Mit BLCD eine Art dynamisches Gelenk bauen?!

**djbugs** · 02.09.2014, 21:35

So, wieder da und danke für die Antworten.
@Klebwax und Geistesblitz:
Danke für die Links, jetzt bin ich definitiv "angefixt" :-D
Das flache Ding mit den rotierenden Beinen ist nicht so das aber was spricht dagegen meine geplanten Beine um 360Grad drehbar zu machen?!
Hab heut mal kurz die Überreste meines HexaKopter raus gekramt und mit nem 120W BLCD gespielt und der wird schon gut heiß. Denk mal mit nem Schrittmotor ohne Getriebe wird's auch nicht anders.
Also hat die nächste Idee mit 2 sich gegenüberliegenden Scheiben zu tun, eine aus Alu und die andere mit Motor und Neodymmagneten bestückt. Da muss ich aber noch bisse drauf rum denken. Das wird aber nur was für Gelenke, die gegen die Schwerkraft und oder eine Feder arbeiten und Bewegungswinkel kleiner 180Grad haben.
Aber schon mal schön das mein Vorhaben nicht gleich in der virtuellen Luft zerfetzt wurde.
Bin dann mal n bisse am lesen.

BB Bugs

**Geistesblitz** · 02.09.2014, 22:17

Naja, bisschen skeptisch bin ich bei deinem Vorhaben schon. Was willst denn zB. mit Aluplatte und Neodymmagneten? Willst da eine Wirbelstromkupplung draus machen oder wie?

Also ohne Getriebe wird es wirklich schwer, da was zu erreichen. Getriebe heißt ja nicht unbedingt, dass es langsam ist, ist halt eine Frage der Übersetzung. Kannst dich aber mal zu Torquemotoren schlau machen, das sind Synchronmotoren mit sehr vielen Polen und einem großen Außendurchmesser, um eben viel Drehmoment bei hoher Dynamik ohne Getriebe zu erreichen. In der Industrie werden die meist oft gleich mit eingebauten Lagern und Flanschen angeboten, quasi als integriertes Gelenk, sind aber sicher schweineteuer.

Ansonsten hab ich noch eine Vorgehensweise mitbekommen, die bei der DARPA Robotics Challenge Anwendung gefunden hat: für die Gelenke werden BLDC-Motoren mit einem Getriebe mit niedriger Übersetzung verwendet und im Betrieb ordentlich überlastet. Damit die Motoren dabei nicht abrauchen, werden sie wassergekühlt, für die hohen Ströme gibt es eine richtig fette Kondensatorbatterie (Supercaps). Ist aber wohl weit übers Ziel hinausgeschossen für dein Projekt.

Kannst denn nochmal ein wenig präzisieren, was dein Roboter können soll? Bisher wissen wir, dass er 4 Beine haben soll und schnell sein soll.

**djbugs** · 02.09.2014, 22:33

Jupp Wirbelstromkupplung ist das Stichwort, z.B. Für Knie und Hüftgelenk ( eingeschränkte Bewegungsradien und gegen die Schwerkraft ) über die Drehzahl der Magneten kann es aufstehen und wenn Kraft drauf wirkt gibt es erst mal gebremst nach, was sich messen und nachlegen lässt. Ist erst nur ne Idee, die ich ich überprüfen muss

Weiß noch nicht wo das ganze hingehen soll, such für mich erst mal n weg soviel Mechanik wie möglich "einfach" elektrisch zu erschlagen! Der Ausgang ist erst mal unbekannt, aber bissl denken vorm bauen hat noch nie geschadet :-P
Wirkungsgrad kommt später, aber wenns klappt einen Freiheitsgrad mit nem einfachen mechanischem Gelenk und etwas aufwendigerer Elektronik und Software zu realisieren, sollte die Kombination mehrerer davon zu nem guten Ergebnis führen. Ich sage "sollte", da ich der Robotik völlig unbedarft mit meinem embedded- und Pysikverständnis gegenüber trete

Schließe auch etwas aufwendige Analogtechnik nicht aus, Erfahrung mit closed loop Regelungen für Lasergalvos sind vorhanden.

**Geistesblitz** · 03.09.2014, 09:31

Hmm, also ich sehe in der Wirbelstromkupplung so jetzt erstmal keinerlei Vorteile. Die Gelenke sollen ja ihre Stellung halten, damit das mit dieser Kupplung bei Belastung funktioniert, müsste sich der Motor ja ständig drehen. Da fehlt noch mindestens ein Federelement zusätzlich, damit nicht sämtliche Energie in Wärme umgesetzt werden muss.

**djbugs** · 04.09.2014, 22:00

Na ich denk mal, das ich kein teures Getriebe brauch. Ja der Motor muss die Magneten ständig rotieren und über die Geschwindigkeit, wird die Mitnahme der zweiten belasteten Scheibe realisiert. Über min 1 Feder am Gelenk hab ich schon nachgedacht, dann müssen die Magneten nur in eine Richtung drehen ( erspart unnötiges abbremsen umkehren und wieder beschleunigen). Am Beispiel eines Kniegelenkes gäbe es 2 Mögliche Positionen. Entweder um es zusammen zu klappen ( Öffnungswinkel gegen 0 oder um es zu strecken . Die rotierenden Magneten sorgen dann für die Bewegung in entgegengesetzte Richtung.
Aber jetzt beim Schreiben, kommen mir noch ganz andere Ideen, muss morgen mal zu unseren MaschBauIngis

Passt glaub ich nicht mehr ganz zum Threadtitel, aber ich schreib's mal fix, bevors wieder weg ist.
Wie wärs wenn die Knochen hohl sind und an einer Seite geschlitzt sind. Drin befindet ich ein Stabmagnet mit ner Öse die die aus dem Schlitz ragt. Dann zwei Federn die entspannt die Länge folgende Länge haben, Oberschenkelfeder ist Länge Oberschenkel + Gelenk + Abstand Gelenk zu oberen Punkt der Öse vom Unterbein. Feder vom Unterbein entsprechend umgekehrt vom Fuß zur Öse Oberschenkel. Um die Knochen werden mehrere Spulen angebracht. Quasi 2 Linearmotoren, die jeweils eine Feder spannen können.

So, Faden verloren ... Bin mal was zum zeichnen suchen

Bis später Bugs

**Geistesblitz** · 05.09.2014, 10:39

Puh, du kommst dauernd mit neuen Ideen, ohne welche davon auch mal einigermaßen zuende zu denken, hab ich das Gefühl. Bei deinem letzten Vorschlag komm ich irgendwie nicht ganz mit, da fällt mir nur auf, dass geschlitzte Rohre nur einen Bruchteil der Torsionssteifigkeit von ganzen Rohren besitzen und auch gerne mal zum Knicken neigen. Dann doch lieber die Spulen ins Innere verpflanzen und den Magneten nach außen.

Dominik E. · 07.05.2015, 11:42

Auch wenn ich davon ausgehe, dass das Projekt bereits aufgegeben wurde möchte ich euch noch kurz meine Idee zu diesem Thema mitteilen.

Ich würde die Gelenke mittels Federn vorspannen, sodass die Motoren keine Kraft aufwenden müssen um den Roboter zu halten (er steht einfach ein bisschen eingefedert da). Beim gehen spannen und entspannen die Motoren die Federn dann wodurch dynamisches und effizientes Gehen möglich wird.
Das Ganze ist aber nicht so einfach. Würd sicher Sinn machen ein mathematisches Modell der Gehmaschine zu machen und das zu simulieren. Persönlich glaube ich aber das das einfach ausartet und eher den Umfang einer Uni Abschlussarbeit hat.