Roboterarm mit Schrittmotoren ?!

Hallo,
es sind ja gerade Sommerferien bei mir und ich möchte gerne diese Ferien nutzen einen Roboterarm mit Schrittmotoren zu bauen.
Ich habe auch schon die Drehachse fast fertig.Nun bin ich beim bauen der 1.Knickachse angelangt und da stellt sich mir die Frage:
Wie stark müssen die Schrittmotoren sein ,um den Arm zu bewegen?
Hintergrundinformationen:Länge vom Arm ca.30cm ,Arm fast nach dem Vorbild vom Scorbot ER 5+ (nur nicht Zahnriemenkonstru. ,weil sich mit diesem die Achsen gegenseitig beeinflussen würden und natür.Schrittmotoren statt Getriebemotoren.) ,Schrittmotoren natürlich trotzdem mit Zahnflachriemen.
Ich dachte so an die beiden stärkeren Schrittmotoren von robotikhardware mit Zahnflachriemenscheiben 40:10.Würden die reichen?
Vielen Dank schon mal für eure Antworten.

Nun das kannst du ausrechnen. Hebelarm mal Gewicht ist gleich Drehmoment. Das wäre dann das Haltemoment und mit einem Faktor könnte man daraus noch das dynamische Drehmoment berechnen, aber das Haltemoment wird vorerst reichen.
Die Übersetzung ermöglich es dir Winkelumdrehungen zu Gunsten von Drehmoment zu übersetzen. Auch dafür gibt es Formeln in jeder Mechanikformelsammlung.
Falls du jetzt noch postest welche Motoren du genau meinst, dann kann dir die Frage vielleicht auch schon jemand mit Abschätzen beantworten. Allerdings ist es sinnvoll das wirklich mal selbst zu rechnen, weil du danach ein besseres Verständnis dafür hast was du tust.

Danke für deine schnelle Antwort.Ich werde mir ach mal so eine Sammlung anschaffen.Kannst du mir vielleicht trotzdem die Einheiten der 1.Formel nennen?Habe irgenwas mit 45000 raus.Das kann doch nicht richtig sein ? cm*g=Ncm ?????
Wäre sehr nett.

Da fehlt noch die Umrechnung von Gramm in Newton.

Ach ja.Danke.
Jetzt habe ich auch schon eine neue Frage:Hat hier jemand sowas schon gemacht (Roboterarm mit Schrittmotoren)?Und wenn,wie angesteuert?Wie die Schrittmotoren an den Armen befestigt?

Klassische Einsteigerfragen, die du leider selbst beantworten musst. Wie man Schrittmotoren ansteuert steht in unserer Wiki oder in genug Projekten, also such einfach mal danach und du wirst finden.

Wie die Schrittmotoren befestigt werden? Normalerweise mit Schrauben! Auch hier hilft nur selber aktiv werden: Motoren suchen, Befestigung überlegen und dann nochmal konkret eine Frage stellen, wenn etwas unklar ist. Achja wie man eine Motorwelle mit einem Arm verbindet ist im Forum schon häufig gefragt worden, auch hier lege ich dir die Suchfunktion ans Herz.

Ich glaube ich habe die Fragen falsch formuliert.Zu Frage 1:wie man generell Schrittmotoren ansteuert weiß ich (ich habe schon öfter L297 + L298 von robotikhardware benutzt),nur würde ich gerne wissen was andere so verwenden vor allem wenn mehr als 2A gewünscht ist.
Zu 2:Mit Schrauben ,na klar! War aber auch nicht gemeint.Ich meinte damit ,ob man das ruhig mit Zahnflachriemen machen kann,oder ob es da noch bessere Möglichkeiten gibt (in Hinsicht auf Umkehrspiel und so ,wie man es von Zahnrädern kennt.)
Trotzdem danke für deine nette und geduldige Antwort.
P.s. könntest du mir auf meine berichtigten Fragen noch mal Antworten.
An alle anderen:" Hat hier jemand sowas schon erfolgreich gemacht (Roboterarm mit Schrittmotoren)?"

Also, gegen Zahnriemen spricht da eigentlich nichts. Die müssen etwas vorgespannt werden, dann sind einige Typen auch spielfrei. z.B. HTD-Riemen.
Allerdings haben auch normale Zahnriemen ein sehr kleines Spiel im Verhältnis zu Zahnrädern.

Nachteile sind, dass du keine allzugroßen Übersetzungen erreichen kannst, da sonst der Umschlingungswinkel des Riemens zu klein wird.
Und dass der Riemen unter Last etwas nachgibt. (Wie eine Zugfeder)

Aber das Nachgeben des Riemens ist doch bei max.1,5kg bestimmt zu Vernachlässigen.Oder?
Hat jemand von euch noch eine Lösung ,wie man stärkere Schrittmotoren (als 2A) bis max. 4A ansteuern kann?
Würde das gehen ,wenn ich zwei L298 parallel schalte (weil einer ja bis 2A treiben kann)?

Ich habe jetzt mal alles Durchgerechnet und komme auf ein Gesamtgewicht des Armes (inkl. Motoren!) auf etwa 2,3kg.Das würde für den untersten Motor bedeuten ,dass er nach einer Übersetzung von 4:1 immer noch ein Drehmoment von min.1,8 Nm schaffen müsste.Da diese Motoren aber ca.160€ kosten und wie Gestern schon gesagt auch eine andere Ansteuerung benötigen hab ich mir gedacht, das Prinzip noch einmal zu überdenken.
Am Anfang hatte ich doch schon mal den Scorbot ER5+ erwähnt.Dieser löst das Problem ja mit dem Umlenkungssystem,so dass sich alle Motoren auf der Grundplatte befinden.
Dazu hätte ich mal ne Frage:gibt es einen Zusammenhang zwischen dem untersten Gelenk und den darüber liegenden?(oder ist die Beeinflussung nicht linear?)
Oder würdet ihr mir trotzdem zu dem teuren Motor raten?
Würde mich über eure Antworten sehr freuen.

Also 160 ist schon viel für so einen Motor. Die gibts auch günstiger:
http://www.mechapro.de/shop/Schrittm...1741::141.html
oder: http://benezan-electronics.de/shop/p...products_id=10 (leider nicht an privat)
oder ziemlich günstig: http://www.sorotec.de/shop/product_i...088147159e13cc

Dazu kommt dann nochmal die Ansteuerung, mit ca. 80€ für z.B. eine Leadshine (-> Sorotec)
Allerdings wiegt so ein Motor schon 1-2kg.

Zwei L298 Parallel schalten geht teilweise, aber du bekommst eher nicht den doppelten Strom raus, weil die beiden Chips nie identische Werte haben werden. Bedeutet der Strom teilt sich ungleichmäßig auf, und röstet erst einen der Chips, und wenn der hin ist, den zweiten.
Besser wäre es, hier den L297 mit 2 eigenen H-Brücken zu verwenden. Allerdings hast du dann immer noch nur Halbschritt. Mit Mikroschritten laufen die Motoren deutlich weicher, und springen nicht so von einem zum nächsten Rastpunkt.
Der Arm vibriert also nicht so stark. Ich würde also eine fertige Endstufe mit Mikroschritten empfehlen.
Alternativ wieder ne Eigenbau-H-Brückenplatine die von nem µController angesteuert wird.

Zu den Riemen:
Also, bei 1,5kg kannst du das Nachgeben des Riemens mit Sicherheit vernachlässigen.

Ok ,vielen Dank.Dann weiß ich ja schon mal wo ich die Motoren herbekomme.
Jetzt habe ich auch schon wieder eine neue Frage:Wenn man wie ich gesagt habe den Schrittmotor mit einem Zahnflachriemengetriebe 4:1 übersetzt,hat man dann auch das vierfache Drehmoment?

Ja, das Drehmoment wird 4 mal so groß, während die Drehzahl halt auf 1/4 absinkt.
Damit bleibt die Leistung (P=w*M) gleich. Wirkungsgrad kannst dabei vernachlässigen.

Dann könnte ich ja auch 4:1 und dann noch mal 4:1 übersetzen ,um mir Gewicht wegen den großen ,starken Motoren zu sparen.In diesem Fall könnte ich ja auch mehr heben.
Geht das so?

Ja, klar geht das. Die resultierende Übersetzung wäre dann 16. Also 16faches Moment
Der Aufwand für so ein Getriebe steigt halt mit der Anzahl der Stufen.

Das Problem ist, dass du dabei auch immer langsamer wirst.
Wenn dir die Geschwindigkeit also nicht sehr wichtig ist, kann das durchaus Sinn machen. Dabei erhöht sich gleichzeitig auch die Winkelauflösung.

Wenn du große Übersetzungen erreichen willst, dann könntest du evtl. auch über ein Schneckengetriebe nachdenken. Die haben zwar einen geringen Wirkungsgrad, sind aber selbsthemmend.
Das bedeutet, dass sie auch ohne Motormoment die Position halten können.

Aber habe ich nicht die Probleme das 1: dieses Schneckengetriebe Spiel hat ,und 2:weiß ich dann nicht wie viel Umdrehung für wie viel Armänderung nötig ist .Du?

Hallo Einsteiger,

die Wahl deines Antriebs Schrittmotor, Servomotor, Getriebemotor, Getriebe, Zahnriemen ect. hängt alles von deinen Anforderungen ab. Dieses solltest du einmal vorab definieren.
Eigentlich immer der Klassiger, das Leute damit anfangen einen Roboterarm zu bauen ohne sich ernsthafte Gedanken zu machen...

Wenn ein billiges Testärmchen werden soll, dann Servos in Kobination mit einen Polulu Servoboard wählen -> gibt auch für 200 euro fertig zu kaufen...

Ansonsten wäre folgendes zu klären:

- Was ist das erforderliche Handlingsgewicht spricht Traglast des Roboters
- Wie lang ist deine gewünschte Erreichbarkeit (Länge Achse 2 und 3) -> Roboter ist ganz gestreckt
- Wie schnell soll sich der Roboter bewegen
- Wie groß soll die zu erzielende Genauigkeit sein
- Verträgst du in deinem Projekt eine Umkehrspiel des Antriebs? Wenn ja wie groß darf das maximal sein?
- Was ist an Budget da?
- Benötigst du eine Positionsrückmeldung der Achsen, oder willst du den Roboter "blind" fahren lassen
- Wie erfolgt die Referenzierung der Achsen
- Wie erfolgt die Ansteurung -> Externen PC?
- Schnittstelle zum Steuerung-PC -> Ehternet, Profibus, usb, Seriell, Parallel, I/O's, Canbus

Nach dem diese Fragen geklärt sind, können wir die wesentlich bessere und genauere Antworten zu deiner Fragestellungenn geben, oder vielleicht das ein oder andere Bauteil (z.B. Schrittmotoren) für nicht ganz so geeignet befinden.
Es könnte ja sein das ein alternativer Antrieb wesentlich besser geeignet wäre...

Gruß

Acha bevor ich es vergesse!

Hab selber einen Roboter mit Schrittmotoren gebaut. Ist allerdings ein Delta-Roboter mit 3 Achsen geworden. Kämpfe momentan noch mit der Software...

Hier wurden Schrittmotoren mit 3Nm eingesetzt sowie fertige Endstufen mit 4,5 A Ausgangleistung und Ansteuerung mit Takt-Richtungs-Signalen. Steuerung dann über einen PC und parallele Schnittstelle.
Kostenpunkt waren hier ca. 50 euro/ Motor, 50 Euro/Steuerung und ca. 50 Euro für das Netzteil.

Aus Preformance-Gründen (Beschleunigung, Geschwindigkeit) wurden später dann noch Planetengetriebe hinzugefügt. Kostenpunkt ca. 200 Euro/Getriebe. Hier liegt aber das Umkehrspiel auch kleiner als 12 Arcmin (0,2 Grad) und die haben ein Abgangsdrehmoment von 25Nm bei 300 U/Min.

Gruß

Ich würde für so eine Aufgabe keine Schrittmotoren verwenden. Selbst CNC Maschinen werden heute fast ausschliesslich mit Servomotoren ausgestattet. Schrittmotoren haben dann einen Vorteil, wenn eine Rückmeldung vom zu stellenden Element zu teuer oder zu unpräzise ist. Ansonsten sind Servos fast immer die bessere Wahl. Sie haben ein höheres Drehmoment und verlieren auch bei Überlastung keine Schritte, müssen also im Betrieb nicht neu genullt werden. Joe32's Deltaroboter ist da vielleicht die Ausnahme, da Deltaroboter i.A. kaum Lasten bewegen (z.B. bei einem Platinenbestücker).

Wenn Du mehr als 2A brauchst, dann gibt's auch einen Haufen anderer Chips und Endstufen zur Schrittmotorsteurung. Ab eine gewissen Grösse musst Du eh mit Einzelkomponenten bauen. Ausserdem wirst Du sicher auch noch Microschritte steuern wollen, oder? Im Automobilbereich werden übrigens H-Bridges für Drehstrommotoren mit 800A und 600V eingesetzt. Also gehen tut's schon ;-)

Movido hat recht.

"Joe32's Deltaroboter ist da vielleicht die Ausnahme, da Deltaroboter i.A. kaum Lasten bewegen (z.B. bei einem Platinenbestücker)"

Genauso ist es. Alle Antrieb sind starr verbaut, das Gestänge mit Hebelarmen wiegt < 0,5 Kg. Handlingsgewicht beträg max. 100g. Daher konnte ich es mir leisten auf eine Rückmeldung zu verzichten, muss aber aus diesem Grund auch die maximale Beschleunigung limitieren. Bin schon kurz davor die Schrittmotoren mit Gebern nachzurüsten... Mikroschritte sind ein MUSS, vor allem schon wegen den Vibrationen im niedrigen Drehzahlbereich -> Und den wirst du bei kleinen Übersetzungen haben.

Hab mich mit dem Thema schon beschäftigt, daher eine kleine Ergänzung zu dem Thema "fast ausschließlich":

Es gibt mittlerweile genügend Schittmotoren mit Encodern, die dann im Closed-Loop-Betrieb gesteuert werden. Hier gehen keine Schritte mehr verloren. Teilweise werden die Motoren dann auch mit Drehfeldern ähnlich wie bei den Servomotoren angesteuert. Hier gibt es dann auch keine einzelnen Schritte mehr, sondern es ist eine stufenlosen Regelung möglich. Im Prinzip ist das dann auch ein "Servomotor"

Preislich fällt so eine Kombination im unteren Leistungssegment sogar immer noch günstiger aus als ein Servomotor. So eine Kombination würde ich teilweise sogar Servomotoren vorziehen, aber das hängt auch von der Anwendung ab.

Vorteile von Schrittmotor + Encoder zu Servomotor:

- Bietet aus dem Stand heraus das volle Drehmoment
- Höhere Beschleuigungen im Vergleich zu Servomotoren möglich
- Der Schrittmotor kann prinzipiell schneller Positionieren (bei kurzen Wegstrecken), das typische Schwingverhalten der Servoantriebe beim Positionieren entfällt
- Im kleinen Leistungsbereich billiger als ein Servomotor

Nachteile:

- Bei Servomotor sind deutlich höhere Drehzahlen möglich -> Schrittmotoren sind hier limitiert
- Mit zunehmender Drehzahl fällt das Drehmoment des Schrittmotors stark ab -> Bei Anwendungen wo es auf Drehzahl und Drehmoment ankommt sind diese nicht so gut geeignet. Ab ca 1000 U/min würde ich hier einen Servomotor vorziehen
- Teurer als ein Servomotor im hohen Leistungsbereich
- Im hohen Leistungsbereich ist ein Servomotor deutlich stromsparender

Gruß

Hallo Joe23 und movido.Ich muss euch das glaube ich erklären.Zu Joe23 : Die Wahl meines Antriebes ist bewusst auf Schrittmotoren mit Zahnflachriemengetrieben gefallen.Normale Servos lassen sich nicht genau ansteuern,bei richtigen Servomotoren weiß ich nicht wie man die ansteuert,Getriebemotoren mit Encodern kann ich auch nicht ansteuern,Zahnradgetriebe haben zu viel Spiel und über die Schneckengetriebe wollte ich mich gerade bei BurningBen erkundigen.
Gedanken habe ich mir schon zu den meisten Punkten gemacht:Traglast :1kg (wenn die Motoren zu teuer werden dann 0,5kg)
Achse 2:15cm Achse 3:15cm Achse 5 (inkl. Greifer) :15cm also alles zusammen :45cm
Wie schnell :egal (nur nicht für 90° 30sec.)
Genauigkeit:genauer als normale Servos (Modellbauservos) max.2mm Abweichung (schön wäre 1mm)
Umkehrspiel: kann man ja fast eliminieren durch Spannen der Riemen
Geld:bis auf die Motoren und Treiber habe ich ja schon alles (auch schon zwei kleine Schrittmotoren und Treiber) :ca.noch 300? weiß noch nicht.
Positionsrückmeldung:erst mal nicht .Später ?
Referenzierung der Achsen: ?
Ansteuerung :Bis jetzt kenne ich noch nicht eine spez. Software zum Steuern von Roboterarmen .Deshalb werde ich erstmal RN-Control und Bascom mit Takt/Richtung nehmen (kann und hab ich schon) .

Zu den Berechnungen:Es ist ein 5-Achs Roboterarm (die Gewichte sind meistens Schätzungen die ich mit einer Waage recht genau gemacht habe ) Bis auf die 1.Achse habe ich aber noch keine gebaut.
5. und 1. Achse kann ich ja vernachlässigen ,da sie nicht so viel Kraft benötigen.
5A. :wiegt mit Drehmotor ( der kleinste Robotikhardware Schrittmotor) 1,24kg .Dazu kommt das max. Handhabungsgewicht von 1kg (vielleicht auch nur 0,5kg). Also brauche ich mit einer Übersetzung von 4:1 min.noch 84Ncm Drehmoment für den Motor der die Vierte Achse antreibt.
3 Achse wiegt in etwa 600g + den Motor für die 4.Achse und + DAS GESAMTE GEWICHT der 4. und 5. Achse.
usw. ( wäre zu lang das alles hier aufzuführen .

Wenn euch eine Bessere Antriebsmöglichkeit einfällt dann sagt bescheit.

Zu movido:mit diesen Servomotoren und besonderen Schrittmotoren kenne ich mich nicht aus ,das heißt ich weiß auch nicht wie ich die relativ einfach ansteuern sollte .Außerdem hab ich noch keine Firma gefunden ,die deise Motoren günstig und auch für "Privatmenschen" anbietet.

Wnn ihr irgenwelche Verbesserungsvorschläge habt ,bitte raus damit.

Hallo Einsteiger,

Normale Servos (ich denke du meinst Modellbau-Servos) können recht genau angesteuert werden, Problem sind hier aber die mehrstufigen Getriebe in den Servos. Aus diesem Grund haben die ein recht hohes Umkehrspiel was für einen Roboterarm der Killer für die Genauigkeit ist.
Richtige Servomotoren (es werden meistens AC-Varianten eingesetzt) werden mit entsprechenden Frequenzumrichter angesteuert, die dann auch die Auswertung der Geber/Resolver übernehmen. Jeder Hersteller bietet dir zu seinem Motor einen passenden Controller. Angesprochen wird dieser dann über ein entsprechende Schnittstellen wo dann nur noch z.B Sollwinkel, beschleunigungsrampe, Geschwindigkeit, ect. vorgegeben werden. Das ist in der Regel I/O_Signale, Profibus, Profinet, Canopen, Ethercat... Hersteller gibt es wie Sand am Meer, z.B. Siemens, Bosch, SEW, Parker...
Selbes Prinzip gilt für Getriebemotoren + Encoder, hier benötigst du ein Controller mit einem Interface für z.B. einen inkrementellen Geber. Das kann im einfachsten Fall auch ein Mikrocontroller sein wo du mit deiner eigenen Software zyklisch einen Eingang abfrägst.
Schneckengetriebe sind nur bedingt geeignet, Vorteil ist hier ganz klar das Thema Sebsthemmung (du musst ja verhindern, das wenn dein Roboter ausgeschaltet wird, das der in sich Zusammensinkt). Aber: Für eine Selbsthemmung benötigst du eine recht große Untersetzung. Ich würde mal sagen > 1:40. Hier hast du dann aber einen recht bescheidenen Wirkungsgrad von schätzungsweise 25%. Dein Motor muss also recht groß dimmernsioniert sein. Spielfrei gibts diese Getriebe sehr selten (diese sind dann recht teuer). Das Problem mit dem Zusammensacken hast du übrigens bei jeder Antriebsvariante mit zu kleiner Übersetzung. Hier bietet sich dann optional eine DC-Bremse mit 24 V an. Diese gibt es für Servomotoren, DC-Motoren und Schrittmotoren.

2mm Genauigkeit bei 45 cm Ausladung halte ich mit Schrittmotoren und Zahnriemen nicht für unrealistisch, sogar die 1mm kann man erreichen. Basis hierfür ist aber eine nahezu Spielfreie Mechanik. D.h. du musst darauf achten das sich keine Teile durchbiegen und auch die Lagerung der Drehgelenke nahezu spielfrei ist. Hier reden wir dann aber von gefrästen Teilen, Präzisionskugellager, ect...du kannst dir mal ausrechnen, wenn du bei einem gestreckten Arm von 45 cm auf eine Genauigkeit von 2mm!!! kommen willst, dan benötigst du ein Spiel von Antrieb UND Mechanik von der Drehachse 1 von kleiner 0,25 Grad. Das ist aber gerechnet ohne das Spiel von Achse 2-5. D.h. eigentlich muss das noch deutlich kleiner sein.

Bei Zahnriemen unbedingt welche mit HDT-Profilen verwenden, diese sind zwar am teuersten aber dafür auch am spielärmsten. Mit einer entsprechenden Spannung kann man die super verwenden.

Positionsrückmeldung: Diese ist sinnvoll zum Überwachen der Achsen und auch für die Steuerung. Wenn du z.B. 5 Positionen nach einander Abfahren willst, wenn gibts du den Befehl zum Anfahren der zweiten Position wenn du nicht weist wann dein Roboter an der ersten Postition angekommen ist? Vorteil hier sind die Schrittmotoren. Wenn du die Ansteuerungsroutine selbst schreibst, spricht Schritte vorgibst, dann weist du auch wann du am Zielpunkt angekommen bist.

Referenzierung: Du musst den Schrittmotoren ja Schritte vorgeben. Für deinen Roboterarm heist das bei der Inversen Kinematik (Vorgabe von kartesischen Koordinaten -> Umrechnung in Achswinkel des Roboters) eine Umrechnung schon Schritte in einen Achswinkel. Doch was ist hier dein Startwinkel? Wenn im stomlosen Zustand der Roboterarm bewegt wird stimmt deine gespeicherte Winkelstellung nicht mehr. D.h. in der Regel ist an jeder Achse ein Sensor (meist Induktiv) verbaut, auf den am Anfang drauf gefahren wird. -> Langsame Bewegung in eine Richtung, Schrittanzahl unbekannt. Wird der Sensor erreicht wird dein Zählerstand auf 0 Gesetz und du hast im Rahmen der Sensorgenauigkeit einen definierten Winkel. Von diesem aus kannst du dann Zählen bzw. Rechen. Gute Inkrementalgeber bieten noch einen Index-Impuls, der 1x pro Drehung kommt. Mit diesem kann man dann noch die Sensorgenauigkeit ausgleichen Kann. Spricht man fährt bis das Sensorsignal kommt, fährt dann zurück bis zum Nullimpuls und setzt dort erst den Zähler auf 0, denn dein Sensor löst ja auch immer an verschiedenen Stelle aus.

Es gibt einige fertige Softwars für Roboter, die sind aber recht teuer. Ich habe mein Programm über C++ und Konsolenfenster komplett selbst geschrieben.

Kleiner Tipp: Roboterarme sind eine serielle Kinematik. D.h von der Masenträgheit und dem Gewicht muss ausgehend von der Achse 5 immer die nachfolgende Achse sämtliches Antriebskomponenten mitbewegen. D.h. in der Regel baut man so einen Roboter ausgehend von der 5 Achse und arbeitet sich dann bis zur Achse 1 vor. Wie bereits von dir gesagt ist die Achse 1 noch unkritisch, da hier in der Regel nur eine Drehbewegung erfolgt. Am kritischsten ist sicherlich die Achse 2 des Roboterarms.

Antriebsmöglichkeit ist mit Schrittmotoren soweit ok. Es gibt genug Beispiele wo so etwas gut funktioniert.

Ein in meinen Augen gutes Beispiel:

http://www.youtube.com/watch?v=p6u5-...eature=related

Gruß

Ja, also bezüglich des Umkehrspiels kannste bezahlbare Schneckengetriebe sicher vergessen.
Du könntest allerdings darüber nachdenken, ob du normale spielbehaftete nicht mit einer Spiralfeder vorspannen könntest. (Das erhöht allerdings dann die notwendige Motorleistung etwas)

Natürlich werden in der Industrie fast ausschließlich Servos eingesetzt. Ich würde trotzdem bei Schrittmotoren bleiben.
Da sparst du dir halt die komplette Regelung. Solange die Motoren nicht unterdimensioniert sind, brauchst du dann eigentlich auch keine Positionssensoren.

Bei der Genauigkeit die du erreichen willst, auf einem doch recht großen Hebelarm, musst du allerdings auch die elastische Verformung v.a. der Armteile berücksichtigen.
Eine Untersetzung von 4:1 reicht zumindest weiter in der Mitte nicht aus, um die geforderte Auflösung zu erreichen. Da wirds dann doch auf die 2-Stufige hinauslaufen.

Bitte bedenke bei der Berechnung der Drehmomente und der Kräfte, dass Du ja nicht nur Haltekräfte brauchst, sondern auch z.B. den voll ausgestreckten Arm inklusive Last ja auch beschleunigen willst. Das erhöht die benötigte Kraft. Wenn Du dann noch davon ausgehst, dass viele Herstellerangaben unter optimalen Bedingungen errechnet werden, also in der Praxis selten so stimmen, dann würde ich als Kraftreserve immer schön die Anforderungen verdoppeln, bei wichtigen Lasten sogar verdreifachen.

Gut ,also wie ich das jetzt aus euren Kommenteren erkennen konnte glaubt ihr das dieses Projekt möglich ist.Joe23 hat aber schon richtig gesagt das man dazu auch gefräste Teile und Präzisionskugellager benötigt.Also ne Fräse hat mein Vater ja und Bedienen kann ich sie ja auch schon ein bisschen.Zu den Prä. Kugellagern hab ich noch ne Frage :gehen auch die "normalen Kugellager oder Bundbuchsen von Conrad" ?
So ,andere Sache :Joe23 ,du hast doch irgendwas von 1.Achse gesagt.Wenn du damit den Drehteller meintest ,der möglichst genau werden sollte,den habe ich schon (bis auf den Antrieb )fertig.
Falls einer von euch den sehen will müstet ihr mir nur sagen wie ich hier Bilder reinstelle.
Zu dem Arm: Den werde ich jetzt mit zweistufigen Zahnflachriemengetrieben pro Achse machen.
Wenn ich noch irgendetwas fergessen habe (eine Frage von euch übersehen habe oder so)dann einfach noch mal schreiben.

movidos komment habe ich zu spät gesehen.Lest dieses einfach vorweg.

Hin Einsteiger,

Bundbuchsen kannst du vergessen, odentliche Kugellager sollten es schon sein. Hier ist aber auch wichtig wie diese montiert werden. Axial Kugellager, Schrägkugellager in Paralleanordung O oder X, Stützabstand...
Ich weiß nicht was der Conrad alles im Programm hat. Gute Anlaufadressen wären hier Misumi, Mädler, Nadella, Ludwig Meister...

Mit 1.Achse meine ich deinen Drehteller. Hier kannst du einen einfachen Versuch machen. Nimme ein Alu-U-Profil mit einer Länge von 45 cm und befestige diese starr mit deinem Drehteller. Nun klemmst du die Welle des Schrittmotors mit irgendwas fest. Anschließend drehst du das Profil in die eine Richtung bis zum mechanischen Anschlag (Motorwelle darf sich nicht drehen). Hier machst du am Ende des Profils einen Strich. Anschließend drehst du diesen in die entgegengesetzte Richtung bis zum Anschlag. Der zweite Strich markiert dann dein Umkehrspiel. Genauer wird dein Roboter dann nicht mehr, im Gegenteil. wegen des Spiels der andern Achsen wird die Genauigkeit mit Sicherheit noch schlechter.

Dieser Test ist zwar nicht 100% aussagekräftig (dein Roboter muss ja nicht immer voll gestreckt sein, deine Abweichung verringert sich ja mit kleinerem Abstand), zeigt dir aber mal was mit deinem Drehteller als Basis maximal zu erreichen ist. Wenn natürlich an dem Drehteller kein Getriebe verbaut ist, dann macht das nicht wirklich viel Sinn. Aber -> Ein Schrittmotor verhält sich hier dann wie eine Feder. Soll heißen im bestromten Zustand ist dieser keinesfalls fest. Dieser kann mit recht wenig Kraft aus seiner Position verschoben werden bis hin zum nächsten Schritt. Ansteuerung per Mikroschritt oder nicht ist hier nicht relevant. Je weiter dieser von seiner Position entfernt wird, dest mehr Kraft wird benötigt. Bedingt duch die Massenträgheit des Roboterarms wird dieser in seiner Zielposition abhängig von der Geschwindigkeit Schwingen...

Gruß

Gruß

Zitat:

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Zitat von Joe23

... . Bedingt duch die Massenträgheit des Roboterarms wird dieser in seiner Zielposition abhängig von der Geschwindigkeit Schwingen...

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...was aber für eine Servolösung alles im Prinzip genau so gelten würde. Aber das wisst Ihr sicher alle schon.

Meine Lieblingskugellager muss man garnicht aufwändig bestellen, sondern die gibt's im Sportgeschäft: Kugellager für Inline Skates. Die sind äusserst robust, gekapselt gegen Staub, lebenslang geschmiert, und durch die Massenproduktion auch sehr günstig. In einer Packung sind meist acht drin. Je nach Qualität habe ich die schon für 12 Euro für acht gesehen. Kann man eigentlich nicht meckern.

Ich finde, das ist ein vielversprechendes Projekt. Bitte halte uns auf dem laufenden.

Also, vom Conrad solltest du dich möglichst fernhalten. Es sei denn du hast zu viel Geld.
Du solltest generell nach anderen Quellen schauen. Ein paar wurden von Joe schon genannt.

Kugellager bekommst du z.B. recht günstig von Codex. Mit denen habe ich bisher keine schlechten Erfahrungen gemacht.
Und bei den üblichen Größen solltest du da auch unter 1,5€ pro Lager bleiben. (-> http://www.dswaelzlager.de/ )

Bilder kannst du übrigens ganz einfach anfügen, wenn du auf den Button über deinem Textfeld zum antworten mit dem Bild drauf klickst. Direkt neben dem Filmstreifen. Nennt sich sinnvollerweise "Grafik einfügen"

Hallo ,Bilder zu machen hab ich noch nicht geschafft.Ist auch noch lange nicht fertig.
Zu den Kugellagern:kann ich die von Kugellagershopberlin nehmen (Kugellager mit Flansch 10 Stück für 15€)?
Zu den Schrittmotoren : sind der Stärkste von den robotikhardwareschrittmotoren und der http://www.conrad.de/ce/de/product/1...01151&ref=list wirklich so stark wie angegeben und hat jemand die schon erfolgreich verwendet?
Könnte ich beim untersten Knickmotor auch ein dreistufiges Getriebe versuchen ,oder wirds dann zu ungenau?

Also was der Kugellagershopberlin verkauft kann ich dir nicht sagen.

Bei Schrittmotoren ist häufig nur das Haltemoment angegeben. Also das Moment, mit dem der die Position hält.
Das Drehmoment wenn der Motor dreht, ist geringer. Normalerweise sollte im Datenblatt ein Diagramm sein, in dem Moment über Drehzahl aufgetragen ist.
Damit schaust du dann ob der Motor passt.

Also letzendlich spricht gegen ein 3stufiges Getriebe nichts, mit Riemen sollte da auch kein größeres Spiel auftreten.
Oder was meintest du mit ungenau?
Vorraussetzung ist natürlich, dass du die Riemenscheiben auch alle schön parallel aufbauen kannst, sonst bekommst du schnell Probleme mit der Lebensdauer der Riemen.

Hallo Leute,
bin gestern aus meinem Urlaub zurückgekommen und hab endlich es geschafft mal Bilder zu machen.
Dies sind jetzt mal die Bilder von dem Drehgelenk (ich baue erstmal ein Holzmodell) :

Anhang 23071Anhang 23072

Was meint ihr zu der Holzbauweise? Kann ich den Proto erstmal damit machen?

Hallo Leute ,
hier sind ein paar weitere Bilder vom Bau und von dem geplanten Motor +Getriebe für das unterste Armgelenk.


Mit Anhang hat was nicht geklappt. Bitte noch mal hochladen
Admin


Ich habe aber noch mal eine Frage zur Ansteuerung des Arms.Die wollte ich ja erst in Bascom schreiben und mit RN-Control ausführen lassen,aber dies würde bedeuten ,dass ich ja nicht gerade viele Arbeitsschritte in den Arm bekomme (meine damit viel umprogrammieren für ein mal hin und her.)
Kennt einer ne gute Alternative?

Außerdem würde mich mal interessieren wie die Firma Kuka das mit den Motoren für ihre Arme löst.Haben die in den Armgelenken Schneckenräder drin ,damit der Arm so viel heben kann??

Die Anhänge funktionieren nicht (kann diese nicht öffnen).

Ich würde die Positionsregelung,... auf dem µC machen. Die Steuerbefehle kommen vom PC. Eventuell kann man noch einige Testprogramme auf einem EEProm o.Ä. speichern und diese rein vom µC ausführen lassen (z.B. Funktionstest der einzelnen Gelenke,...) oder für Demonstration.

Die EEProms kannst du dann mit dem µC beschreiben (Daten vom PC zum µC mit serieller Schnittstelle übertragen und dieser schreibt diese ins EEProm.

MfG Hannes

Ich habe die Anhänge noch mal bei meinem anderen rechner angucken wollen.Haste Recht .Geht nicht.Weist du den Fehler???(den ganz oben mit zwei Bildern konntest du aber sehen,oder?)

Was der Fehler ist weiß ich leider nicht, eventuell falsches Format o.Ä.

Die anderen beiden Bilder kann ich sehen.

MfG Hannes

Und wie soll ich das Ändern?? Hab es ja genau so gemacht wie da oben. Wie machst du das?

Ich lade Bilder immer als Jpg hoch. Wenn es nicht funktioniert hat und es eine Jpg ist könntest du es eventuell nochmals hochladen.

MfG Hannes

Hier noch mal ein neuer Versuch.
Der Text zu den Bildern steht schon da oben.







Anhang 23145 Anhang 23146 Anhang 23147







Könntet ihr mir jetzt noch mal auf die Frage da oben bzü. des kuka eine Antwort geben??

Zitat:

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Zitat von Der Einsteiger

Hier noch mal ein neuer Versuch.


Anhang 23145

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Na so klappts doch!
War irgend was bei deinem letzten Versuch schief gelaufen!

Der wird ja sehr groß. Die Spannrolle hätte ich nicht genommen. Den Motor hätte ich mit Langlöchern montiert, und dann mit dem Motor den Riemen gespannt. Das ist aber Geschmackssache.

MfG Hannes