 4-Räder mit Panzersteuerung selbst bei relativ grossem Radstand und breiten Reifen funktionieren können , solange die Motoren stark genug sind, kann man an dem Fahrgestell von Luk-AS sehen.

    Ich soll ein Fahrwerk für einen Roboter bauen! Gewicht wird ca. 20 kg betragen, Höchstgeschwindigkeit soll ca. 15 km/h betragen, wobei wir dabei auch Abstriche machen können.
    Ein 3-rädriges Konzept, das sich prima für einen 5 kg schweren Roboter der durchs Wohnzimmer fährt eignet, muss nicht zwangsläufig auch für einen 20kg schweren Roboter der mit 15 km/h durch Gelände fahren soll ideal sein.
    Wenn bei 15km/h ein Schlagloch kommt, kippt ein 3-Rad in der Regel eher um als ein 4-Rad.
    Wenn ausreichen Motorleistung für 15km/h da ist, müsste sich auch einiges an Quer-Reibung die beim Lenken auftritt überwinden lassen.

    Über Durchmesser und Reifenbreite, Art der Reifen, Radstand, Achsbreite usw. lässt sich auch bei einem Vierradantrieb mit Panzersteuerung einiges variieren.

    Ich würde deinem Chef eine Liste mit Vor- und Nachteilen der einzelnen Konzepte erstellen und vorlegen und das mit ihm durchdiskutieren.
    Wenn du ihn vorher über eventuelle Nachteile und Probleme informiert hast und er trotzdem auf 4 Räder besteht, wird er dir nicht den Kopf abreissen.
    Wenn er aber davon träumt, dass sein 6000€ Spielzeug mit brachialer Gewalt übern Acker pflügt und du setzt ihm dann ungefragt ein Dreirad vor, dass sich zwar auf glattem Wohnzimmerboden elegant zwischen den Stuhlbeinen durchschlängelt, aber draussen bei der kleinsten Unebenheit umkippt, wirst du ihn kaum begeistern können.

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