Für Roboter-Arm Stepper(nema) Motoren, Servos aus RC Bereich, Bürstenlose Motoren usw

[R1100]

Wow, so viel Hilfe vielen vielen Dank, ich weis das zu schätzen.

ich muss etwas ausholen und meine Situation zu beschreiben. Die Größe meines Armes wurde von den Motoren bestimmt. Ich habe viele Stunden verbraucht mit surfen wie Modellbau Roboter so aussehen. Ich würde ungern am Schultergelenk zwei Nema 17 mit Getriebe verbauen um NUR damit sie das Gesamtgewicht tragen können. Die Optik gefällt mir halt nicht. Er soll entweder wie ein typischer KUKA Roboter aussehen oder wie so einer wie im Bild. Die Nema 17 mit Getriebe sind ca. 150mm lang. Mit zwei drei Gelenken ist man da schon bei dieser Gesamtlänge.

ABER jetzt habe ich möglicherweise einen Stepper gefunden https://www.digikey.de/de/products/d...8-HHC2/2417060 der klein, leicht und auf den ersten Blick stark ist. Das Getriebe ist mit 1:35 angegeben und 700mNm. Getestet habe ich ihn noch nicht. Ich habe bereits einen bekommen. Ich kann die Welle mit der Hand nicht drehen. Dann habe ich einen Stepper Driver DM542T und auch ein 24V 50A Schaltnetzteil. Damit kann ich den Motor sicherlich antreiben. Der Überflieger wird der Motor sicherlich nicht sein, alleine schon die Anschlüsse sind aus AWG 28. Wenn er jedoch einigermaßen eine Drehmoment und ein Haltemoment bringt, kann ich den Arm deutlich kleiner gestalten. Wenn nicht, dann muss ich doch wieder zurück zu den Nema 17er die ich ebenfalls bestellt habe mit 1:50 und 1:100 Getriebe.

Es sind nun mal meine ersten Gehversuche und ich werde sicherlich viel Lehrgeld bezahlen aber das ist es mir wert.

Hier gibt es übrigens eine schöne Webseite um die Motorauslegung zu berechnen. https://www.robotshop.com/community/...que-calculator
Und noch eine Seite https://www.orientalmotor.com/motor-...m-sizing.html#
Motoren diesen Typs würden mir sehr zusagen, doch leider sind das keine Stepper. https://www.premium-modellbau.de/t-m...oaAtqMEALw_wcB

- - - Aktualisiert - - -

und schon die erste Klatsche kassiert.
Der Stepper Driver kann 1A bis 4.5A Der Motor braucht 250mA Also benötige ich schon mal einen anderen Stepper Driver. In der Doku steht, über SW4 kann ich auf half current stellen doch das reicht nicht.

[jmoors]

Ich schmeiße mal das Spielfeld um:
Für mich liest es sich, als ob die Masse der Motorleistung zum Bewegen des Arms selbst und nicht für die Nutzlast aufgewendet werden muss. Wäre eine Hydraulik eine Alternative? Damit kann man leichte (relativ zu einem Schrittmotor) Zylinder ansteuern, der die Bewegung ausführt.

VG, Jürgen

- - - Aktualisiert - - -

Was mir bei einem der verlinkten Arm-Berechner aufgefallen ist: Wenn Du die Chance hast, eine Gegengewicht zu einem Gelenk zu montieren, dann kannst Du die benötigte Motorkraft zum Bewegen der Last erheblich reduzieren.

VG, Jürgen

[R1100]

Hallo Jürgen,

Hydraulik und Pneumatik ist für dieses Projekt überdimensioniert und nicht präzise genug. Gegengewichte eher, doch die haben auch den Nachteil dass sie immer nur eine Richtig, nach unten, kennen und nicht um die Kurve fahren wenn der Arm in Richtung oben sich bewegt.

Ich würde gerne meinen Schrittmotor PG35S-D48-HHC2/2417060 zumindest auf dem Tisch ausprobieren wollen ob den die Kraft ausreichend ist. Den Treiber den ich habe DM542T liefert min. 500mA. Im Datenblatt des Motors steht 24V 250mA. Ich müsste also eine Strombegrenzer Schaltung dafür aufbauen oder ich kaufe einfach einen anderen Treiber. Den kleinsten den ich gefunden habe bei selben Anbieter ist der DM320T der allerdings auch min 300mA liefert. Kann ich dennoch damit den Motor betreiben? Oder für Arduino gibt es das CNC Shield mit Treiber allerdings sehe ich in der Beschreibung nicht wieviel A die liefern.

Kann mir jemand einen Schups geben? Vielen lieben Dank.

[Rabenauge]

Die RAMPS-Boards (werden u.a. in 3D-Druckern eingesetzt, können z.T. auf nen Arduino Mega aufgesteckt werden) haben manchmal aufsteckbare Treiber.
Viele 3D-Drucker-Mainboards auch.
Ich hab hier ein MKS Gen 1.4, das ist Arduino-kompatibel und hat sechs Steppertreiber-Steckplätze.

Allerdings kenne ich mich mit Steppern nicht so gut aus- ich schätze, wenn du sicher stellst, dass dein Motor nie mehr als die 250mA _braucht_ geht ein 300mA-Treiber schon. Normalerweise steigt der Strom ja mit der Belastung.

Wegen dem Gimbal-Motor: lass dich nicht von den anderthalb Kilo angeblicher Haltekraft täuschen.
Die Dinger funktionieren meist nur, wenn sie ziemlich gut ausbalanciert sind....und können dann grade noch ein Handy stabilisieren.

Und von wegen Hydraulik oder Pneumatik sei überdimensioniert: Lego hat auch Pneumatik, und im Modellbaubereich gibts schon lange sehr schöne, kleine Hydraulikanlagen. Die drücken auch paar Kilo...sind aber nicht ganz billig. Und das Problem "wo bin ich"...muss dennoch gelöst werden.

[R1100]

Danke für die Info.

Ich habe versucht beim großen A... das Bord MKS Gen 1.4 zu finden. Da gibt es verschiedene Ergebnisse aber ist sehe nur Boards mit 5 oder 8 Steckplätzen für Treiber. 8 wäre zwar auch egal aber nur das ich auch das richtige finde. Ich würde dann den Hersteller fragen ob er Treiber hätte für meine Motoren hat. Ich gehe davon aus dass das Board Nema 17 und 23 vertragen kann für den Fall das meine Motoren doch nicht die Leitung bringen können. Ich kann jedoch auch hierfür den Hersteller Fragen.

[Rabenauge]

Bevor du _irgendein_ Board kaufst, mach dir ne Liste mit _deinen_ Anforderungen!
Und dann schau genau, ob das Board zu deinen Anforderungen wirklich passt.

Der Haken ist nämlich, dass diese 3D-Drucker-Boards zwar einige freie Anschlüsse haben (für Extruder-und Bettheizung, Levelsensoren, Display usw.) das heisst aber nicht, dass es zu _deinem_ Vorhaben passt.
Und: standardmässig läuft da Marlin oder ne andere Firmware drauf, die sind zwar Arduino-kompatibel (zumindest die 8Bit-Boards), aber du musst dir dann quasi das Betriebssystem selber schreiben.
Das ist also nur ne Lösung für jemanden, der das auch kann.
Kannst dir ja mal Marlin runterladen, und dir den Code anschauen..so erhälst du nen Überblick, was da abgeht.
So ganz ohne ist das nicht....

[R1100]

Ich bin sicherlich noch weit weg so ein Projekt zu stemmen, dessen bin ich mir bewusst.

Ich bin gelernter Feinmechaniker und verdiene meine Brötchen als Softwareentwickler auf Windows Basis. Ich habe auch einige Projekte umgesetzt mit Beckhoff Steuerungen für Verpackungsmaschinen (nur die Programmierung) und ein paar µC Projekte im Hobby Bereich. Mit Arduino habe ich mich im Urlaub mit dem Starter-Kit beschäftigt. Ich habe mir erst kürzlich einen 3D-Drucker den Flashforge 3D V2 gekauft und so ist die Idee geboren ein echtes Projekt zu beginnen. Die Konstruktion über Fusion 360 fällt mir sehr leicht. Den Drucker hätte ich bereits mehrfach aus dem Fenster werfen können. Auch da habe ich sehr viel gelernt und beiße mich immer noch durch.

Das größte Problem bisher war und ist, die richtigen und auch bezahlbaren Motore zu finden für das Projekt. Wenn der Motor ohne Getriebe schon 700€ kosten dann ist es einfach zu übertrieben. Die Motoren sind einfach zu schwach so dass sie Ihr eigenes Gewicht tragen können. Ich habe mich auch zum anfassen die Nema 17 mit Getriebe 1:50 und 1:100 gekauft. Kostenpunkt ca. 100€/Stück. Doch das sind richtig schwere Teile. Der Roboter wird keine praktische Aufgabe haben, ist nur ein Lernprojekt. Zunächst ist es völlig ausreichend wenn die Motoren einzeln angesteuert werden können. Dafür würde ich versuchen ob ich die Software Estlcam dazu verwenden kann. Keine Ahnung ob das gehen wird.

Der erwähnte Schrittmotor 24V 250mA hat die richtige Größe. Ob er brauchbar ist kann ich noch nicht sagen. Durch seine Baugröße kann ich den kompletten Arm auch deutlich kleiner dimensionieren. Da die Konstruktion von den Motoren stark beeinflusst wird, habe ich mit der Suche der passenden Motoren begonnen. Für die Verpackungsmaschinen war es überhaupt kein Problem passende Komponenten zu finden. So blauäugig ging ich auf der Suche danach und habe es nicht fassen können dass es keine kleine Stepper die ein hohes Drehmoment und Haltemoment haben und auch bezahlbar sind. Ich dachte die muss es doch wie Sand am Mehr geben.

Nun ich habe jetzt mal ein Kit gefunden welches zumindest die Treiber hat die den Strom auf 250mA begrenzen können. Damit werde ich mal anfangen.
Sollte der Motor zu schwach sein, dann muss ich doch meine Konstruktion auf die Nema 17 auslegen.

Bezüglich Merlin und eigens Betriebssystem das höret sich zunächst als unüberwindbar an. Ich habe mich damit noch nicht beschäftigt. Meine Vorstellung ist, dem µC die Ports zuzuweisen und das "Betriebssystem" ist das Merlin, keine Ahnung, auf dem Teil und ich gebe ihn Kommandos wie ich es in meinem Beruf als Feinmechaniker bei CNC Bearbeitungszentren gemacht habe. Mein 3D-Drucker ist auch so aufgebaut. Die sagen dazu G-Codes. Dann habe ich mich nur Oberflächlich mit dem Thema ROS beschäftigt. Auch eine große Hausnummer für mich. Dieses Projekt wird mich sicherlich eine lange Zeit begleiten und kann mich nur nebenbei damit beschäftigen nach der Arbeit.

Dich noch eine schöne Zeit.

[Palabras]

Wie toll, sich an einen Roboterarm-Projekt zu wagen. Das klingt nach einer spannenden Herausforderung. Vielleicht muss man Anpassungen vornehmen, um eine reibungslose Koordination zu gewährleisten. Aluprofile können eine ausgezeichnete Wahl für den mechanische Aufbau des Roboterarms. Die Aluprofile bieten eine stabile Struktur und ermöglichen die Motoren und Gelenke sicher zu befestigen.