Beinmechanismus für Hexabots optimieren - gelöst

**vohopri** · 30.12.2007, 15:55

Hallo,

ich würde gern wissen, warum die Beine der Hexabots so oft so konstruiert werden, dass das Halten des Eigengewichts Strom verbraucht.

Warum baut man die Gelenke nicht so, dass durch das Verknien - wie das tatsächlich in der Technik heisst - der Kraftaufwand beim Stehen gegen Null geht. Bei Vierfüssern und beim Menschen ist das ja auch so. Beim gestreckten Bein braucht es kaum Kraft, um das Gewicht zu tragen.

Ein einfacher Kniehebelmechanismus würde beispielsweise so aussehen:
Bild hier
Das ist mal ohne Optimierung nur so hingezeichnet, um das Prinzip zu illustrieren.

grüsse,
Hannes

**Tuxy** · 30.12.2007, 16:28

Ein Hexabot hat keinen aufrechten Gang wie Vierbeiner, sondern einen gebeugten, wie z.b. Spinnen.
Würde man die Beine nach dem Prinzip konstruieren müsste er wie auf Stelzen gehen.

Dein vorschlag wird auch andere Probleme bei der Umsetzung bringen:
-viel komplizierter vom Aufbau
-mehr Gewicht
-grösserer Aufbau
-störanfälliger

Ob es so im Endeffekt effizienter ist wage ich zu bezweifeln.

Der für das Haltemoment aufzubringende Strom bei den bisherigen Varianten
dürfte auch nicht sehr hoch sein wegen der grossen Übersetzung der Servos,
von Hand sind diese schon schwer zu bewegen.

Im Betrieb sind die Beine ständig in Bewegung, daher ist die Dauer in der ein Bein gehalten werden muss auch gering.

Wenn du allerdings anderer Meinung bist versuch doch mal dein Prinzip in die Praxis umzusetzten,
ich bin auf Ergebnisse sehr gespannt.

**vohopri** · 30.12.2007, 17:46

also da hast etwas gründlich missverstanden. Niemand hat einen aufrechten Gang vorgeschlagen. wo steht das, aus dem du das heraus liest. Ich schlage nur einen verknieenden Mechanismus vor, weil mir Kniehebel in der Technik andauernd begegnen.

Etwas komplexer wäre es schon, einen Kniehebelmechanismus in ein Krabbelbein ein zu bauen. Aber zu kompliziert wird das sicher nicht. Etwas handwerklich - mechanisches Geschick und das geht dann schon. Lässt sich halt nicht so bequem fertig kaufen.

Das Gewicht wird geringer, da bei gleicher Laufzeit, die Akkukapazität niedriger dimensioniert werden kann.

Grösser wird das nur, wenn du falsch dimensionierst.

Was soll störanfällig sein? Ich habe nicht vorgeschlagen, dass jemand, der kein Gelenk bauen kann, das trotzdem tun sollte.

Es ist ein Irrtum, wenn man annimmt, dass das Gewicht nur in Ruhe gehalten werden muss. Auch in Bewegung, muss das Gewicht vor dem Absinken bewahrt werden, wenn man zulässt, dass es in einem ungünstigen Winkel wirkt.

Überleg doch mal, jedes Bein, das am Boden ist - sei es in Ruhe oder in Bewegung - trägt das Gewicht, wenn es nich verkniet ist.

Bloss weil man es noch nicht gesehen hat, heisst das nicht, dass es das nicht geben kann. Vielleich fällt ja noch jemanden etwas ein, das aus dem Rahmen des allgemein üblichen etwas hinaus reicht.

grüsse und wünsche ein gutes neues,
Hannes

**PicNick** · 30.12.2007, 17:52

@vohopri:

Vielleicht kannst du der Sache mit den Spinnenhaxen was beisteuern ?

Ich erwarte mir in dieser Variante einen guten Kompromiss, konnte es aber noch nicht beweisen bzw. ernsthaft nachmessen

https://www.roboternetz.de/wissen/in...t_Bodenhaftung

**Manf** · 30.12.2007, 18:18

Es sieht so aus, als wollten die meisten Hexabots und Spinnen das Bein, aus der Ruhelage heraus verlängern können.

Dabei geht dann beispielsweise der Oberschenkel von Körper aus nach oben zum Knie und dann über den längeren Unterschenkel zum Boden.
Man hat damit recht lange Beine die in der Ruhelage etwas gefaltet sind und der Schwerpunkt liegt nicht so hoch.

Vielleicht ist es interessant, auch diese Variante bezüglich der nötigen Kraft (beim Warten auf Aufträge oder Lauern auf Beute) zu betrachten.
Manfred

**robocat** · 30.12.2007, 18:33

das hier wollte ich euch sowieso mal zeigen. eigentlich wollte ich warten, bis es ordentlich laufen kann, aber ich komme im moment nicht dazu, daran weiterzumachen.
Bild hier

hier ein ziemlich schlechtes (und nicht sehr beeindruckendes) video aus einer frühen entwicklungsphase:
http://katze.dead-men.de/AVI_0002.AVI

sobald etwas daraus geworden ist, habe ich vor das projekt noch ordentlich zu dokumentieren.

gruesse

**Tuxy** · 30.12.2007, 19:34

Ich möchte mich erstmal entschuldigen wenn meine Beiträge zu pessimistisch rüberkommen,
so ist das meistens nicht gemeint.

In meinem Beiträgen widme ich mich meistens den Problemen,weniger dem Lob für vollbrachte Taten.
Das heisst aber nicht dass ich neuen und wie hier auch guten Ideen gegenüber unaufgeschlossen bin.

So nun zum Wesentlichen.
Der aufrechte Gang hat sich oben aus deinem Beitrag raus gelesen
Vierfüssern und beim Menschen ist das ja auch so. Beim gestreckten Bein braucht es kaum Kraft, um das Gewicht zu tragen.
Für mich ist es bei deinen Beiträgen immer schwer abzuschätzen wie weit das alles durchdacht ist,
da es nur häppchenweise zum Vorschein kommt.

In enigen Punkten muss ich dir Recht geben.
Ich halte diese Methode auch für durchaus möglich, nur der Preis dafür scheint mir sehr hoch.
Ein Hexa zu bauen ist schon eine Kunst, meine Hochachtung an Leute die es wirklich schaffen.
Oft lese ich schon von Problemen ein Gegenlager für Servos zu bauen,
oder ein Bein als solches zu konstruieren.

Ein "einfachen" Kniehebelmechanismus noch mit einzubeziehen macht es noch viel komplexer
und meiner Meinung nach auch störanfälliger.
Dabei geht es nicht um fertigungstechnischen Fähigkeiten, sondern das Gesamtkonzept.
Was passiert z.b. wenn der Bot ein Hinderniss übergeht und das Bein nicht
so weit ausgestreckt werden kann das ein verknien zu tragen kommt.
Es ist nicht gesagt dass ein Bein welches das Gewicht trägt, egal ob in ruhe oder Bewegung,
sich in dem "0" Punkt befindet.

**vohopri** · 30.12.2007, 19:58

ich hab ja auch kein fertiges Konzept, drum Stell ich die Idee mal zur Diskussion - weils mich interessiert.

Nochmal: ich schlage nicht vor, den Krabblern einen aufrechten Gang bei zu bringen. Das Beispiel von Vierfüssern und Menschen hab ich nur angeführt, um es nachvollziehbar zu machen, was das Verknieen bringt. Gehe einmal 100 m aufrecht und einmal 100 m im "Entengang" also mit deutlich abgewinkelten Knien, das spürt man sofort, was der Unterschied ist.

Was passiert, wenn ein Bot über Unebenheiten hinweg geht? Das ist eine entscheidende Frage. Genau dann und erst dann mach das in die Knie gehen Sinn.

Ich schlage auch nicht vor, die Dinger höher zu bauen., sondern die Gelenke und Servos anders an zu ordnen. Und es kann schon sein, dass das erst ab einer gewissen Grösse mit vertretbarem Aufwand durchführbar ist.

Fertigungstechnisch wird das sicher eine grössere Herausforderung, als die Standardkonzepte.

Aber zunächst geht es ohnehin nur darum, zu schauen, wer Lust hat, neues zu denken und konstruktiv zu diskutieren. Dass kein Konzept für alle passt, das sieht jeder, der auch nur 10 Minuten hier durch die Rubriken klickst.

grüsse,
Hannes

**robocat** · 30.12.2007, 22:00

in dem obengezeigten ding (das ja nur ein experiment ist, nicht mal ein prototyp, weil es so ja nur "schlurfen" kann wegen dem schwerpunkt) habe ich ja versucht, das gewicht zumindest teilweise von den servohörnern auf die scharniergelenke zu verlagern. das hat nebenbei den vorteil, dass man über den hebel mehr kraft aufbringen kann, und die 180° servoweg auch ausgenutzt werden.

gruesse