Hilfe zum bau eines Roboterarms

[HaWe]

@HaWe
die Aufmerksamkeit für die Fernsteuerung hab ich .

Ich baue erst mal den Conrad Arm zusammen und dann schaue ich, welchen Arduino ich für den weitern Schritt benötige

wenn du nur einfache Bewegungen machen willst um die Servos einzeln anzusteuern, dann reicht ein Uno oder ein Mega2560 (beide 8-bit AVR; Mega besser, da etwa 3-4x soviel RAM und 4x so viele Pins, ansonsten gleich schnell).

Wenn du komplizierte, komplexe Bewegungen machen willst zum automatisierten Ansteuern von 3D-Positionen (Kinematik, inverse Kinematik), dann brauchst du eher einen 32-bit ARM Prozessor, also einen Zero (M0) oder einen Due (M3), wegen der rechenintensiven Float-Berechnungen.

Viele Leute behaupten, die AVRs wären beser als Einstieg geeignet als die ARMs, ich selber kann das nicht bestätigen, aber manche Dinge sind leicht unterschiedlich in der Programmierung, das stimmt schon.


PS
für 5 oder mehr Servos brauchst du auch eine starke Zusatz-Spannungsquelle (6V, min. 5A).

[Moppi]

@crusico

Diese Arme gibt es in unterschiedlichen Größen. Der Velleman von Conrad ist der Kleine. Im Video wird gezeigt, wie der auch eine Flasche hält, das geht mit dem kleinen Arm nicht. Aber der Aufbau ist identisch. Beim Zusammenbauen musst Du auf die Schräubchen achten. Am besten vorher ausspekulieren, welche wo genau hin gehören. Mir ist es so gegangen, dass ich einige wieder umschrauben musste. Von den Kleinen, wo die Servogehäuse verschraubt werden, gibt es zwei Typen, die passen, sind aber unterschiedliche Schrauben. Das merkt man, wenn man fast fertig ist und irgendwo was mit der Schraubenanzahl nicht passt. Das als Tip.

[crusico]

@HaWe

mehrere Servos parallel ansteuern lassen, sollte mit einen UNO reichen oder? Wenn ich das geschafft habe, baue ich später einen größeren Arm und dabei achte ich natürlich auf die Spannungsquelle. Gibt's schon Boards mit Uno und drahtlose Verbindung zum PC?

@Mppi
danke für den Tipp mit den Schrauben!

[Moppi]

Wenn Du drahtlose Verbindung von Anfang an möchtest, könntest Du gleich ein nodeMCU nehmen. Die Programmierung der Ausgänge ist ähnlich einfach, wie beim Arduino. Zwar erfolgt die Programmierung des Boards auch per USB-Kabel (hochladen der Daten), aber Du kannst das Ding dann per WLAN steuern. nodeMCU hat ähnlich viele Ein-/Ausgänge wie Arduino Uno. Mehrere Servos parallel geht dann immer noch über Treiber-Bausteine, bzw. einfach mit einem Transistor (oder Mehreren parallel) an den Ausgängen der Boards. So muss der Strom dann nicht über das nodeMCU oder Arduino-Board laufen, was dann pro Servo schon mal bis 100mA oder etwas mehr sein könnten. Außerdem könntest Du so eine extra Spannung für die Servos wählen. Das nodeMCU wird bspw. nur mit 3.3V direkt oder 5V per USB-Kabel betrieben. Allerdings wärs beim nodeMCU an den Ausgängen kein Problem, dort kann man - trotz des anderen Logikpegels zum Arduino - einfach einen BC547 dran hängen und den Servo (über den offenen Collector gegen Masse) steuern. Ein BC547 macht max. 100mA Dauerstrom mit.

[HaWe]

Wie gesagt, ich finde einen mit echten Servos, die definierte Positionen anfahren können per pwm Befehl (wie von saintsmart) deutlich besser geeignet - muss der OP ntl einscheiden.

[crusico]

Ah so, das sind nur Getriebemotoren verbaut... für den Anfang reicht das. Später sollen es aber Servos sein. Erstmals den Mechanik Aufbau lernen und evtl. kann ich ja die Getriebemotoren gegen Servos umbauen.

@HaWe
der Mega2560 ist schon ein großes Board in Vergleich zu Uno oder nano. Gehts mit den kleinen auch?



Also heißt das, ich benötige als Hardware z.B.

-ein Arduino Uno + HC05 Bluetooth als Empfänger
-ein ISP Programmer mit HC05 Bluetooth als Sender

[HaWe]

erst mal, das nachträgiche Austauschen wird u.U nicht so einfach möglich sein, denn die Servos haben eine ganz andere Achs-, Befestigungs-, Antriebs-Mechanik und -Geometrie. Auch die Steuerprogrammierung muss komplett anders sein.
Fang also besser gleich mit einem Servo-Robotarm an.
Und bevor du mit BT anfängst: bau die Steuerung erstmal mit Kabeln, BT kannst du später immer noch dazwischensetzen.

Der Mega2560 ist nicht nur von den Pins her sondern auch vom RAM besser ausgestattet und daher auch für Mehrachs-Roboter geeigneter, das wirst du schon brauchen.
Der Uno ist möglich für den Anfang, ansonsten schon sehr eingeschränkt - aber er kostet nun auch nicht die Welt.
Um einen Mega oder noch leistungsfähigere Boards wirst du aber wschl nicht herumkommen (der Due ist vom Board her dem Mega2560 sehr ähnich, aber etwa 10-20x so schnell und hat auch ca. 10x so viel RAM).
Aber viele Wege führen nach Rom - alles weitere wurde IMO auch bereits gesagt.

- - - Aktualisiert - - -

PS,
für Arduinos brauchst du keinen ISP Programmer, Arduinos haben die Programmer bereits per USB-Schnittstelle eingebaut, das macht das alles 1000x einfacher.

[HaWe]

@HaWe

mehrere Servos parallel ansteuern lassen, sollte mit einen UNO reichen oder? Wenn ich das geschafft habe, baue ich später einen größeren Arm und dabei achte ich natürlich auf die Spannungsquelle. Gibt's schon Boards mit Uno und drahtlose Verbindung zum PC?

Wie gesagt, für die allerersten Anfangsschritte reicht ein UNO, aber alle die "üblichen" Arduinos haben nichts drahtloses, das musst du dann selber bauen und programmieren mit speziellen Funkmodulen.
Das wird aber kein Spaziergang im Park, das fängt schon mit den ganzen Potis/Joysticks für jede einzelne Achse an, d.h. du brauchst pro Achse 1 analogen Steuer-Eingang: das wird schon knapp mit einem Uno, besser dann doch ein Mega2560 (kostet aus China unter 10 EUR).

Ich würde dann Funkmodule auf UART-Basis empfehlen (HC05 Bluetooth etc), das ist noch mit am einfachsten.

PS,
WiFi finde ich extrem schwierig und außerdem ist es nach meiner Erfahrung nicht echtzeitfähig. Hinzu kommt, dass die zugehörigen ESP8266/ESP32 Module IMO nicht für Anfänger geeignet sind, die ESP8266 z.B. haben u.a. nur 1 analogen Eingang und auch zu viele untypische, nicht-standardmäßige Besonderheiten.

[Moppi]

@HaWe

Irgendwie muss man sich herantasten und in das Thema reinwachsen. Die Servos kann man nur mit Strom an, Strom aus und Umpolung steuern. Sind im Grunde keine echten Servos. Nur Gleichstrommotoren, die in ein Getriebe verbaut werden.

[HaWe]

also meine Servos von meinem Roboterarm werden mit pwm-Signalen auf die Ziel-Position gesteuert, in etwa so:
pwm 0 = -90°
pwm 127 = 0°
pwm 255 = +90°
(und alle Zwischenwerte)

per Potentiometer-Joystick, der an Analogports per analogRead von 0-1024 gelesen wird, kann man den Bereich auf 1/4 herunter-mappen und dann diesen Wert per analogWrite (pwm) auf die Servos geben, so geht das zumindest üblicherweise mit Arduino-Servo-Roboterarmen, und nur solche Typen würde ich nehmen.

@crusico:
dann achte am besten genau darauf, weche Servos verbaut sind bei dem, den du kaufen willst!