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Thema: Motor + Akkupack gesucht

  1. #1
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    Motor + Akkupack gesucht

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    Guten Abend!

    Kurz was zu mir: Ich studiere Maschinenbau und habe in letzter Zeit verstärkt Interesse an Robotik gefunden. Leider habe ich wenig bis gar keine Ahnung von Elektronik in der Praxis und bräuchte deshalb ein wenig Hilfe

    Für mein Projekt Suche ich einen Motor und ein dazu passendes Akkupack. Beides sollte klein und leicht sein, das ist sogar fast das wichtigste. Das Gewicht des Roboters ohne Motor und Akku liegt bei etwa 100g, selbst mit Zubehör wie Gyrosensor und Mikrocontroller wird Motor und Akku den Großteil des Gewichts ausmachen, deshalb wollte ich mir erst eine Konfiguration raussuchen und dann nachrechnen, ob die Drehmomente passen.

    Beim Motor überlege ich zwischen Schrittmotor und Getriebemotor. Ersterer erschien mir zunächst passender bei den geringen Kräften, allerdings möchte ich die Drehzahl niedrig haben (60U/min wären gut) und zwischen Antrieb und den vier Antrieben meines Bots bleibt nur Platz für eine geringe Übersetzung. Also doch ein Getriebemotor?
    Akkulaufzeit ist nicht wirklich entscheidend, wichtiger wäre, dass ich den Akku einfach anstecke und das Ding läuft - kann das so überhaupt funktionieren? Wie gesagt...leider gar keine Erfahrung in dem Bereich, nur mit dem NXT früher.

    Ich hab das leichte Akkupack hier gefunden:
    https://www.conrad.de/de/p/conrad-en...er-206621.html

    Und dazu mehrere kleine Motoren:
    https://www.pollin.de/p/schrittmotor...n-8-4-v-310782
    https://www.pollin.de/p/schrittmotor...04-1-80-310455
    https://www.pollin.de/p/schrittmotor...cn-1-80-310690
    Die Auflistung von Roboternetz hab ich schon gefunden, die waren mir jedoch alle zu schwer/zu groß.

    Meine Fragen dazu:

    1) Woran erkenne ich, welche Komponenten vom Stecker zusammenpassen? Die meisten hier können sagen wsl alles passt zusammen, wenn man Löten kann, aber das würde ich gerne vermeiden
    2) Auf welche Angaben muss ich bei der Auswahl achten? Drehzahl und Drehmoment klar, aber gibts sonst noch was?
    3) Empfehlt ihr mir einen Schrittmotor oder einen Getriebemotor?
    4) Was kann ich falsch machen bei der Auswahl von Motor und Akkupack/Mache ich bereits etwas falsch?

    Und wenn ihr generell Tipps für mich habt, immer her damit, ich freue ich über jeden Ratschlag

    Vielen Dank schonmal!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. Suche .. einen Motor und ein dazu passendes Akkupack .. Das Gewicht des Roboters ohne Motor und Akku liegt bei etwa 100g ..
    Dieses Roboterchen (mein MiniD0) wiegt fahrfertig 152 g, davon wiegt das Akkupack aus fünf Zellen AAA 68g. Zwei Motoren - dazu habe ich Modellbauservos selber umgebaut, Ansteuerung mit PID-Regler usw usf. Maximalgeschwindigkeit rund 1m/s.

    .. wichtiger wäre, dass ich den Akku einfach anstecke und das Ding läuft .. alles passt.. wenn man Löten kann, aber das würde ich gerne vermeiden ..
    Das klingt unbedingt nach nem fertigen Roboter, rtr - ready to run. Alles andere, selbst ein Bausatz, macht Arbeit.
    Geändert von oberallgeier (31.05.2019 um 09:09 Uhr)
    Ciao sagt der JoeamBerg

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Die Idee mit den umgebauten Modellbauservos halte Ich für eine sehr gute.
    Was die Steckverbinder betrifft sind an so einem Servo normalerweise sog. UNI Stecker ( Graupner Stecker ) dran.
    https://www.hoelleinshop.com/servo-k...=66252&p=66252
    Ausnahme Futaba, der Pin Abstand ist der gleiche, allerdings hat das Steckergehäuse eine Nase.

    Der Vorteil ist auch das man hier auch vorgefertigte Stecker und Buchsen beziehen kann.
    Auch normale Pfostenstecker haben den gleichen Pin Abstand.
    Angesteuert werden diese Servos mit positiven Impulsen mit einer Länge von ~1ms und ~2ms = voll Links bis voll Rechts.
    Blöd ist, das vor allem Digitalservos bei verlassen der Servomitte ( 1,5ms ) sofort volle Drehzahl und volles Drehmoment haben.

    Bei den Akkus würde Ich LiPo Akkus einsetzen.
    https://www.voltmaster.de/TORCSTER-1...-2s1p-7-4v-30c
    Die haben sog. BEC Stecker ( Indoor Flugzeug Zubehör ) - Die Gegenstücke mit Kabel kriegt man auch Problemlos.
    Dann wäre da noch die Sache mit der Spannung.
    Will man ohne zusätzliche Spannugsregelung auskommen muss die Elektronik bis zu 8,4V ( 2 volle Lipo Zellen ) vertragen.
    Das bedeutet bei den Servos, das man sog. HV Varianten nehmen muss.

    !!!! Wichtig !!!!
    Bei den oben genannten Links handelt es sich lediglich um Beispiele, keine Empfehlungen!!!
    Ob man das verlinkte Servo auf Dauerlauf umbauen kann weiß Ich nicht.
    Eventuell hier noch mal nach speziellen Servo Typen fragen!

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. !!!! Wichtig !!!! Bei den oben genannten Links handelt es sich lediglich um Beispiele, keine Empfehlungen!!! ..
    Ja, danke, das ist gerade bei Anfängern wirklich wichtig.

    .. Ob man das verlinkte Servo auf Dauerlauf umbauen kann weiß Ich nicht ..
    Also die Motoren im MiniD0 laufen seit Jahren - allerdings eher nicht sooo oft. Die gesamte Betriebsdauer dürfte bisher ein paar (wenige) Stunden sein, Testläufe und manchmal längere Vorführungen inbegriffen. Aber die abgenommene Leistung ist ja auch ziemlich gering.

    .. Eventuell hier noch mal nach speziellen Servo Typen fragen!
    Bei den wenigen Analogservos die ich bisher "in Arbeit" hatte war ein Umbau stets möglich; man muss halt aufschrauben und nachsehen wie des Durchdrehen verhindert wird. Meist ist ein Anschlag am Gehäuse und ne Nase am letzten Zahnrad - das mit der Abtriebswelle. Das www ist voll mit entsprechenden Umbauanweisungen.

    - - - Aktualisiert - - -

    .. wird Motor und Akku den Großteil des Gewichts ausmachen .. erst eine Konfiguration raussuchen und dann nachrechnen, ob die Drehmomente passen ..
    Dazu gibt es ein erfahrungsbasiertes Rechentool hier (klick).
    Ciao sagt der JoeamBerg

  5. #5
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    Erstmal danke für die Antworten und bitte entschuldigt die Fehler in meinem ersten Text, war spätabends

    Ich muss ehrlich sagen, ich bin nicht bei allen Antworten ganz mitgekommen. Erstmal, wenn die Rede von Servos ist, dann sind das doch Motoren, die "gesteuert" werden können/müssen und nicht immer mit der gleichen Drehzahl laufen sobald sie mit Strom versorgt werden, oder? Denn genau das brauche ich eigentlich nicht, mir reicht wirklich ein Antrieb der egal was ist mit seinen ~60U/min läuft.

    Der Cola-Bot ist ja echt witzig, Akkupack mit 68g ist auch sehr interessant. Aber würde ich da wirklich nicht ums Umbauen der Modellservos herumkommen? Der Fokus bei meinem Projekt liegt klar auf dem mechanischen Design und (noch) nicht auf Ansteuerung, Regelung bzw generell der Elektronik. Deshalb am liebsten eine Variante wo ich nur Akkupack an Motor anschließe und los gehts. Das geht echt nur wie vorgeschlagen bei fertigen Robotern?

    Zu den Steckern. Wo steht etwa bei dem Beispiel (https://www.hoelleinshop.com/servo-k...=66252&p=66252) der Steckertyp? Ich finde da keine Angabe bei den Produktdaten.
    Oder hier z.B.: https://www.pollin.de/productdownloads/D310690D.PDF

    Was würde passieren, wenn ich an den Beispielmotor KST X12-508 folgenden Akku anstecke?
    https://www.modellbau-berlinski.de/r...ah-uni-stecker
    6V sorgen laut Datenblatt für 42Ncm, läuft der dann einfach bei einer Stellzeit von 0.09s/60° im Leerlauf, sprich etwa 120 U/min?

    Warum brauche ich die BEC-Stecker? Wikipedia sagt, das wird verwendet um Antrieb und Steuerung gleichzeitig mit Strom zu versorgen, aber ich brauche ja gar keine Steuerung..

    Vielen Dank schonmal für die Geduld, ich weiß es leider wirklich nicht besser. (Sogar die zufällige Frage musste ich gerade googlen)

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. ich weiß es leider wirklich nicht besser. (Sogar die zufällige Frage musste ich gerade googlen)
    Sowas kommt vor, sowas gibt sich bei den meisten *gg*.

    Anmerkung: ne Suchmaschine ist gut - aber manchmal muss man sich auch ein bisschen tiefer in die (noch unbekannte) Problematik eigener Projekte einarbeiten. Hier wäre der eine oder andere Beitrag im RN-Wissen sehr förderlich.

    .. Servos .. sind das doch Motoren, die "gesteuert" werden .. nicht immer mit der gleichen Drehzahl laufen .. mir reicht wirklich ein Antrieb der egal was ist mit seinen ~60U/min läuft ..
    Hier (klick) wird beschrieben was die von mir erwähnten Modellbauservos sind. Ich hatte so ein Ding modifiziert (wie oben verlinkt) und dabei (m)einen Robotermotor bekommen oder anders ausgedrückt: ich hatte danach kleine Getriebemotoren mit ner ziemlich hohen Untersetzung (768:1) und mit Drehzahlsensor - genau passend für nen kleinen Roboter.

    Lies Dir doch mal (mindestens) diesen Beitrag (klick) durch der von Getriebemotoren handelt. Beachte die Passage : ".. Zudem drehen sie sich je nach Bodenbeschaffenheit mal langsamer und mal schneller ..". Deutlich anders arbeiten Schrittmotoren; die können bei passender Ansteuerung schon einigermassen ne vorbestimmbare Drehzahl einhalten. Hier musst Du Dich aber auch in die entsprechende Ansteuerung einarbeiten. Du brauchst dazu einen passenden Motortreiber und musst dem entsprechende Signale geben . . .

    .. Was würde passieren, wenn ich an den Beispielmotor KST X12-508 folgenden Akku anstecke ..
    Nix. Es würde fast nichts passieren, denn dieser "Motor" ist ein Modellbauservo der je nach Stellsignal (siehe obigen Link zu Servos) eine bestimmte Stellung annimmt - mit einer weitgehend gleichen Stellgeschwindigkeit und einer typ- und lastabhängigen Regelabweichung. Und an der Stelle bleibt der dann stehen. Das steht ausführlich im Link zu Servos.

    .. mir reicht wirklich ein Antrieb der egal was ist mit seinen ~60U/min läuft ..
    Mal aus meiner Sicht: mir reicht es wenn mein Fahrrad 30 kmh fährt. ABER blöderweise muss ich da den steilen Berg zu mir nach Hause rauf (15% Steigung) elend in die Pedale treten. Dabei fährt das Bike von daheim weg in die Stadt mit fast 70 kmh - ohne dass ich treten muss. Und ähnliches wird Dein Getriebemotor feststellen - wenn der ohne Regelung angetrieben wird.

    .. studiere Maschinenbau und habe .. Interesse an Robotik .. wenig bis gar keine Ahnung von Elektronik ..
    Ich vermute, dass es keine DPO für Maschinenbau gibt in der weder Regelungs- noch Antriebstechnik vorkommt. Und genau das ist ja hier Dein Thema.

    Fazit: Du musst Dich schon etwas in die Technik (Steuerung und Regelung) von elektrischen Antrieben einarbeiten oder hier jemand finden, der Dir die passenden Passagen hier im Forum, im RN-Wissen oder im Internet raussucht und vorliest - aber das ist Dir ja auch klar *gg*
    Ciao sagt der JoeamBerg

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Einen Akku an nen Motor ran hängen ist natürlich schon möglich.
    Aber für was soll das gut sein?
    Man will doch das das entstandene Werk dahin fährt wo man möchte, oder sich gar autonom nach festen Regeln bewegt.
    Es gab da mal ein super einfaches Konzept, genannt Brush Bot.
    Das war im Prinzip eine Zahnbürste mit aufgesetztem Vibrationsmotor aus einem Handy und einem kleinen Akku.
    Aber mir wäre das schnell zu langweilig.

    Bei einem Getriebemotor braucht man für einen steuerbaren Bot auf jeden Fall eine Motorsteuerung.
    Im Idealfall eine sog. Vollbrücke, denn damit lässt sich der Motor vorwärts und rückwärts ansteuern.

    Bei einem Schrittmotor ist es noch komplexer.
    Dazu braucht man eine Schrittmotorsteuerung die eine Art Drehfeld für den Motor generiert.

    Dann noch eine Elektronik die diese entsprechenden Treiber dann auch ansteuert.
    Das geht eventuell sogar ganz ohne Microcontroller ( kleiner Rechner als einzelnes IC ), wie man bei einigen Linienverfolgungs Robotern sehen kann.

  8. #8
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    Zitat Zitat von oberallgeier Beitrag anzeigen
    Lies Dir doch mal (mindestens) diesen Beitrag (klick) durch der von Getriebemotoren handelt. Beachte die Passage : ".. Zudem drehen sie sich je nach Bodenbeschaffenheit mal langsamer und mal schneller ..". Deutlich anders arbeiten Schrittmotoren; die können bei passender Ansteuerung schon einigermassen ne vorbestimmbare Drehzahl einhalten. Hier musst Du Dich aber auch in die entsprechende Ansteuerung einarbeiten. Du brauchst dazu einen passenden Motortreiber und musst dem entsprechende Signale geben . . .
    Dass bei Steigungen, Hindernissen oder Sonstigem der Motor dementsprechend schwächelt war mir schon bewusst, dass das keine Rolle spielt hätte ich noch erwähnen müssen.
    Der Roboter - oder auch die Laufmaschine, um vielleicht klarer zu definieren - soll wirklich nur einen Antrieb haben, der alle vier Beine (die aus Gelenk-Mechanismen mit teilweise Festkörpergelenken bestehen) antreibt. Einzig wichtig ist, dass die Drehzahl nicht zu hoch wird und die Dinger leicht sind.

    Zitat Zitat von oberallgeier Beitrag anzeigen
    Nix. Es würde fast nichts passieren, denn dieser "Motor" ist ein Modellbauservo der je nach Stellsignal (siehe obigen Link zu Servos) eine bestimmte Stellung annimmt - mit einer weitgehend gleichen Stellgeschwindigkeit und einer typ- und lastabhängigen Regelabweichung. Und an der Stelle bleibt der dann stehen. Das steht ausführlich im Link zu Servos.
    Ahh ich glaube jetzt hats geklingelt. Das würde ja sogar bedeuten, dass für meine gewünschte Anwendung Servos (ohne Umbauten) nicht im geringsten geeignet sind.

    Zitat Zitat von oberallgeier Beitrag anzeigen
    Ich vermute, dass es keine DPO für Maschinenbau gibt in der weder Regelungs- noch Antriebstechnik vorkommt. Und genau das ist ja hier Dein Thema.

    Fazit: Du musst Dich schon etwas in die Technik (Steuerung und Regelung) von elektrischen Antrieben einarbeiten oder hier jemand finden, der Dir die passenden Passagen hier im Forum, im RN-Wissen oder im Internet raussucht und vorliest - aber das ist Dir ja auch klar *gg*
    Ich bin noch im Bachelor und Regelungstechnik ist vorgesehen, Antriebstechnik jedoch tatsächlich nicht. Ich brauche auf keinen Fall jemanden, der mir alles raussucht. Ich habe eher gehofft, bei der Recherche in die richtige Richtung geschubst zu werden. Außerdem war meine Hoffnung wie schon gesagt, dass ich auf Empfehlungen von Leuten, die in der Materie drin sind, einen Motor und Akku kaufe und dann das Thema Elektronik für dieses Projekt beendet ist. Der Fokus liegt eben eher auf der Mechanik.


    @wkrug

    Wie gerade schon gesagt, geht es mir nicht darum, dass der Roboter sich dahin bewegt wo ich ihn hin haben will, sondern darum wie er sich bewegt. Da ist mein Antrieb wirklich nur Mittel zum Zweck und hat eben genau zwei Anforderungen: Leicht und mit einer Drehzahl die nicht zu hoch ist, am Besten so unkompliziert wie möglich.

    Den Zahnbürstenbot hab ich auch schon gesehen, ganz so langweilig wird das bei mir aber hoffentlich nicht

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. mein Projekt .. klein und leicht sein, das ist sogar fast das wichtigste .. bei etwa 100g .. zwischen Antrieb und den vier Antrieben meines Bots bleibt nur Platz für eine geringe Übersetzung ..
    .. Der Roboter - oder auch die Laufmaschine, um vielleicht klarer zu definieren - .. nur einen Antrieb haben, der alle vier Beine (die aus Gelenk-Mechanismen mit teilweise Festkörpergelenken bestehen) antreibt ..
    Jetzt wirst Du etwas konkreter als anfangs. Aber genaugenommen weiß (jedenfalls ich) mittlerweile nicht was Du machen möchtest - was der Unterschied ist zwischen Antrieb und den vier Antrieben. Da ich aber keinerlei Erfahrung zu Laufmaschinen habe muss ich mich sowieso ausblenden und mich selber kritisieren weil ich mit falschen Vorstellungen von Deinem Leichtgewichtbot doch unpassende Vorschläge gemacht hatte. Sorry.

    Anmerkung: ne klare Beschreibung Deiner Vorstellungen, evtl. ne ausführliche Skizze, wäre sicher hilfreich.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  10. #10
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    Die vier Antriebe waren ein Schreibfehler, das sollte natürlich vier Abtriebe heißen. An sich ist die Laufmaschine nichts anderes als ein Bot mit Rädern, nur mit Beinen stattdessen.

    Ich hätte am Anfang wohl eine klarere Definition geben sollen, sorry.

    Ich hab mich jetzt auch mal ein bisschen durch die Seite geklickt und tendiere jetzt doch wieder zum Getriebemotor. Den will ich einfach an eine Stromquelle anschließen. Das einzige was dabei nervt, sind die fehlenden Steckerangaben bei vielen Motoren..

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