Welcher Motor an Schneckengetriebe?

[leuchtpassant]

Hmm, mir scheinen Schrittmotoren einfacher zu steuern zu sein? Aber man braucht vermutlich einen Endlagesensor, den man anfahren kann, um eine absolute Position zu erhalten, oder?

Servomotoren haben häufig nur einen sehr eingeschränkten Drehwinkel, oder? Ist das immer so, oder gibt es auch Servos ohne Endlagen?

Der Scheibenwischermotor ist auch ne gute Idee, vor allem günstiger, als die anderen Motoren, die ich bisher angeschaut habe. Bisher tendiere ich aber zu Schrittmotoren.

Übrigens haben wir ein Budget von 500€ und der Arm soll möglichst leicht werden.

[Geistesblitz]

Schrittmotoren sind tatsächlich recht einfach zu steuern. Müsst ihr euch einfach mal ein wenig einlesen, über Google findet man ja doch schon recht viel dazu. Das mit dem Referenzsensor stimmt auch, da ein Schrittmotor an sich ja nur relativ positioniert. Ein mechanischer Endlagenschalter könnte aber zu ungenau sein, wenn es genau werden soll sind induktive Sensoren besser geeignet (leider auch teurer).

Servomotoren sind für mich alle Arten von geregelten elektrischen Antrieben, wovon Modellbauservos nur einen kleinen Teil ausmachen. Man kann aber auch Modellbauservos so umbauen, dass sie mehrere Umdrehungen machen können, allerdings dann nur ungeregelt oder mit einer selbst zusammengeschusterten Regelung. Die Winkelmessung müsste dann auch anders erfolgen, da das Poti ja den Winkel begrenzt. So ganz ohne ist das nicht, ich schlag mich mit dem Thema auch gerade herum. Aber für eure Anforderungen wäre ein Servo wohl eher zu schwach, bei meinem Roboterarm stottern die ja schon bei 150mm Segmentlänge (bei Gelenk 2 sind es aufsummiert somit schon bis zu 300mm) herum.

Scheibenwischermotoren sind schon recht stark und haben vor allem auch schon ein Schneckengetriebe eingebaut. Die müsste man dann allerdings auch wieder regeln können. Am besten, ihr verwendet auch einen Trick, der bei richtigen Industrierobotern angewandt wird, um die Antriebe klein zu halten: Kompensierung der Massen. Dazu werden häufig Feder-Dämpfer-Elemente so eingebaut, dass sie dem Eigengewicht der Armsegmente entgegenwirken, sodass diese Momente nicht mehr vom Motor getragen werden müssen. Alternativ wird versucht, den Schwerpunkt der Glieder möglichst nah an das Gelenk zu setzen (bei vielen Robotern sind zB. die Motoren für das Handgelenk auf der entgegengesetzten Seite des Unterarms, sieht man hier ganz gut).

Wenn ihr doch Schrittmotoren nehmen wollt, müsst ihr auch gucken, wo ihr dann das Getriebe herbekommt. Euer finanzieller Rahmen erscheint mir dafür recht knapp bemessen zu sein. Mit Quellen kann ich nicht wirklich dienen.

[leuchtpassant]

Das erste Kippgelenk, an dem also beide Armelemente hängen, werden wir einigermaßen ausbalancieren. Den zweiten Arm werden wir nicht lokal antreiben, sondern über einen Zahnriementrieb, der durch den ersten Arm geht, vor dem dann der Motor hängt.

So die grobe Vorplanung.

[Geistesblitz]

Also Achse 2 und 3. Ja, so hört sich das schon ganz vernünftig an. Muss dann nur später per Software entkoppelt werden, aber das geht ja eigentlich ganz gut.
Euer Problem wird aber trotzdem bestehen bleiben: vernünftige Getriebe sind teuer und die Motoren von Scheibenwischermotoren sind mit ihrem Getriebe nicht ohne massive Probleme zu trennen. Zumindest stell ich mir den Umbau auf Schrittmotor nicht besonders einfach vor. Je nachdem, wie eure Möglichkeiten zur Materialbearbeitung sind, könntet ihr auch die Getriebe selber zusammenbauen, Teile dafür findet ihr beispielsweise bei Mädler oder GHW. Damit ihr was davon hat, braucht ihr aber auch passende Aufnahmen für die Getriebe.