Brainstorming Projekt "Climber"

Hi @all ... ich bin der neue ... ich komm jetzt öfter ;)

Zuerst vielleicht kurz zu meiner Person, ich bin 38 Jahre alt und sowohl in Sachen Technik, Elektronik und Informatik vorbelastet *fg*

Auf der Suche nach einer sinnvollen Beschäftigung, die sowohl meine Hobbys als auch meine Arbeit unter einen Hut bringt möchte ich nun einen Robot bauen ...

Bei der Hardware hatte ich zuerst die Idee einen kleinen Bausatz zu verwenden, doch das ist mir aber irgendwie nicht genug ...

Flexibel sollte das Gefährt sein und so bin ich von Lego über Fischertechnik zu solchen Baukästen wie dem Vex System ( http://www.vexlabs.com/index.shtml ) angekommen.

Aber irgendwo war immer ein Hacken :(

Also doch einen eigenen Robot bauen.

Aber noch mal von vorne ... der Robot sollte sowohl Indoor als auch Outdoor mit leichtem Gelände zurechtkommen. Wobei meine Präferenz auf Indoor liegt.
In der letzten Ausbaustufe soll der Robot als autonomes Vehikel mit einer Reihe von Sensoren seine Umgebung erkunden können ...
Als Highlight sollte er dann auch ein paar Stufen bewältigen.

Deshalb auch der Projektname "Climber" obwohl der noch nicht in Stein gemeißelt ist.

Der Antrieb sollte auf Raupenketten erfolgen ... Über eine Lego Seite habe ich dann diesen Bot gefunden, der mir recht sympatisch ist ;)

http://lego.brandls.info/roboter/legrob-lcb.htm

Die Funktionsweise ist im Prinzip trival ... die technische Umsetzung allerdings in keinster Weise ...

Die Raupen sitzen jeweils auf einem eigenen Paddle das sich selber wiederum auch um 360 Grad drehen lässt.

Der Bewegungsablauf für das Endziel "Treppensteigen" sollte klar sein ... vor der Stufe wird der Bot mit Hilfe der vorderen Paddle angehoben, dann rotieren die Paddle einzeln rückwärts um dann auf der Stufe Halt zu finden.

Aber schon hier stellt sich die Frage der Dimensionierung, sowohl des gesamten Bots, als auch z.B der Länge der jeweiligen Paddle...

Für den Bau des Robots möchte ich größtenteils Standardbauteile verwenden ... um die Funktion der rotierenden Paddle zu realisieren könnte man den Innenzahnkranz von Conrad verwenden ... ?!?

An solchen Bauteilen hängt jedoch ein großer Teil der Dimensionierung, da z.B dieser Innenzahnkranz einen Außendurchmesser von 6 cm aufweist.

An dieser Stelle "hängt" im Augenblick meine Planung ... wie ich schon in einem Thread im Mechanik Bereich aufgeführt ist meine bevorzugte Idee im Augenblick die Verwendung von Zahnriemen als Antriebsraupe.

Um im Indoorbereich genügend Grip zu bekommen, gerade bei der Herausforderung des "Treppensteigens", würde ich entweder einen Doppelzahnriemen verwenden wollen, oder zwei Zahnriemen auf dem Rücken zusammenkleben.
Das kleben von Neopren-Riemen sollte doch kein Problem sein, oder ?

Die zweite Variante hat IMHO auch den Vorteil das ich für den inneren Riemen eine schmalere Breite verwenden könnte als für den Riemen der die Lauffläche bildet. Bei der Verwendung von Riemenscheiben aus Stahl sollte es möglich sein den Rand soweit runter zu schleifen / fräsen das der innere Riemen genug Halt bekommt um nicht abzurutschen, anderseits den äußeren Riemen nicht mehr berührt ...

Auch bei der Stabilität der Paddle sehe ich noch einige Herausforderungen ;)

Oder auch die Kraftübertragung auf die Achse und die Haltekraft des Motors der den Innenzahnkranz antreibt will gut überlegt sein.

Wie ihr sehen könnt ist meine Planung noch nicht allzu weit fortgeschritten, obwohl ich eine ziemlich genaue Vorstellung habe wie das Teil aussehen und funktionieren soll ;)

Aus diesem Grund habe ich diesen Thread auch mit Brainstorming tituliert, weil ich hoffe auf diesem Weg neue Ansatzpunkte und Ideen aufzuwerfen. ...

Zeitdruck habe ich auch keinen ...

In diesem Sinne schon mal vielen Dank für eure Kommentare ;)

Bis denn

tom69

Hallo tom69

Willkommen im RN-Forum.

Ich glaube auch, das dies das beste Raupen-/Kettenfahrwerk ist:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=310610#310610

Viel Spaß bei dem Projekt.

Gruß

mic

Hehe,

danke, ich denke auch das ich meinen Spaß daran haben werde ... ;)

Dein Fischer Technik Modell ist echt klasse !!!

Ich würde ja z.B auch gerne auf Lego oder so zurückgreifen, allerdings umfasst meine Lego Sammlung nicht mehr so viele Lego-Technik Elemente und einen Lego Mindstorm besitze ich auch noch nicht.
Die Kosten um die entsprechenden Elemente zu kaufen ist nicht ohne.
Der neue Lego Bulldowser mit 4 Motoren und Infrarot Fernbedienung und sonstigen brauchbaren Teilen kommt schon auf ca. 150 Euro ...

Selbst über Ebay kommt da schnell eine Menge Moss zusammen ;)

Abgesehen davon sind auch die neuen Kettenglieder zu glatt um sie Indoor vernümftig einsetzen zu können.

Ich habe mir gerade mal den Conrad Katalog und mein altes Zeichenzeug geschnappt und ein Paddle skizziert ...

Ausgehend von den Maßen für den Innenzahnkranz, Zahnriemenscheiben, Kugellagern und dort verfügbaren Alu-Profilen komme ich für ein Paddle auf eine Länge von ca. 230 mm ...
Die Breite in der Draufsicht ist mir allerdings noch zu groß, mit ca. 45 mm !!!

Ich denke ich werde anstatt Alu an dieser Stelle doch wohl auf ein Stahlprofil zurückgreifen müssen um die Stabilität gewährleisten zu können .

Außerdem werde ich wohl eine Zahnriemenscheibe ohne Rand nehmen und die Führung für den inneren Riemen selber bauen (Alu-Scheibe)

EDIT: Warum ich jetzt die ganze Zeit "panel" statt "paddle" verwendet habe kann ich nicht sagen ... habe das jetzt geändert.

Bis denn

tom69

Moin,

also die Planung für das erste Paddle geht langsam voran, ich warte noch auf die Bestellung von Conrad für den Innenzahnkranz, Kugellager und Flansch (Teile für ein Paddle) aber die Kunststoff-Zahnriemenscheiben und die Zahnriemen von Maedler sind schon angekommen.

Ich fürchte das ganze wird etwas teurer als ich gedacht hatte ;)
Naja egal, ich habe ja keinen Zeitdruck und kann die Bauteile nach und nach kaufen ....

Alleine ein Innenzahnkranz kostet ja schon 15 Euro ... ;)
Und der Flansch liegt auch bei ca. 11 Euro pro Stück ...

Wie schon gesagt, macht das nicht wirklich was aus ... da die Erstellung der Aluteile ja auch seine Zeit dauert und ich nicht jeden Tag an meinem Projekt arbeiten kann werden sich die Kosten schön auf die Zeit verteilen lassen ...

Und das erste Alu-Bauteil habe ich gestern angefertigt ... es geht also voran ...

Bis denn

tom69

Zitat:

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Um im Indoorbereich genügend Grip zu bekommen, gerade bei der Herausforderung des "Treppensteigens", würde ich entweder einen Doppelzahnriemen verwenden wollen, oder zwei Zahnriemen auf dem Rücken zusammenkleben.

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das schlag dir besser aus dem kopf, jeder der einzelnen riemen hat eine neutrale faser die sich bei biegung nicht längt und entweder mit naturfasern oder kunstfasern speziell verstärkt ist. klebst du jetzt zwei zusammen, verschiebt sich dieser bereich richtung klebefläche und darüber und darunter liegt ein unelastisches band=> eines der drei elemente gibt auf.

Bild hier  
Bild hier  


ansonsten schönes projekt, lass dich nur nicht von rückschlägen entmutigen und halte uns abitte auf dem laufenden

mfg clemens

Hallo,

danke user529 für diese sehr präzise Problembeschreibung ... deine Ausführung über den "Wirkdurchmesser" ist natürlich vollkommen korrekt .

Dennoch konnte ich es nicht lassen es auszuprobieren ;)

Ich habe also den inneren Riemen aufgetrennt und dann in den Äußeren Riemen geklebt ...

Fazit ist das beide Riemen versuchen sich in die optimale Kreisform zu begeben ... *fg* und es so unmöglich machen den Riemen um das Zahnrad zu legen weil die Spannung zu groß ist.

Nun ja ... das nennt man dann wohl "Lehrgeld bezahlen"

Hmmm, das wirft wieder das Problem mit dem Antrieb auf ... meine Idee hätte den Charme gehabt den inneren Riemen schmaler bzw. den äußeren breiter gewesen wäre, sprich der äußere wäre so breit gewesen das er die Mechanik überdenkt hätte ... eben so wie einer "normalen" Raupe ...

Jetzt muss ich mir was neues ausdenken ;)


Bin für jeden Tip offen !!!

Bis denn

tom69

Schneide doch einfach kleine Abschnitte aus dem inneren Band raus. Wenn du das in geringen Abständen machst, wird die Spannung kleiner.

das innere band zu zerstückeln ist eine eher weniger gute idee, da sich die teilung dadurch ändern würde. (leider funktioniert dein link in der signatur nicht, sonst hätte ich trotzdem eine spende gegeben). um einen überstehenden riemen zu bekommen könntest du aus seinem doppelzahnriemen zwei streifen aus der inneren zahnreihe herausmümmeln, oder auf einen keilrippenriemen umsteigen, da du bei dieser riemenart keine überstehenden führungsrollen gebraucht werden, allerdings hast du hier wieder einen unvermeidlichen schlupf

Hmm,

was mir jetzt fehlt ist die rettende Idee ...

Erstens möchte ich natürlich möglichst Standardbauteile verwenden, die ich nur leicht modifizieren muss, anderseits sollte das Gewicht nicht zu hoch werden.

Die Zahnriemenscheiben aus Kunststoff waren z.B optimal ... 40g pro Stück im Gegensatz zu ca. 200g bei der Variante aus Metall ...

Der Preis hielt sich auch noch in Grenzen ... wobei der breite Riemen mit 32mm auch schon ca. 15 Euro kostet ...

Die Kosten für einen breiten Doppelzahnriemen liegen jedoch noch deutlich höher :(
Und das entfernen der Zähne auf der Innenseite bis auf einen Steg in der Mitte erscheint mir kaum realistisch ...

Hmm, wenn ich jetzt einmal annehmen würde das ich den Riemen stark genug spannen kann um den Schlupf auf dem Zahnrad ausreichend klein zu halten, bräuchte ich ja eigentlich den Steg auf der Innenseite "nur" um die seitlichen Führungskräfte zu halten.
Wenn ich nun auf der Innenseite des breiten Riemens ein Material aufklebe das hinreichend flexibel ist aber trotzdem die Seitenkräfte aufbringt ?!? Vielleicht einen Streifen aus Leder ???

Das muss ich mir noch mal in Ruhe durch den Kopf gehen lassen ...

Bis denn

tom69

hi,

könntest Du nicht auf der Außenseite eines normalen Zahnriemens schmale Stege aufkleben, die dann über den Boden laufen?

Die Passenden Materialien und Kleber sollten sich doch finden lassen.

Schau mal nach HannoHupmann´s "Phönix". Ich glaube, der hat so was ähnliches gemacht.

Gruß, Klingon77

Hallo und will kommen,

guck dich mal bei Förder bändern um da könnte es das passende geben.
Zu mindestens für würde ich dort fündig. Innenseite Zahnriemen aussen Sägezahn (auf vulkanisiert) aber günstig ist es nicht.

Und bei mir ist auch alles ein bisschen viel grösser. Aber vielleicht hilft es Trotzdem.

Gruß

Ja, erstmal vielen Dank für die Anregungen ...

@NumberFive ... Deine Kiste sieht echt klasse aus, super sauber gearbeitet ... und sogar noch ein Stück größer als z.B der Kurt2.

@Klingon77 ... ja die Robots von HannoHupmann habe ich mir schon angeschaut ... trotzdem danke.

Die Idee mit dem Doppelzahnriemen beschäftigt mich auch gerade und ich fürchte fast ich komme nicht drumherum meine Konstruktion entsprechend abzuändern ...
Ich schlage mich noch mit QCAD rum sonst würde ich auch ein paar Bildchen meiner Plannung reinstellen ... ;)

Ich versuche einfach erstmal meine Idee etwas ausführlicher schriftlich zu formulieren ...

Wie oben schon geschrieben hat mich der Chaos Bot zu meiner Idee animiert ... mit den vier unabhängigen Paddels von denen jedes eine eigene Raupenkette besitzt.

Der Robot insgesammt soll aber so klein und leicht wie möglich werden. Die Größe und Länge der Paddels soll es dem Bot später aber auch ermöglichen Treppenstufen zu bewältigen.

Dreh und Angelpunkt des ganzen ist es IMHO, erstens jede einzelne Raupenkette anzutreiben aber gleichzeitig das Paddel rotieren zu lassen. An diesem Punkt habe ich mich für den Innenzahnkranz von Conrad entschieden der mir mit seinem Durchmesser von 61,6 mm das Maß vorgibt ... Die Trägerplatte muss also mindestens diese ca. 62 mm haben um den Zahnkranz zu montieren sowie jeweils eine Bohrung für die Achsen bzw. die entsprechenden Kugellager.

Im Zentrum des Innenzahnkranzes für die antreibende Achse und vorne mit Freilauf und der Möglichkeit den Riemen bzw. die Raupenkette zu spannen. Meine Plannung sieht für das Spannen ein Langloch auf jeder Tragerplatte vor und Zahnscheiben um die Achse zu fixieren .. Ähnlich wie die Hinterachse beim Fahrrad ;)

Soweit so klar ... *fg* Um Gewicht zu sparen habe ich die Zahnriemenräder aus Kunststoff von Maedler gewählt (ca. 40g /St.) ... die es aber dort nur für Riemenbreiten von max 10mm gibt.
Es wäre also schön wenn die Breite des Laufriemens größer wäre ... erstens wegen der Auflagefläche, bezüglich der Haftreibung und zweitens natürlich um noch seitlich über die Trägerkonstruktion zu ragen. Die Idee von Klingon77 könnte ich jetzt z.B so umsetzen das ich den äußeren Riemen den ich hier habe, mit 32 mm Breite, in sagen wir mal 1cm breite Streifen schneide und diese dann auf den inneren Riemen klebe ?!? Der Industriekleber mit dem ich auch meinen ersten Klebeversuch gestartet habe müsste das halten ;)

Ich habe mir aber auch mal den RP6, den wir auf der Arbeit rumstehen haben, angeschaut, dessen Gummiraupe als seitliche Führung auch nur einen kleinen Steg aus Gummi aufweisen kann ...

Ich würde also vielleicht versuchen die oben schon erwähnte Idee mit einem Führungsteg z.B aus Leder :

http://www.lederhaus.de/riemen/lederriemen.php

oder einem Steg aus einem Gummi, ohne die Fasern die ein Zahnriemen enthält, zu versuchen ... Allerdings habe ich bislang keine Quelle gefunden die Gummiriemen von 10mm Breite und 2-3 mm Dicke gefunden ...

Aber da ich bisher auch nur das Material für ein Paddle gekauft habe, für einen Prototypen, wäre der "Verlust" relativ gering falls ich das Konzept noch ändern müsste ... z.B um den Innenzahnkranz gegen einen Flansch mit Außenzahnrad zu tauschen ... und damit die ganze Konstruktion des Paddels auch kleiner werden könnte, und somit auch die Breite des Riemens ...

Bis denn

tom69

önnte man nicht eine vakuumpumpe mit saugnapf verwenden

Ich glaub, du bist 7 Jahre zu spät ;)