Oktopod Projekt

[HannoHupmann]

Lieber LeeMajors, das wird dein erster oder sagen wir zweiter hexe, denn der erste würde ja nicht fertig gebaut. Ich bin nun bei meiner 6 Version eines Hexas und langsam soweit, dass ich finale Designvariante entwickeln kann. Es ist einfach unglaublich schwierig - selbst mit 3D Modelle - bereits bei der Planung an alles zu denken. Insbesondere, wenn man bisher noch keine realen Erfahrungen hat.

Lass nur ein kleines Teil an deinem Grundgestellt falsch sein und du musst den Grundkörper ändern (irgendwo klemmt oder passt was nicht), dann muss der Deckel auch neu gemacht werden und schon ist gutes Geld zum Fenster raus geworfen!

Ich persönlich würde von deiner Idee jetzt eine abgespekte Version drucken lassen. Alles weglassen (KLipse, Halter für Kabelbinder usw.) und erst mal eine Rohversion auf die man alles packen kann realisieren. Du verkünstelst dich gerade in Details und die Hauptaufgabe bleibt liegen. Es ist ganz klar erkennbar, dass du lieber 3D zeichnest, was dir ohne Frage leicht fällt, als dich mit Inverser Kinematik, Sensoransteuerung, Servoansteuerung, Leistungselektronik usw. zu beschäftigen. Ich garantiere dir, dass du eine neue Version zeichnen wirst sobald du die genannten Punkte abgearbeitet hast, denn dann wirst du erkannt haben wo man noch etwas verbesser, optimieren oder verändern muss. Es wäre utopisch anzunehmen, dass der erste Wurf gleich perfekt ist.

[LeeMajors]

Ja, doch. Im Prinzip mach ich es genau so.
Ich drucke erst mal den Körper, so wie hier:
http://www.3dmax.de/forum/funstuff/no36.jpg
...und ein Bein, dann kommt der Rest.

Wie gesagt, in 3D ist er fertig. Das Gestellt für die Platinen oben wird nur unwesentlich viel kosten, ich brauch es aber. D.h. im Endeffekt wird alles gedruckt, außer dem Gehäuse.
Es gibt nichts, was ich sonst noch weglassen könnte.
Der Bot besteht im Grunde aus der unteren und oberen Platte, den "Abstandshaltern" und dem oberen Plastikgestell. Was sollte ich da jetzt noch weglassen? (Klippse gibts momenten nur an den Beinen und da passt auch alles. Halter für Kabelbinder sind entweder entsprechende Löcher in der Grundplatte, oder kleine Schlaufen, wo ich Kabelbinder durchziehen kann. Das kostet nicht extra. Brauch ich die nicht, benutz ich die nicht. Stören sie, kneif ich sie ab.

Und: Mir ist völlig klar, dass das Teil nicht perfekt sein wird - ich versuche es nur, aus meiner persönlichen, momentanen Sicht, perfekt zu machen. Warum sollte ich nicht ausnutzen, dass mir der 3D-Kram leicht fällt. Außerdem gibt's gerade eine Zwangspause, weil ich momentan keine Kohle für das Projekt habe. Daher ist es kein Zeitverlust, wenn ich mich weiter mit dem 3D-Modell beschäftige.

[RobotDesign]

Cooles Projekt
Hast Du eigentlich die Elektronik schon fertig? ... Wenn Du da eine Schaltung hättest würde mich die interessieren.

Über einen 3D Drucker solltest Du noch mal nachdenken. Ich habe mir das Gehäuse für meinen ersten Roboter auch bei Shapeways drucken lassen. Kosten: 400 EUR. Ergebnis: Das Gehäuse passte perfekt. Beim Erproben des fertigen Roboters stellte ich dann fest, dass ich einige Dinge ändern musste. Kein Problem von Shapeways, sondern meine fehlende Lernkurve. Danach habe ich mir einen 3D Drucker gekauft - aus Kostengründen. Mit ein bisschen Erfahrung und einem guten Drucker (bei mir ist es der Up- Printer für damals noch 1800 EUR) bekommt man die Teile fast genauso gut wie bei Shapeways hin. Mittelfristig wird das Ganze billiger - ABS kostet pro KG weniger als 30 EUR. Und Änderungen am Konzept sind deutlich schneller implementiert + getestet.
Das Problem mit der Masshaltigkeit kann ich übrigens so nicht bestätigen - zumindest nicht wenn man ein wenig Erfahrung mit dem Druckprozess und den zugrundeliegenden Konstruktionen gemacht hat.
Den Up- Printer habe ich aufgrund eines Testberichtes in der CT ausgewählt. Der Hersteller liefert eine eigene Drucksoftware mit, die "aus einem Guss" ist. Das hat natürlich Vor- und Nachteile. Der Vorteil ist, dass man sehr schnell zu guten Ergebnissen kommt. Der Hersteller liefert übrigens seit 2 Jahren regelmäßig kostenlose Updates. Der Nachteil ist, dass man eigene Optimierungen in die Software nicht selbst einbauen kann. Allerdings habe ich bisher keine Optimierungen benötigt - das Ding tut einfach was es soll.
Die maximale Baugröße bei dem Drucker ist ca. 12x12x12 cm. Größere Objekte muss man in kleinere aufteilen, kleben (Plastikkleber) hat sich als brauchbar erwiesen.

[HannoHupmann]

@LeeMajors, das ist genau der Punkt den ich angesprochen haben: Es geht darum kosten zu sparen. Selbst wenn dich das Gehäuse nur 10€ extra kostet, sind es 10€ die wo anders fehlen. Manchmal muss man Lehrgeld bezahlen und Teile neu machen, aber manches Lehrgeld kann man sich auch sparen!

Wir geben hier nur Tipps, wir schreiben nix vor!

[LeeMajors]

@Hanno: Ich bin auch so einsichtig, den Deckel noch nicht zu drucken.
@RobotDesign: Hört sich gut an, mit dem 3D-Drucker. Das ist die erste richtig positiv-klingende Aussage über die Dinger!
Zur Schaltung: Was genau meinst du? Die Komponenten, Stromfilter (das Konzept ist von movido und hier beschrieben: https://www.roboternetz.de/community...-Projekt/page9 )
Ansonsten baue ich gerade an einer Microsite für das Projekt, da gibt's in Kürze mehr Infos.

[movido]

Es ist und bleibt ein absolut geiles Projekt, und es macht höllisch viel Spass, es zu verfolgen

Ich würde keinen 3D Drucker nur für diesen Roboter kaufen, denn bei aller Liebe zum 3D Druck (ich mache das jetzt seit über 15 Jahren), die Qualität der Shapeways-Teile ist Lichtjahre besser als alles, was die Hoobbydrucker jemals generieren werden. Das liegt einfach am Druckverfahren. SLS ist nun eimal FDM in jeder Beziehung überlegen - aber die Maschine in der Anschaffung auch horrend teuer.

Dazu kommt, das die Einstellung und perfekte Bedienung eines FDM Druckers ähnlich viel Zeit schluckt wie die Erstellung deines ganzen Roboters. Das kann zum eigenen Hobby werden. Dein Gehäusedeckel zB. würde ein grosses Stützgerüst benötigen, dass man dann später wieder herausbrechen muss. Dazu kommen die Treppenstufen und die Fäden vom FDM Druck. Das würde niemals so schön wie in Deinen Renderings.

[RobotDesign]

@LeeMajors,
ich stehe gerade vor der Herausforderung einer stabilen Spannungsversorgung an meinem Roboter.
Mein Roboter hat ein deutlich einfacheren mechanischen Aufbau (2 Räder, getrennt angetrieben) und erheblich geringere elektrische Anforderungen. Allerdings habe ich festgestellt, dass beim Umkehren der Drehrichtung die Gleichstrommotoren deutlich mehr Strom aus den Akkus ziehen als erwartet. Dadurch habe ich Spannungseinbrüche. Die Filterkondensatoren habe ich bereits in der Schaltung, die Spule noch nicht, insofern Danke für die Anregung. Das ganze so zu dimensionieren, dass mir die Sicherung beim ersten Einschalten nicht durchbrennt ist die nächste Herausforderung.
Wenn Du Deine Schaltung schon fertig hast, würde mich der Schaltplan und die Dimensionierung interessieren. Verkürzt meine Lernkurve ...


@movido
SLS ist FDM in jeder Beziehung überlegen ...

Meine Erfahrung dazu:

- Treppenstufen beim FDM Druck hängen von der Auflösung ab. Auch bei 0,2 mm Auflösung sind Treppenstufen sichtbar, ein kurze Behandlung mit Schleifpapier löst dieses Problem - wenn es denn bei einem Prototypen stört.

- Meinen Up- Printer habe ich seit 2 Jahren. Ich habe 3 Konstruktionen und Drucke gebraucht bis richtig gut brauchbare (und maßhaltige) Ergebnisse produziert wurden. Das Problem mit den Fäden habe ich bei anderen Druckern gesehen. Der Up- Printer hat dieses Problem nicht. Den Deckel würde ich auf dem Kopf drucken - da ist das Entfernen des Stützmaterials leicht zu bewerkstelligen. Das Stützgerüst berechnet die Software des Up- Printers eigenständig. Der Aufwand, ein solches Stützgerüst zu entfernen, schätze ich bei so einem Bauteil auf max. 20 Minuten.
Mit anderen 3D Druckern habe ich keine praktische Erfahrung. Bei allem, was ich darüber lese scheint bei anderen 3D Druckern der Einarbeitungsaufwand doch erheblich höher zu liegen. So stand es auch in der CT - und das war für mich der Grund für den Up- Printer.

- Zu den Kosten:
Das Gehäuse von Shapeways war 19,6 x 25 x 11cm groß. Wandstärke (aus Kostengründen) nur 1 mm. Das Gehäuse hat (aus Kostengründen) viele Aussparungen. Kosten 400 EUR.
Dann stellte ich fest, dass ich den Deckel zu schwach konstruiert habe. Er bog sich durch.
Weitere Fehler:
- Der Akku saß an der falschen Stelle.
- Ein Rad hatte ich nicht 100% plan auf den antreibenden Schrittmotor gesetzt. Dadurch fuhr der Roboter nicht gerade aus.
- Die Anzahl der Schritte für eine Drehung hing von dem Untergrund ab. Schlupf gibt es auch bei Schrittmotoren durch unterschiedliche Reibkoeffizieten zwischen Rad und Bodenbelag. Eine Regelung durch Rückkopplung über die Bewegung des Robbis ist daher zielführender als die Steuerung durch Schrittmotoren (ohne Rückkopplung über die tatsächliche Bewegung). Getriebemotoren in Verbindung mit Sensoren, die die tatsächliche Bewegung des Roboters anzeigen sind daher das wahrscheinlich bessere Verfahren für einen 2 rädrigen Roboter, der mir eigenständig und planvoll die Wohnung wischen soll.

Mit allen diesen Problemen habe ich so nicht gerechnet. Auch dies ein Teil der Lernkurve ...
Ich schätze die Anzahl der weiteren Versuche auf mindestens 5, bis ich einen richtig gut funktionierenden Prototypen habe.

Shapeways würde ich dann gerne beauftragen sobald ich einen fertig getesteten Prototypen verfügbar habe. Optisch sehen die wirklich gut aus.
Shapeways beschränkt übrigens in ihren AGB's die Eignung der von ihnen erzeugten Bauteile auf dekorative Elemente. Sobald sich der Roboter bewegt ist Shapeways aus jeglicher Haftung raus.

Meine Erfahrungen mit FDM: Die mechanische Eignung eines Bauteils hängt neben der konstruktiven Gestaltung (z.B. Wanddicken) und dem verwendenten Material auch von der Positionierung im Druckraum ab. Schließlich baut FDM das Objekt aus Schichten auf, die ineinander verklebt werden.

Inzwischen würde ich sogar in frühen Phasen eines Portotypen dazu übergehen, Halbzeuge aus dem Baumarkt (z.B. Aluplatten) zu verwenden und nur die Verbindungen und Anbauteile mit dem 3D Drucker zu erstellen.

Das sind zumindest meine Beobachtungen, Erfahrungen und Schlußfolgerungen.

[LeeMajors]

@RobotDesign bzgl. Schaltplan:
Die Schaltung hatte ich doch schon gepostet, die ist von movido. Die Bauteile habe ich entsprechend meiner Bedürfnisse angepasst. D.h. bei Diode und Spule musste ich den relativ hohen Strom berücksichtigen. Ansonsten beschreibt movido auch, welche Elkos er verbaut hat, sowie auch Hanno. Bei hohen Strömen sollte man evtl. mehrere Elkos parallel schalten, als einen riesigen zu benutzen, damit die Belastung für den einzelnen Elko nicht zu hoch wird.

Wie gesagt, ich bin ziemlicher Laie auf diesem Gebiet, da wendest du dich am besten an movido & Hanno. (Zusammengelötet hab ich den Kram noch nicht und obs dann funktioniert, merke ich im schlimmsten Fall erst, wenn der Bot mit 6 Beinen nicht aus dem Knick kommt... )

[Joe23]

Hallo LeeMajors,

bei all der Kritik möchte ich auch gerne mal ein positives Feedback loswerden!

Endlich mal ein Hexa, der ansprechend Aussieht. Optik finde ich irgendwie Hammer!

Meiner Ansicht nach ist auch die Herangehensweise der nahezu vollständigen 3D-Planung absolut vorteilhaft:

- Gerade beim Druck sollten die Teile möglichst vollständig sein (Bohrungen, Aussparungen, ect.). Da vergisst man leicht was wenn vorher NICHT geplant/detailliert wird. Gerade die Größe von Platinen und Bauteilen wird oft unterschätzt. Hier ist es doch sehr gut wenn man vorab die Gesamtkonstruktion vor Augen hat.
- Wie schon von dir erwähnt muss ja nicht gleich alles auf einmal gedruckt werden. Wenn bei Testaufbauten ein Detail bemerkbar wird, was nicht eingeplant ist, kann das Drucklayout noch vorab angepasst werden.
- Auch der Punkt "Motivation" ist sicherlich wichtig. Es verlaufen doch recht viele Projekte im Sand, wenn man das Ziel vor Augen hat ist man vielleicht doch noch motivierter.

Das mit dem Punkt kosten sparen sehe ich nicht so, vor allem wenn es sich um "Kleinbeträge" von 10 Euro handelt...ich vergleich zu den Gesamtkosten eher marginal. Manchmal zieht sich die Entwicklungsphase eines Projektes aus Kosten- Aufwand- oder Pirvatgründen über Monate bis hin zu Jahren hinweg...da freut man sich doch gleich umso mehr, wenn durch ein Paar Euros mehr an Details wenigstens ein Hübscher Bot vor einem steht.

Von daher weiter so. Es mach Spaß deinen Blog zu verfolgen.

Gruß Joe

- - - Aktualisiert - - -

Übrigens noch zum Thema 3D-Druck.

Es läuft gerade eine Kampange von einem vielversprechenden 3D-Drucker auf Kickstarter.

Nennt sich M3D-Drucker und soll angeblich Druckauflösungen von 0,05mm liefern...nachteilig der etwas kleine Druckbereich.
Gibts derzeit für 300 Dollar ~ 250 Euro. Auslieferung allerdings erst im Februar 2015.

https://www.kickstarter.com/projects/m3d/the-micro-the-first-truly-consumer-3d-printer

Ich hab mir schon einen vorbestellt -> Zum Testen und Spielen.

Gruß Joe

[HannoHupmann]

Über das Design lässt sich streiten :-D.

Mit diesen LowCost Druckern ist das immer so eine Sache. Im Moment behauptet die eine Hälfte, dass man damit gar nichts vernünftiges machen kann außer Plastikmüll, die andere ist Hälfte ist sehr davon überzeugt. In den Werbevideos sieht es bei jedem Hersteller so aus, als würde man in ein paar Sekunden perfekte Teile drucken können.

Ich fürchte der Kickstart Drucker ist ein bisschen zu klein für die meisten Teile