Warum Rotationsgelenke? Weil man so nur die Rückwärtstransformtion machen braucht und dann die Gelenke im Winkel regeln braucht. Das ist schon schwierig genug, wenn man dann linearaktuatoren nimmt, muss man von den Winkeln nochmal auf den benötigten Stellweg transformieren. Wir sind das alles schonmal für einen Zweigelenkmanipulator in einem Seminar durchgegangen und ich kann dir nur sagen: das wird vom Rechenaufwand sehr unschön. Wenn du mit Schrittmotoren arbeitest, bekommst du so auch immer mehr Spiel in dein System. Versuch lieber, die Motoren mögichst nah an die erste Achse zu setzen, um das Trägheitsmoment niedrig zu halten, und die Kraft über Zahnriemen oder Koppelgetriebe zu übertragen. Anders lassen sich aber auch Vorrichtungen zum Massenausgleich einplanen.
Wegen der Lagerung: Wellenlagerungen sind nur paarweise statisch bestimmt. Nimmst du nur ein Lager, so kann das Gelenk sich auch verkippen, was für deine Positionsgenauigkeit absoluter Horror ist. Der Einsatz von zwei Lagern ist somit eigentlich essentiell, da das ein Verkippen drastisch minimiert. Denk auch dran, dass die Lagerung vom Schrittmotor selbst nicht dafür geeignet ist, einen solchen Arm direkt zu tragen. Auch da würde ich zu Zahnriemen raten. Guck dir beispielsweise mal an, wie das hier gelöst wurde.
Edit:
Das hier kannst du dir auch gerne noch angucken:
http://de.wikipedia.org/wiki/Lagerungskonzepte
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