Hm, das ist ein sehr guter Punkt. Die Seile werden aufeinander eine Kraft ausüben, da sie ja gespannt werden müssen und sie im Allgemeinen nicht parallel zur Gewichtskraft verlaufen. Gibt es noch einen anderen Grund den ich übersehen habe?Zitat von ranke
Deshalb war meine Überlegung hier einen Schrittmotor zu verwenden. Ein Getriebe halte ich aber, grade nach deinem Post, für sinnvoll. Die Frage ist nun aber welches und mit welcher Übersetzung.
Über die Biegesteife des Seils mache ich mir weniger Sorgen. Geplant war ein 1 mm Polyamidseil mit 300 N Bruchlast welches ich auf eine knapp 1 cm dicke Trommel wickeln wollte. Aber in diesem Punkt kenne ich mich zu wenig mit Seilen aus, als das ich mich blind auf die Aussage "passt schon" verlassen kann.
Wieder eine wichtige Frage. Ehrlich gesagt habe ich mir dazu noch gar keine Gedanken gemacht. Das was der Endeffektor momentan halten soll sind Stifte, ein paar Flaschen Cola sowie eventuell mal eine Webcam. Es ist also alles eher unzerbrechlich, zumal ich nicht plane das ganze mehrere Meter über dem Boden schweben zu lassen.
Ein Seilriss soll auf alle Fälle vermieden werden, allerdings glaube ich nicht das ich in die Nähe der Belastungsgrenze komme. Ansonsten muss ich ein dickeres Seil verwenden.
Auf der anderen Seite ist ein ungebremstes Abstürzen der Last auch nicht erwünscht, denn sollte ich mich mal dazu durchringen meine Bierflasche durch die Gegend zu fahren, dann sollte ein GAU verhindert werden.
Alles in allem also entweder ein "gebremstes fallen" oder einfach eine selbsthemmende Konstruktion.
Geplant war den Roboter zu Anfang auf eine fest definierte, bekannte Startposition zu setzen, wenn er eingeschaltet wird. Anschließend soll ein tracking der Motorbewegungen via dead reckoning / Koppelnavigation erfolgen.
Ich bin mir allerdings noch unsicher welche Sensoren ich verwende um daraus einen Kalman-Filter zu bauen. Meine erste Idee war eine (oder zwei) Kamera(s), da ich mich mit Computer Vision einigermaßen auskenne.
Eine andere wären Ultraschallsensoren, welche geschickt platziert den Endeffektor im gesamten Arbeitsraum im Blick behalten können ohne von den Seilen beeinträchtigt zu werden.
Andere Ideen sind aber trotzdem willkommen.
Mein momentanes Konzept für den Roboter sieht aus wie folgt (ist noch eher grob):
Die erste Version soll eine 2D Konstruktion werden. Wenn ich diese dann erfolgreich kontrollieren kann erweitere ich den Roboter auf 3 Dimensionen mit mehr Motoren und Freiheitsgraden.
Endeffektor:
- Platte 15x15 cm auf der man so ziemlich alles installieren kann (vlt einen kleinen Greifer?)
- In jeder Ecke des Quadrates eine Bohrung für jeweils ein Seil mit ca. 1.5 - 3 m Länge
Motor/Seiltrommel:
- Schrittmotor (Haltemoment?)
- ein noch näher zu bestimmendes Getriebe
- 1mm Polyamidseil welches auf einer Seiltrommel mit 1cm Innendurchmesser auf- und abgewickelt wird
Rahmen:
- Rechteckiger Rahmen mindestens 40x60cm
- auf ca. 20-30cm hohen Füßen (damit man den Arbeitsraum ggf. ohne Umbau nach unten erweitern kann)
- das Seil wird über Seilrollen in jeder Ecke des Rahmens zum Endeffektor geführt.
- Motoren und Seiltrommeln werden an den Füßen des Rahmens gelagert.
Steuerung:
- Motortreiber werden zu den Motoren passend gewählt
- Motorsteuerung, Sensorauswertung und Regelung übernimmt ein Raspberry Pi
- Pfadvorgaben, motion profile u.ä. werden via Ethernet vom PC / Handy aus übergeben
- Sensorwerte, Kamerabilder, Position des Endeffektors wird via Ethernet ausgeben
Ziele:
- Bewegen des Endeffektors auf Bahnen durch den Arbeitsraum (Geschwindigkeit allerdings zweitrangig)
- Malen eines Mandalas (vlt ausgewachsene Vektorgrafiken)
- Balancieren eines Stabes auf dem Endeffektor
Hauptziel ist hier allerdings die Planung und Umsetzung des Projekts mit Fokus auf die Softwareseite (lokalisieren, vorwärts / rückwärts Kinematik, …)
Kritik an jedem Punkt und Vorschläge sind gerne gesehen, zumal ich denke das ich bestimmt irgendwo was wichtiges vergessen habe.
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