Hallo Phillip,
ich wollte euch nicht von euren Ideen abbringen. Lediglich den Hinweis auf die Verwendung von Servos geben, und die Probleme die daraus resultieren können!
Letzt endlich hängt alles von euren Anforderungen an den Roboter ab. Wenn für euch eine entsprechende Genauigkeit in Ordnung ist, und ihr das Problem mit den Wartezeit zu eurer Zufriedenheit programmtechnisch lösen könnt. dann sind Modellbauservos eine ziemlich einfache und kostengünstige Lösung.
Billiger werdet ihr das von den Antrieben her nicht hinkriegen. Hab ich alles schon hinter mir. 6 Modellbauservos + Servocontroller von Robotikhardware, Adapter USB-RS233 für den Controller und ein bisschen Code am PC. Funktioniert super und kostet nicht die Welt.
Jetzt kommt das Aber: Ich war mit den Ergebnissen nicht zu frieden. Hatte zeitweise auch mal einen alten Industrieroboter von P&P Nürberg, der hatte Industriepotentiometer direkt auf den Drehachsen montiert. Dieser hat eine reale Auflösung von 512 Schritten für ca. 210 Grad Winkel geschaft (jeder Step konnte auch angesteuert werden). Traglast war 500 g. Konstruktion war massiv mit Lagerung, Zahnriemenantrieb...mit einer ordernlichen Linearfahrt hab ich da gar nicht anfangen müssen. Das Ding hat gewackelt wie ein Kuhschwanz.
Wenn ihr einen Kompromiss sucht, es gibt eine Reihe von Möglichkeiten die Genauigkeit von "Standart" Servos zu erhöhen:
1.) Hast du selbst schon genannt. Antrieb des Roboters indirekt über einen Zahnriemenübersetzung. Antriebe sind im Rumpf des Roboter. Damit wird der Arm leichter. Zahnriemengetriebe (HTD-Profil verwenden) können über entsprechende Spanner spielfrei hinzukriegen sein. Achtung, mit der Kraft die der Zahnriemen belastet wird, mit dieser muss er auch gespannt werden (Lagerauslegung). Ja nach Übersetzung wird dann das Getriebespiel des Servos sowie die Ungenauigkeiten des Potis kleiner, auf Kosten von der Geschwindigkeit sowie der Schwenkwinkel. Normale Servos haben ca. 180 Grad. Bei einer Übersetzung von 4 hat der Roboter nur noch einen Schwenkwinkel von 45 Grad.
2.) Modifikation des Servos hinsichtlich des Potentiometers. Dieses wird durch einen Magnetencoder ausgetauscht. Dafür wird auch eine andere Servoelektronik benötigt.
3.) Modifikation des Servos "Servohack" damit dieses endlos drehen kann. Das Poti wird von dem Getriebe entfernt und mit der Drehachse direkt verbunden. Dies kann z.B. über eine Getriebe 10:1 passieren. Somit dreht sich bei einer Umdrehung der Drehachse das Potentiometer 10 mal. Anstatt des Standart Potis nehmt ihr ein 10-gang-Potentiometer. Somit könnte die Auflösung auch erhöht werden.
4.) Verwendung des Servos über einen Zahriemen nur als Antrieb (Übersetzung möglich). Dafür ist ein Servohack notwendig. Anstatt des Potis verwendet ihr einen externen Impulsgeber. Diesen montiert ihr entweder direkt auf der Drehachse (entsprechende Auflösung notwendig) oder über die Getriebestufe vorher (Impulse werden durch die Übersetzung vervielfacht). Somit könnt ihr deutlich höherer Auflösungen erziehlen. Aber für die Inbetriebnahme des Roboters ist immer zu Begin eine Referenzfahrt (Fahrt gegen einen Rollentaster oder Induktivgeber) notwendig, um die Roboterposition zu bestimmen. Entsprechende Impulsgeber findet ihr bei Ebay. Hab neulich Industriegeber mit A, A/, B, B/, C, C/ mit 2500 Impulsen pro Umdrehung erstanden (Haben sogar noch einen Referenzimpuls um die Toleranzen der Endschalter auszugleichen). Mit Quadraturauswertung kommt man hier auf 10000 Impulse pro Umdrehung. Diese kann man direkt auf die Drehachsen montieren. Somit lässt sich eine Auflösung von 0.036 Grad erzielen. Kostenpunkt war 25 Euro/Stück. Auch hier ist dann aber eine entsprechende Elektronik zu verwenden, die Servoelektronik ist nicht dafür geeignet.
Ihr seht, Möglichkeiten gibt es genügend. Es hängt alles von euren Erwartungen an den Roboter ab.
Gruß
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Zitat von Joe23
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