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Thema: Fußkraftsensor Humanoidroboter

  1. #11
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Wenn man es richtig macht, ist die Kapazitive Lösung nicht Aufwendig und so kleine sind die Kapazitäten nicht. Eine Auflösung im fF Bereich ist keine große Kunst. Das größere Problem ist der Mechanische Teil. Nicht umsonst arbeiten viele der billigen Waagen (Preisklasse unter 20 EUR) mit einer Kapazitiven Abstandsmessung und nicht mit DMS.

    Bei der Induktiven Kraftmessung kann man auch Statische Kräfte messen und nur den entlasteten Zustand beim Laufen gelegentlich als Nullabgleich nutzen.

    Induktiv gibt es noch ein andere Möglichkeit: Wenn ein weichmagnetischer Ferritekern mechanisch belastet wird, ändert sich die Induktivität - je nach Kern und Kraft durchaus merklich (mit einem Beispielkern von Pollin (Best.Nr. 250 274) komme ich mit der Kraft der Finger auf gut einen Faktor 2). Für den Sensor hier müsste man aber wohl einen kleineren Kern nehmen.

  2. #12
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von Thoralf
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    prima Idee mit dem magnetoelastischen Effekt.
    Das wäre bei meinem eignen Projekt DIE Lösung.

    Selbst kleine Kräfte liessen sich genau messen:

    - ein Schwingkreis mit Ferritkern zur Kraftmessung
    - ein zweiter Schwinkreis zur Temperaturkompensation
    - Differenz = Kraft

    leicht messbar und gut auch in beengte Platzverhältnisse einbaubar und vorallem billig

  3. #13
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Besonders genau wird eine Messung über den Magentoelastischen Effekt nicht sein - dafür ist vermutlich der Temperatureinfluss, und auch die variable Refelxion von Schallwellen die vom Kern ausgehen verantwortlich. Auch die Kräfter der Spule auf den Kern sind schon ein Problem. Man hat aber einen realtiv hohe Auflösung und kann bei der Anwendung hier kann man relativ leicht wiederholt einen Nullabgleich machen. Der Vorteil ist eher der einfache Aufbau. Ein Kern mit variablem Luftspalt ist ggf. aber besser von der Genauigkeit.

  4. #14
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von Thoralf
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    Ein Kern mit variablem Luftspalt ist ggf. aber besser von der Genauigkeit
    der K-Faktor sollte eigentlich auch größer sein als bei Magnetoelastik.
    Du überzeugst mich immer mehr, dass das eine Lösung für mein Problem ist.

  5. #15
    Moderator Robotik Einstein Avatar von HannoHupmann
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    Klingt nach dem Thema meiner Diplomarbeit Ist ne komplizierte Sache und das was ich damals als Lösung verwendet habe ist weit über dem Budget.

    Übirgens nur mal so zur Info, der Schwerpunkt des Roboters kann sich auch außerhalb der Fussfläche befinden. Dann wirst du ihn mit den Sensoren nicht mehr bestimmen können.

  6. #16
    Neuer Benutzer Öfters hier Avatar von Philbot
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    Ok, was du so zum magnetoelastischen Effekt schreibst, Besserwessi, hört sich gut an. Bleibt halt nur die Frage, ob sich das auch hinreichend einfach und ebenso günstig wie die Alternativen realisieren lässt. Ich schau mal, ob ich was in der Richtung finde. Aber du hast Recht, der Kern, den du genannt hast, ist in der Tat etwas zu groß. Ich weiß aber nicht, ob es überhaupt so dünne Kerne gibt.

    Anfang nächster Woche wird die Entscheidung getroffen, welche Technik wir verwenden. Bis dahin ist noch Zeit für Ideen und Vorschläge. Im Moment ist unser Favorit nachwievor der FSR, weil ich da einige konkret mögliche Sensoren bereits ausfindig gemacht habe und wir von einem funktionierenden Beispiel wissen, bei dem das ebenfalls eingesetzt wird. Also mal schauen ob ich noch was zum magnetoelastischen Ansatz finde, wär sicher ne gute Alternative.


    Klingt nach dem Thema meiner Diplomarbeit
    Na das hört sich doch super an! Auch wenn wir deine Lösung offenbar nicht verwenden können, hast du vielleicht mit den hier diskutierten Ansätzen in diesem Rahmen irgendwelche Erfahrungen gemacht bzw. Vorschläge, was davon am realistischsten ist? Ein wissenschaftlicher Mitarbeiter des Fachgebiets Mess- und Sensortechnik meiner Uni hat mir bereits eine Studienarbeit geschickt, die erörtert welche Technologien denkbar wären (auch wenns letztendlich um was im Bereich Medizintechnik ging). Das hat für den Anfang sehr geholfen.

    Achja, sorry wegen der Formulierung. Streng genommen geht es hintergründig um die Messung des ZMP, nicht des Schwerpunkts. Aber Thema sind ja eh die Sensoren.

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