Roboterarm mit Schrittmotoren ?!

[BurningBen]

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.

[Der Einsteiger]

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?

[BurningBen]

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.

[Der Einsteiger]

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?

[Joe23]

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

[Joe23]

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

[movido]

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