Roboterarm Motorwahl

[max1992]

Noch was ich schätze das 03 statt 02 bedeutet einfach dass es die 3. Version des Servos ist
ASMC/ASME bezeichnet die Größe und das B oder A am Schluss einfach die Stärke in der jeweiligen Größenordnung

Also der Plan zurzeit
Erst mal die Längen für die Rechnung hier
30,20,10

Grunddrehgelenk unbekannt (unbekannte Berechnung wie bei Drehgelenk Hand bei 1*ASME03B 6,33kg Belastung, was viel zu wenig wäre, also wenn die Anforderungen die selben sinf muss vermutlich auf einen anderen Antrieb umgestiegen werden)
erstes Gelenk 2*ASME03B 380 kg/cm 180 Dollar 12,6 kg
zweites Gelenk 2* ASME03A 260 kg/cm 170 Dollar 17,3 kg (bei Bau mit ASMC03B 12 kg --> holt nicht ganz alles aus dem Roboter "raus", Preisunterschied bei zwei Servos 20 Dollar also je nach Preisrahmen den ich am Ende habe)
drittes Gelenk 2* ASMC03A 110 kg/cm 130 Dollar 22 kg
Drehgelenk Hand 1*ASMC03B 180 kg/cm 150 Dollar 18 kg (ka ob bei den Drehgelenken die Hebelkraft die Selbe Rolle spielt wie bei den anderen müsste es aber denke ich)
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630 Dollar
+70 Dollar für die Servoaufsätze
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700 Dollar = zur Zeit 636 Euro


zusätzliche Motorkosten am Arm werden für den Greifer und das Grunddrehgelenk

- - - Aktualisiert - - -

Ähm also wenn ich zwei nehme unten für die Drehung wie baue ich dass dann? wenn man den Arm auf einer Scheibe hat wäre dann der Antrieb doch nicht in der Mitte, oder geht das wenn man die beiden Servos verbindet und dann in der Mitte von den Beiden die Platte befestigt

Edit achso also nur ein Motor unten für die Gesamtarmdrehung also reicht da ein Schwächerer
die für die anderen Gelenke machen ja immer nur das Gegenteil wegen dem Spiegelbildlichen Aufbau

[i_make_it]

So, habe mir das Video mal angesehen.
Der Hebel ist 39,cm und die Last 10,58kg.
Die Spannung ist 24,7V.

Die Last wird erst bei über 10° angehoben.
Da die Gewichtskraft immer senkrecht zum Boden wirkt, heist das, das der wirksame Hebelarm kürzer als 39cm ist.
und die 380Kg/cm sind auf 24V bezogen.
Der Servo hat also ein etwas höheres Drehmoment (da muß man die Wärmeentwicklung im Dauerbetrieb betrachten) und der verkürzte Hebelarm verkleinert das Drehmoment das durch die Last verursacht wird.
380kg/cm = 37,278Nm

10,58kg * 9,81m/s² = 103,7898N

wirksamer Hebelarm Waagerecht (0°)
103,7898N * 0,39m = 40,47022Nm

wirksamer Hebelarm 45°
Wurzel aus(39cm)²/2 = 27,577cm
103,7898N * 0,276m = 28,6459848Nm

Ich vermute mal das der Servo direkt beim Anheben kaum noch Reserven hat aber da das Lastmoment immer kleiner wird, wird das zum Vorteil.

Wenn der Test mit einer Scheibe anstelle einem Hebel durchgeführt worden wäre, hätte man tatsächlich eine Aussage treffen können.


Hier mal ein Beispiel wie das mit den 2 Servos aussehen könnte.
grün ist der Sockel.
blau die Drehachse der Schulter
und lila der Oberarm.

[max1992]

Ok danke i_make_it
genau so hatte ich mir das mit dem Aufbau auch überlegt wusste nur net ob dann unten die Kraft des einen Servos zum drehen reicht

mit was hast du das gezeichnet?

achso und was sind die grauen Stellen mit der braunen Kugel in der Mitte? Kugellager?

[i_make_it]

Gezeichnet mit Paint (Windows Zubehör Malprogramm)

Ja das sind Kugellager, genauer Achsial-Schrägkugellager.
Die nehmen Achsial und Radialkräfte mit einem Lager auf.


Bei der Anordnung mit 2 Servos kommt es auf die synchonisation der beiden an, damit man nicht Leistung damit verbrät, das die beiden gegeneinander arbeiten.

Was ich gezeichnet habe ist eine verspannte Lageranordnung.
Wegen Wäremausdehnung kommt sowas nur bei kleinen Abmessungen zur Anwendung.
Sonst nimmt man üblicherweise eine Anordnung aus Festlager und Loslager.

[max1992]

Danke erstmal
wenn man die wie auch in deiner ersten Zeichnung gezeigt befestigt sollte doch die Bewegung eigentlich die selbe sein bei beiden Servos (nur halt genau spiegelverkehrt) also bei dem einen Servo zB 100 Grad und bei dem anderen dann -100 Grad. dadurch sollten die Servos doch eigentlich nicht gegeneinander arbeiten oder`.

In meinem Fall müsste der Radius unten ca 2* die Höhe des Servos sein, also ca 18cm sein, bei den 9cm je Servo ist zwar die Welle mitgerechnet, aber da wieder die ''Wand'' an der der Servo befestigt ist hinzukommt dürfte es dann wieder ca passen.

Wo bekommt man ein solches Achsial-Schrägkugellager? kenne mich damit wenig aus und weiß daher nicht auf was man beim Kauf achten sollte gibt ja auch da welche in vielen verschiedenen Preisklassen

btw du sprachst von achsialen und radialen Kräften, aber ist bei der Drehung nicht eh nur eine Kraft vorhanden (dürfte wenn ichs richtig verstehe eine radiale sein)
also Ich habe noch nicht ganz verstanden was der Vorteil von einem Schrägkugellager gegenüber zB einem Zylinderrollenlager ist.

[i_make_it]

Je nach Lastfall (Stellung des Roboterarms) kommt es zu unterschiedlichen Kräften an den Lagern.
Im Fall 1 treten nur Achsiallasten auf. Im Fall 2 gibt es nur kleine Achsiallasten und große Radiallasten.

Bei den Lagern rechnet man zuerst die wirkenden Kräfte aus (Gewichtskräfte etc.)
Dann schaut man welche Lager die passenden Tragzahlen dafür haben.
Mit den Bezeichnungen der passenden Lager kann man dann bei Amazon, eBay, Alibaba etc. nach einem günstigen Anbieter suchen.

[max1992]

Wie berechne ich die maximale Kraft die auf ein Lager maximal wirkt? Ist das über den maximalen Hebel also in diesem Fall also da der Arm maximal 12.6 kg trägt dann
76Nm/0,6m=ca 127 N
oder braucht man da noch andere Kräfte die auf das Lager wirken
Es wirkt ja auch durch die Drehung eine Kraft auf das Lager

Sry habe nur Schulwissen, was dann doch recht begrenzt ist

[Pali64]

Hallo Max hallo i_make_it ,

Danke i_make_it das du dich da so reinlehnst. Finde ich Toll
Ich hätte es so ähnlich gelöst nur dass ich für eine bessere Axialstabilität nicht Kugel, sondern Trapezförmige Walzlager genommen hätte (ähnliche Dinger wie die Radlager beim Auto)
Durch die Trapezförmigen Walzlager denke ich eine höhere Seitenstabilität zu erreichen (So wie das Rad beim Auto welches ja praktisch nur seitliche last hat.)

Bei den Servos, hat man den Vorteil durch den Analogen Potentiometer bzw. Spannungseingang kann man wunder bar 2 Servo miteinander Synchronisieren.
Das einzige was man muss ist die Polarität des Motors und des Geberpotis zu kehren, das die 2 Servos gegenseitig laufen. so kann man die dann Parallel ansteuern und mit den Abgleichpoti die auf dem Servo sind sie Perfekt aufeinander Abstimmen.
So hat man dann keine "Totlast" unter den beiden Servos.

Für den Arm selbst nehme ich Aluminium Rohre um die Torsion zu verhindern, welche bei 4 Kant entstehen könnte.

Als Controller nehme ich aber keine Atmel oder Arduino sondern MSP430.
Einfach wenn's auch nur ist das ich diese in- und auswendig kenne, und Rollenweise an Lager habe.

Gruß Pali64