Raum Aufzeichnen

[i_make_it]

Ich dachte eigentlich, das deutlich genug rüber kommt, das Röntgen nicht als ernsthafter Vorschlag gedacht war sondern als Extrembeispiel wie bei bestimmten Szenarien der Aufwand expotentiell wachsen kann.
Sprich das man sich erst Gedanken machen muß, unter welchen Bedingungen man welches Ergebniss erzielen will bevor man sich daran machenkann, herauszufinden was die beste Lösung ist.

Bei einem Raum von 2*2*2m, Objekten von 0,2*0,2*0,2m mit einem Gewicht von 0,1kg in der ersten Testphase, Ojekte die hintereinander stehen können aber nicht übereinander, Kann man natürlich mit einem Roboterarm aus Fichertechnik, Lego oder einem anderen Systembaukasten loslegen.
Das Problem ist halt will man das so machen und später noch einmal von vorne anfangen und dann zusätzlich die Investition tätigen in den Roboterarm den man benötigt um das entgültige Objektgewicht handhaben zu können?
Das man Würfel mit einem Roboterarm handhaben kann wurde in den letzten 40 Jahren schon verschiedentlich bewiesen.
Ist das Projektziel also die Lösung einer konkreten Aufgabenstellung (Handling von Kisten o.ä) kann man sich das sparen und Geld sparen.
Ist das Ziel die erlangung von Know How, ohne das am Ende wirklich eine reale Anlage vorhanden sein muß, ist ein solches Vorgehen in den meisten Fällen die bessere Wahl.
Da man die komponenten recyclen kann und später in anderen Projekten wiederverwenden kann.

Bei der Frage wie man einen Roboterarm baut, steht aber nicht das verwendete System (FT, Lego, etc.) im Vordergrund sondern die Aufgabe.
Welche Kinematik braucht man?
Ein Portalroboter ist einfach zu bauen und einfach von der Kinematik zu berechnen.
Ein 6-Achs Vertikal Knickarm Roboter gilt als am universellsten einsetzbar.
Ob man 6 Achsen braucht oder 5 reichen, hängt davon ab welche Orientierungen das Werkzeug einnehmen können muß.
Stehen alle Würfel mit der Oberseite nach oben oder können sie auch umgefallen oder umgedreht sein und müssen gewendet werden?
Und wie lange darf es dauern/wie oft darf umgegriffen werden um die Operation auszuführen?
Stehen alle Würfel immer waagerecht, oder können sie gekippt stehen?
Ein 5-Achs Vertikal Knickarm Roboter kann das Letzte Szenario nicht immer bewältigen (nur wenn die Kippebene genau tangential zum Mittelpunkt von A1 steht)
Neben der Fähigkeit den TCP (Tool Center Point) entsprechend des Bedarfs im Raum zu orientieren, muß dieser auch jeden Ort des gewünschten Arbeitsraum erreichen können.
Also der Arm muß die entsprechende Reichweite (Armlänge) haben.
Steht der Arm mitten in dem 2*2*2m Raum, muß er 1,55m weit kommen (die halbe Raumdiagonale durch den 2*2*2m Raum) um auch die Ecken erreichen zu können.
Soll der Arm außerhalb des Arbeitsraumes stehen, dann ist das entsprechend mehr.

Also muß man sich erst mal Gedanken darüber machen was für eine Bauform man haben will, welche Größe man braucht und welches Gewicht er schlußendlich handhaben soll (0,1kg oder doch später 10-20kg falls so ein 20cm Würfel mal aus Metall ist oder einen anderen schweren Stoff enthällt).

Erst wenn die Daten vorliegen kann man konkrete Angaben machen wie man so was baut oder ob ein Kauf nicht die günstigere Variante ist.
Da die mechanische Konstruktion eigentlich noch das einfachste an diesem Projekt ist, kann man auch überlegen ob man für einen ersten Testaufbau den Maßstab nicht erst mal reduziert.
Wenn man die Sensorik für den Scan und die dazu notwendige Software im Griff hat, ist es nicht so schwer das auf einen größeren Maßstab umzusetzen.
Ebenso bei der Mathematik für die Inverse Kinematik sowie die Motor und Lageregelung für den Arm.

Für die Sensorart kann man auch mal nach "open source lidar" z.B.: http://www.idaholidar.org/free-lidar-tools/
und "open source 3d-scanner" z.B.: http://www.makerscanner.com/
suchen.

[oberallgeier]

.. Steht der Arm mitten in dem 2*2*2m Raum, muß er 1,55m weit kommen (die halbe Raumdiagonale durch den 2*2*2m Raum) um auch die Ecken erreichen zu können ..

Sorry, dass ich hier oberlehrerhaft-pingelig bin, die guten anderthalb Meter reichen nicht (oder in meinem Frühstückskaffee war irgendwas drin).
Fall a) Raummitte/"Basis-a"Roboterarm definiert als senkrechten Abstand 1,0 m von jeder Wand
Fall b) Raummitte/"Basis-b"Roboterarm als Diagonalenmitte der Bodenfläche.
Fall a) der kürzeste Abstand von dieser Mitte in jede der acht Ecken ist 1,732 m (½ * √12)
........ siehe halbe Diagonale des Rechtecks aus Diagonale des Deckenquadrats = 2 * √2 m und einer Raumkante
Fall b) der kürzste Abstand von dieser Mitte zu den vier OBERSTEN Ecken ist 2,446 m (√6)
........ Pythagoras zu halber Diagonale des Bodenquadrats - √2m - und Raumhöhe 2 m

Diese Werte sind die jeweiligen theoretischen Längen vom Drehpunkt der Basis des Roboterarms bis zum TCP.

[i_make_it]

Sorry, dass ich hier oberlehrerhaft-pingelig bin, die guten anderthalb Meter reichen nicht (oder in meinem Frühstückskaffee war irgendwas drin).

Die 1,73m stimmen.
Ich kann ja mal behaupten ich wollte nur sehen ob jemand mitdenkt
War aber einfach nur abgelenkt.

[Asgar434]

Hi Leute,

Bezüglich des Roboterarms:

1. Er sollte im Raum stehen.
2. Ich denke ein 6-Achs Vertikal Knickarm Roboter ist nötig. (vorallem für das scannen und auch weil er so vielseitig einsetzbar ist.)
3. Die Größe des Raumes ist erstmal abgespeckt. Später varieren die Größen.
4. Im ersten abgespeckten Test ist noch nichts gekippt oder muss gewendet werden. Später ist das aber durchaus der Fall.
Vorallem sind die Gegenstände die transportiert werden extrem unterschiedlich. In Form und Gewicht.
Diese müssten auch Teilweise erkannt werden bzw eingeordnet werden/sein damit der Roboter dann Gegenstands Abhängig entscheiden.

Ich werd jetzt erstmal ein Datenblatt erstellen damit ich alles übersichtlich zur Hand habe
und dann dadurch weiß was ich bauen muss.

Grüße

[i_make_it]

Vorallem sind die Gegenstände die transportiert werden extrem unterschiedlich. In Form und Gewicht.

Das Gewicht ist nicht so das Problem (solange der Arm für das größte möglicherweise vorkommende Gewicht ausgelegt ist)
Die unterschiedliche Form ist da eher das Problem.
Die meisten in der Industrie verwendeten Greifer sind recht eingeschränkt was die Varianz in Form und Größe der zu händelnden Objekte angeht.
Hier ist also auch speziell für den Greifer eine Definition im Lastenheft notwendig.
Schließlich muß man bei der Armauslegung mit dem Greifer anfangen.
Dessen Gewicht muß der Arm ja zuzügzlich zum Objektgewicht auch handhaben.

[Asgar434]

Die unterschiedliche Form und Größe wären erst später relevant.
Beim Test gibt es ja erstmal nur der Würfel.
Oder meinst du es wäre besser die unterschiedlichen Anwendungen
gleich mit rein zu nehmen?
Einen Teil der Anwendungen weiß ich aber halt nicht alle.
Ich versuch halt erstmal einen Überblick zu bekommen und mich Schritt für Schritt ran zu tasten.
Bin noch neu in dem Bereich und will nicht im Chaos enden weil ich zuviel mache.

Sonst dachte ich halt für später an eine Art Greifer Magazin.
Der am Roboterarm nimmt sich dann am Sockel für die Greifer für
die unterschiedlichen Anwendungen und Gegenstände.

Design vom Arm richtig sich nach dem Greifer.
ok ok

[i_make_it]

Greiferwechselsysteme gibt es.
Und die werden auch genau aus dem Grund genutzt, weil oft ein Greifer nicht alle Anwendungsfälle abdeckt.
Man muß sich halt Gedanken über den schwersten Greifer machen und um das Wechselsystem.
Also von wegen Gewicht der Teile.
Der Arm muß dann ausgelegt werden für Objektgewicht plus Gewicht vom Armflansch und Handflansch des Wechslers plus Gewicht des schwersten Greifers plus ggf. noch für Adapterflansche zwichen Arm und Wechsler und Greifer und Wechsler (ist ja nicht so das immer alles wunderbar zusammenpasst).

Das ist der einzige Einflußfaktor der in das Armdesign einfließt (zumindest von der Auslegung bezüglich Stabilität)
Vernachlässigt man das am Anfang, steht man unter Umständen später da und braucht einen stärkeren Arm.
Also auch wenn man es selbst bauen will, macht es Sinn bei den einschlägigen Herstellern mal in den Katalogen (Webseiten) nachzusehen um das Gewicht abzuschätzen.
Dann kann man mit den Gewichtsangaben rechnen.

Allerdings denke ich das sich der Arm jenseits von FT, Lego und sonstigen Spielzeug bewegt.
Eventuell geht so was: http://hackaday.com/2014/10/28/this-...te-the-looker/