Erst mal ein Bild mit eingezeichnetem Koordinatensystem.

Bild hier  


Bisher konnte der Roboter sich um die z-Achse drehen. Zukünftig soll er sich in der x-Achse knicken können und zusätzlich noch in der y-Achse. Soweit hab ich das zuminderst verstanden.

@Tuxy damit stimmen die Achsbezeichnungen deines Posts nicht mehr ganz aber ich will trotzdem versuchen darauf einzugehen.

Die Gefahr des Aussetztens als erstes:
Richtig ein Anhänger hat das Problem. Allerdings ist bei diesem System der Abstand zwischen den Achsen und dem Knickpunkt (x-Achse) recht gross beim Auto-Anhänger System. Mein System ist hingegen sehr kurz (3cm in jede Richtung von der x-Achse bis zu den Ketten).

Spielen wir also einmal die Situation durch. Der Roboter fährt mit dem Kettenpaar A an das Hindernis heran. Die Ketten überragen das Hindernis und der Roboter schiebt sich hinauf. Gleichzeitig knickt der Roboter in der x-Achse ein (ein Knicken in der y-Achse wird vernachlässigt). Der Roboter wird sich immer weiter einknicken bis zu dem Punkt wo der Teil auf der Stufe genügend Gewicht hat um das Gelenk komplett umzuklappen.

Jedoch geb ich dir recht. dass die Möglichkeit gegeben ist, dass er sich nur bis 90° klappt und dann rechtwinklig an der Stufe steht (Gilt nur für sehr hohe Hindernisse). Wenn ich den Knickwinkel aber bei sagen wir mal 70° mechanisch begrenze, sollte dieser Fall hinreichend verhindert werden.
Klappt der Roboter um, muss er nur noch den Rest hochziehen.

Der Fall dass der Roboter hintenüber fällt ist nicht möglich. der Schwerpunkt des Roboters liegt zu weit in der Mitte.


Deine Zeichnung entspricht genau dem was ich auch schon entworfen habe (meines als Technische Zeichnung mit Kugellagern etc). Und es ist wohl die einzige Möglichkeit beide Drehachsen zu realisieren.

Wie die genaue lösung aussieht weis ich aber noch nicht. Dazu müssen wir die Kräfte betrachten die auf das System wirken.

Die Antriebskräfte (A) wirken in erster Linie in Y- Richtung vor und zurück.
Beim drehen (bzw. lenken) treten wieder Kräfte in Y Richtung auf (B) jedoch für jede Kettenseite entgegengesetzt. Dadurch entsteht ein Drehmoment (orang) um die z-Achse, welches möglichst gut kompensiert werden muss. D.h. je breiter die Mittelachse befestigt ist an den Körperteilen, desto besser können diese Kräfte kompensiert werden (die jetztige Zeichnung wäre bezüglich dieser Kräfte optimal, eine Achse die nur in der Mitte fest ist hingegen eher schlecht).

Die Kräfte C (einknicken bzw. hocheben) werden durch das Gelenk in der x-Achse fast vollständig aufgehoben.
Die Kräfte welche ein drehen um die y-Achse bewirken würden (nur eine Kette ein hinderniss hochgefahren) werden durch das Gelenk in der y-Achse kompensiert.

So genug vom Theoretischen Exkurs, aber soviel zur Kinematik von Robotern.