Ahnugslos zum erstem Bot

[Tomy83]

Die Antworten zur Akkutechnologie sind ja recht eindeutig. Obwohl es schön were wenn noch Jemand Erfahrngswerte hätte. Ladegerät für Lipo und Co. ist sowieso vorhanden. Und da ich ohnehin vor hatte, für die ersten Versuche, ein Netzteil (leider 12V) zu Nutzen, kommt mir der SBEC eigentlich ganz recht.

Nochmal eine andere Frage, da ich gerade die Platine machen will. Ist es für die PWM (Servosignal) sinnvoll ein Pulldown Wiederstand zu nutzen? Da der µC Ausgang ja sowieso über den Optokoppler auf GND geführt wird. Auf meiner Versuchsplatine funktioniert das zwar, aber eine Fachmeinung wäre mir schon ganz lieb.

Danke schonmal

[HannoHupmann]

Sehr schön! Mal wieder ein Hexa der nicht laufen wird! Ich werde nicht müde in jedem Thread diesen Satz zu bringen, auch wenn es mich immer wieder erstaunt, dass die Grundüberlegungen beim Bau eines Hexas nicht beachtet werden.
Wieso sagt eigentlich jeder, dass er die Hexa Threats im Forum gelesen hat und am Ende komm ich doch wieder mit meiner Standardrechnung?

Besonders wenn es ein Hexa mit 3,4kg bzw. respektive 5kg werden soll. Die verwendeten Servos sind ein Witz, für den Preis so wenig Leistung. 90Ncm reicht nie, bzw. kommt auf den Hebelarm an, aber rechnen wirs mal wieder vor:

DerKlassiker, die Auslegungsberechnung:
3,3kg / 4 Beine' * 10cm Hebelarm = 82,5Ncm hart an der Grenze aber ganz ohne Elektronik und Akkus gerechnet. Die Servos müssten 792g auf die Wage bringen.
--> 4kg / 4 Beine' * 10cm Hebelarm = 100Ncm und schon gehts nicht mehr und 10cm Hebelarm ist sehr kurz gerechnet.

') Beine am Boden

Aber um gleich den Antworten zuvor zu kommen, bei 5kg (und das wird er mit Akkus locker wiegen!!!) wird auch 5 Beine auf dem Boden nicht ausreichen, denn es kommt wieder 100Ncm raus.

Realistisch wäre:
5Kg * 20cm / 4 Beine = 250Ncm * 1,5 (Sicherheitsfaktor) = 375Ncm!! pro Schulterstervo!

Dieser Rechnung berückstichtig übrigens nur die statischen Kräfte. Dynamisch ist es leider noch etwas mehr und daher sollte man die Servos nicht auf die statischen Drehmomente auslegen sondern auf dynamische.
Übrigens dürfte man bei der Drehemomentanforderung bei 15 - 20A Spitzenstrom und 4-7A Dauerstrom liegen. Ein 25A SBEC wiegt etwa 100g aber bei der Leistung braucht man ordentlich viel Pufferkondensatoren!


Eigentlich ist es ganz einfach: ein Hexabot muss so leicht wie es nur irgendwie geht werden, dann wird er kostengünstig und effizient!
Die Konstruktion ist ja ganz hübsch aber viel zu masiv ausgelegt ich würde sagen in der Bauform könnte der Hexa mit 50kg belastet werden ohne dass sich was verbiegt. Sorry aber klassischer Planungsfehler bei der Auslegung und ich weise lieber jetzt darauf hin als wenn dann alles hübsch aufgebaut ist und die Servos nacheinander ausfallen.

[Tomy83]

hallo und danke für deine Antwort,

Leider bin ich nicht der Einzigste der nicht alles durch liest. Die Schulterservos haben 200Ncm.
Das die Konstruktion etwas Überdimensioniert ist, hatte ich ja bereits erwähnt. Und falls die Servos doch zu schwach sind, da muss ich halt in den sauren Apfel beißen
Ein klein wenig hab ich ja auch gerechnet, der Beinabstand ist unausgelenkt 92,05mm. Das wären ca.7kg Trag Gewicht. Die 5kg könnten statisch bei 45° auslenkung noch gehalten werden, aber bei 35° ist eh Schluss zwecks Kippgefahr.
Gut die Dynamischekraft hab ich ganz außen vor gelassen.
Mir stellt sich noch die Frage: wozu alles berechnen wenn ich am Ende sowieso 50prozent aufschlage.

[HannoHupmann]

Ohne genaue Angaben kann ich natürlich keine genaue Gegenrechnung anfangen. Mit einem kürzeren Hebelarm lässt sich das Drehmoment natürlich verkleinern. Dann könnten die 200Ncm auch ganz gut reichen, zumindest für die Schulter. Wobei ich ehrlich gesagt nicht sagen kann worauf sich die "92,05mm unausgelenkt" beziehen sollen. Die Angabe ist etwas schwammig, da ich und die anderen User nicht wissen worauf du dieses Maß beziehst. So erschließt sich mir auch nicht was die beiden Winkelangaben beteuten sollen. Hier kann ich nur raten, worauf ich keine Lust habe.

Den Sicherheitswert von 50% - 100% verwendet man um sich genau diese dynamische Berechnung zu sparen. Da diese recht kompliziert ist, nimmt man die statischen Kräfte und gibt eine großzügigen Sicherheitswert dazu und fertig.
Korrekt ist das nicht, aber unkompliziert.

Für den Fuss würde ich mit 90Ncm wirklich vorsichtig sein. Bei unkünstiger Beinstellung können hier hohe Drehmomente entstehen und der Roboter geht in die Grätsche!

[PICture]

... wozu alles berechnen wenn ich am Ende sowieso 50prozent aufschlage.

... weil es z.B. 500 % nötig werden._. Na ja, du fängst erst lernen an.

[Tomy83]

mal fix ein Bild um 92,05mm zu erläutern, diese sind jetzt doch 90,05mm. Dabei ist das Bein exakt 90° zum Roboter in Laufrichtungsachse. Oder anders gesagt, in Mittelstellung. Sollte Statisch, ohne Sicherheit 6,792Kg tragen, und bei Max-Auslenkung (35° von Mittelstellung entfernt / Bein Ausgestreckt) 5,417Kg (@11,29cm Gesamtlänge Horizontal Fußspitze bis Schulter).


Den Spaß für den "Fuß" hab ich auch mal durchgerechnet (wieder ohne Sicherheit). Da wäre eine wirksame Hebel Länge (Horizontale) von 52,21mm. Das würde 85,36 Ncm machen.

Das jetzt die Sicherheit fehlt, davon habt ihr mich überzeugt. Und das Haltekraft und Stellmoment nicht das selbe sind sollte klar sein. Da ich nun die Servos schon einmal habe werde ich es auch erst mal damit versuchen. Falls es nicht geht, dann ist der Apfel sauer, und ich brauch 6 neue. Dann könnten die 200Ncm-Teile ins Knie und an der Schulter gibt's dann gleich Lipo-Fähige. Das würde auch die Stromversorgung entlasten (SBEC). Zur Pufferung wollte ich es erst mal mit 8200µF pro Bein versuchen, und das Oszi wird mir schon sagen ob das reicht (hoffe ich).

Die 90Ncm Servos sind eigentlich hauptsächlich drin, weil diese Low-Profile sind. (deswegen etwas teuer)

Zum Gewicht, da war ich anfangs etwas Blauäugig... Ist doch etwas schwerer geworden wie erhofft. Wie gesagt das ist mein erster Roboter. Quasi der "Anfang vom Lernen". Deswegen sind auch so viel Löcher im ALU. Da ich Größtenteils auf Halbzeuge zurückgreifen wollte, war die Auswahl an Material etwas beschränkt (keine Fräsmaschine verfügbar).

Hat noch jemand Meinung zu den Pull-Downs am PWM??? Da ich mir nicht sicher bin, ob die Störungen durch die LED im Optokoppler bereits abgebaut werden.

[HannoHupmann]

Pull Down und Optokopler braucht es in der Signalleitung nicht zwingend und ich fahre bisher ganz gut ohne. Einzig ein paar Ferritkerne habe ich den Kabeln gespendet.

Die Querverstrebungen im Körper braucht es meiner Meinung nach nicht, das sieht mir so schon sehr massiv aus. Da lässt sich wieder ein wenig Gewicht sparen.

Meinen nächsten Hexa werde ich wohl nach konsequentem Leichtbau bauen, aber das wäre dann auch schon Nummer 5 :-P

[PICture]

Hat noch jemand Meinung zu den Pull-Downs am PWM??? Da ich mir nicht sicher bin, ob die Störungen durch die LED im Optokoppler bereits abgebaut werden.

Ich bin (fast) sicher, dass die LED im Optokopler mit seinem Strom um ein paar mA im Vergleich zu stärker beströmten Motoren unbedeutend ist.

Sonst wollte ich nur das von HannoHupmann bestätigen und dazu sagen, dass wenn ohne "pull down" der Logikpegel stabil gleich Null ist, braucht man ihn nicht (angeblich gibt es dann in ICs interne). In gestörter Umgebung helfen gegen EMV Impulsen oft sehr kleine Kapazitäten um 100 pF an Eingängen (je nach Eingangsimpedanz und am Eingang "hängende" Leitungslänge), die dort auftrettende Störrungsimpulse kurzschließen und den genutzten Flanken nicht schaden.

[Tomy83]

Danke für eure Antworten ,

Ich meinte nicht das die LED stört, da hab ich mich falsch ausgedrückt. Ich meine das der Stromflus durch die LED eventuell schon reicht um "Spannungs-Einstrahlungen" abzuleiten. Aber eure Antworten war eindeutig genug
Den Tipp mit dem C an Ausgang behalte ich mir mal im Hinterkopf.

Die Querverstrebung wird noch zur Befestigung der Elektonik (Platinen, Akku...) benötigt. Ich glaube auch nicht das ich damit die Karre aus den Dreck ziehen kann. Das Grundübel sind die Kugellager, deren Sitze und der gesamte Material verbrauch, also die Summe aller Teile. Wenn es nicht funktioniert, worauf ihr mich ja hingewiesen habt, dann gibt es ja noch Servos in der Bauform Bis 35kg.

Danke nochmal für eure Tipps.

[HaWe]

hallo,
Glückwunsch, das ist wirklich ein tolles Projekt!
Zur besseren Übersicht: könntest du nochmal kurz die Specs komplett zusammenfassen?

(Mit der Bezeichnung für die Gelenke tu ich mir etwas schwer, bei Beinen spricht man ja von Hüfte und Knie, bei Armen von Schulter und Ellbogen. Ich denke hier handelt es sich um "Beine"...) :

Leergewicht ohne Batterien
Rumpf: Länge, Breite
Beinlänge:
- Oberschenkel
- Unterschenkel+Fuß
- max. Auslenkung (Hüfte diagonal -> Fusspitze)
Tragkraft (Tara)
verbaute Servos (Typ, Drehmoment):
- Hüfte:
- Knie:

Das wär wirklich gut, damit man auch eigene Alternativen und Varianten mal / künftig / evtl besser beurteilen kann!
Bild hier