Roboter - II

vor 1 year 22 weeks

Nach nun einiger Zeit, möchte ich erneut über den Fortgang des bereits unter http://www.freeduino.de/blogs/matthiasg/roboter-i vorgestellten Roboters informieren.

Der Zwischenstand des letzten Males

Zunächst mussten beide - noch unzureichend befestigte - Seitenwände miteinander verbunden werden. Das alte Konstrukt wurde dazu aufgelöst, Schienen aus Alu-Vierkant-Profil gesägt und Löcher hinein gebohrt.

Eine einzelne Schiene, die die Roboterteile später zusammenhält

Das Zusammenschrauben des Roboters - deutlich erkennbar das in den Fliesen festgetretene Aluminium...

Das verschraubte Endkonstrukt ist nicht nur unheimlich stabil, sondern auch vergleichbar leicht. Obwohl die Länge ca. 60 cm beträgt, liegt das (geschätzte) Gewicht (ohne Motoren und Akku) bei ungefähr 4 Kilogramm.

Alle Aluschienen sitzen, der Roboter hält

Da nun das Grundgerüst stand, war es Zeit, einen vernünftigen Motorblock einzusetzen. Der ursprünglich vorgestellte hatte sich als zu schwer, unhandlich und platzfressend heraus gestellt. Deshalb musste dieser ersetzt werden - das Grundmaterial gleich den Wänden.

Der Motorblock wird eingesetzt - rechts ist eine Scheibe zu erkennen

Aufgrund der neuen Platzsituation mussten zwei Lüfter (die ohnehin überflüssig waren) weichen, und auch die Kugellager entfernt werden (sie saßen minimal schief im Gehäuse).

Die neue Haltevorrichtung besteht aus Buchenholz, das mit Hilfe eines 22mm-Bohrers auf passende Größe gebracht wurde. Eine Aluschiene mit verkleinerter Bohrung verhindert ein Rutschen.

Der gesamte Motorblock kann sich mehr als sehen lassen und gleicht fast (aber nur fast) Präzisionsarbeit.

Der neue Motorblock von oben - gut erkennbar ist, dass der andere Motor passgenau hinein ragt

Von unten...

Unterhalb des Motorblockes ist Platz erkennbar (s. folgendes Bild), darauf befestigen wir in Zukunft eine dünne Holzplatte, auf die praktisch Kopfüber die Elektronik zum Steuern der Motoren verschraubt wird.

Gut erkennbar ist die spätere Position der Elektronik-Halterung.

Auch die Ketten konnten wir erfolgreich aufspannen, sodass der Roboter komplett fahrbereit war - die Verbindung der Motoren mit dem Akku bestätigten dies.

Die Ketten in Position

Die Motoren werden provisorisch verkabelt

Die Kette ist tatsächlich in der Lage das bisherige Gewicht (mit Akku und Motren ca. 8 - 9 Kilogramm) zu tragen - der Roboter fährt in Schrittgeschwindigkeit. Vorne fehlt noch ein erhöhtes Führungsrad, das wir aus Zeitgründen nicht einbauen konnten. Dieses sorgt später dafür, dass auch Hindernisse überwunden werden können.

Nach einem Standortwechsel konnten wir die Elektronik nun einbauen und testen: Tatsächlich - ein kleines Programm auf dem Arduino konnte ein Breakout von Sparkfun (http://www.watterott.com/de/Motor-Driver-1A-Dual-TB6612FNG) ansteuern, über den Pc war es möglich, den Roboter zu steuern.

Der nächste Schritt war die Unabhängigkeit vom Netzteil, dazu haben wir einen Akku mit in den Roboter gestellt (12 V / 7,2 Ah, Blei-Gel), aufgrund von Kurzschlüssen, die wir versehentlich verursacht haben, sicherheitshalber einen Temperaturfühler angelegt, den Laptop geschultert und alles angeschlossen: Ein großer Fehler.

Ein Kamikaze-Versuch, wie sich heraus stellen sollte. Zu sehen ist im hinteren Bereich, auf den Motoren aufliegend, der Arduino.

Sobald der Kontakt zwischen Akku und Motor-Driver geschlossen wurde, gab es eine laute Explosion und eine hohe Stichflamme: Der Kondensator auf dem Board war uns abgeraucht.

Der abgerauchte Kondensator ist rechts gut zu erkennen.

Damit dieser Fehler nicht noch einmal passiert: Was genau haben wir falsch gemacht? Am Netzteil hatte es funktioniert, deshalb haben wir wohl zu leichtfertig die Gerätschaft zusammen gesteckt. Vermutlich fehlte ein Widerstand? Auch den Einbau einer Feinsicherung werden wir demnächst wohl in Angriffnehmen. Jedoch: Welchen Wert sollte diese haben?

Wir wissen nun, dass der Roboter bis jetzt funktioniert. Der nächste Schritt wäre das Verbauen von Abstandssensorik, um den Roboter autonom fahrbar zu machen. Jedoch werden wir dafür wohl noch etwas Zeit brauchen...

Viele Grüße aus dem Pott und "Stay tuned",
Matthias

Dieser Artikel wurde geschrieben von:

MatthiasG. - hat Artikel auf Freeduino geschrieben.


Blog des Autors

19 Antworten auf “Roboter - II”


  1. S.E.P.P. sagt:

    @Matthias
    Gefällt mir bis jetzt sehr gut, ich habe nur ein bisschen Konstruktive Kritik.
    Ich bin der Meinung, dass ihr spätestens wenn ihr mit dem Teil nach draußen fahrt (das habt ihr doch vor oder?) Probleme mit dieser "Kette" bekommt, da verhakt sich bestimmt schnell ein Stock oder ähnliches drin und blockiert den ganzen Roboter.
    Da ich mich gerade mit dem Thema Beleuchtung beschäftige überrascht mein weiterer Vorschlag nicht sonderlich, das Teil braucht meiner Meinung nach eine Vernünftige Beleuchtung.

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Hallo Sebastian!

    Vielen Dank - und natürlich freuen wir uns über Kritik! :-)

    Ja richtig, das Teil soll auch im Wald fahren können. Stimmt, es könnte durchaus passieren, jedoch bin ich da schon etwas skeptisch, da sich die Kette ja bewegt und so keine Möglichkeit bietet. Sobald wir den aber das erste Mal draußen betrieben haben gibt es Testberichte - ich werde gesondert darauf achten!

    Bezüglich der Beleuchtung: Was genau meinst du damit? Scheinwerfer? Der Roboter selber arbeitet mit Infrarot, so ist er nachts praktisch "unsichtbar". Oder meinst du etwas wie Sicherheitsbeleuchtung, damit kein Auto darüber fährt? Die wäre durchaus angebracht - stimmt!

    Gruß,
    Matthias

    Login or register to post comments

  1. uwe sagt:

    Hallo Matthias
    Ich glaube S.E.P.P denkt an sowas wie gemoodete PC oder Knight Rider (entschuldigt heute mein Englisch)
    Grüße Uwe

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Danke Uwe!

    In Ordnung - Modding wäre natürlich eine Idee. Das Problem hierbei ist nur, dass das alles auf den Akku geht. Aber als Detail zum Schluss durchaus denkbar!

    Viele Grüße,
    Matthias

    Login or register to post comments

  1. S.E.P.P. sagt:

    @Uwe
    Nein, sowas sieht meiner Meinung nach einfach nur scheiße aus, zumindest für einen Roboter der mehr können soll als ein bisschen rumfahren.

    Es war eher eine normale Beleuchtung gemeint, damit man auch sieht wo man hinfährt wenn er per Fernbedienung gesteuert wird (oder soll er komplett autark handeln?) oder man Filmaufnahmen etc. machen kann. Das würde allerdings auch mit Infrarot gehen, das wäre dann noch besser, aber da reichen wohl ein paar 5mm Funzeln nicht aus.

    @Matthias
    Ich hab mir das mit der verkantenden kette so gedacht, dass z.B. der Roboter auf einen kleinen Stock fährt und dieser dann hängenbleibt, aber man kann ja ein paar Praxistest machen und wenn es nicht geht findet man bestimmt eine Lösung.

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Achso, danke! Ja, im Endstadium soll er hauptsächlich "automagisch" von alleine fahren. Das wäre das Ziel. Eine Kamera wird auch montiert - aber dafür gibt es Infrarot-Scheinwerfer aus LEDs (ich finde sie nicht mehr wieder, aber es war eine Art Matrix aus LEDs die wohl sehr hell sein sollte).

    Zu der Kette würde mir auf Anhieb - wenn das unglücklicherweise wirklich passieren sollte - nur eine Art Kotflügel oder Schutzblech einfallen... Das würde aber den Vorteil, große Hindernisse zu überwinden, zunichte machen...

    Gruß,
    Matthias

    Login or register to post comments

  1. RSHeinz sagt:

    Hallo!
    Kannst du vll noch was zu den Motoren sagen die du verwendet hast? Stromaufnahme, Drehzahl, Baugröße, Hersteller?

    Gruß heinz

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Hallo Heinz!

    Es handelte sich um Motoren von Micro Motors. Sie verlangen 12 V und ca. 0,7 A das Stück (laut Hersteller, ich kann die Daten nicht bestätigen, da ich sie nie unter Volllast betrieben habe - ich kam auf 0,6 für beide). Zu sehen sind sie hier: https://www.distrelec.de/dc-motoren-e192-mit-getriebe/micro-motors/e192-... Die beiden haben eine Übersetzung von 336:1 und sind irre kräftig. Weitere Daten dort. Bei diesem Modell ist es so, dass das Getriebe die Hälfte der Länge ausmacht.

    Gruß,
    Matthias

    Login or register to post comments

  1. S.E.P.P. sagt:

    Ist jetzt zugegeben ein bisschen sehr OT aber wie hast du bei distrelec bestellt, als Privatkunde ging das bei mir nicht? (oder kennst du jemanden mit Gewerbe der das für dich erledigt hat)

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Ich habe die Bestellung einfach durchführen können - habe die Seite von Uwe.

    Trotzdem ist man als Privatkunde dazu gezwungen, per Nachnahme zu bestellen, und da werden saftige Gebühren fällig. Außerdem habe ich Teile, die ich dort bestellt habe, später auf anderen Seiten wesentlich günstiger gefunden. Beispiele wären Kugellager und Blei-Gel-Akkus von Panasonic.

    Gruß,
    Matthias

    Login or register to post comments

  1. RSHeinz sagt:

    Ganz schön viel Geld für so ein Motor. So viel wollte ich für das ganze Projekt nicht ausgeben. Mal sehen ob sich noch eine Alternative findet.
    Hast du schon die Geschwindigkeit die du erreichst errechnet?

    Gruß Heinz

    Login or register to post comments

  1. S.E.P.P. sagt:

    @RSHeinz
    Ich denke mal das könntest Du fast selbst ausrechnen.
    Der Motor mit 336:1 macht ca. 11-12 U/min, die Antriebsrollen haben Ungefähr den Durchmesser des Motors, also ca. 40,5mm macht demnach 0,233 m/s also 6,47 km/h. Bei der Kraft kann man wohl auch nicht davon ausgehen, dass der Roboter großartig gebremst wird.
    Die beste aussage würde natürlich ein Praxistest liefern.

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Leider kenne ich die tatsächliche Geschwindigkeit nicht. Höchstens ein halber Meter pro Sekunde würde ich per Augenmaß schätzen.

    Sobald es soweit ist gibt es aber Infos!

    Gruß,
    Matthias

    Login or register to post comments

  1. RSHeinz sagt:

    habs versucht aber ich konnte die Größe der Antriebsrollen nicht so gut einschätzen, dachte du hättest es vielleicht schon getestet oder genauer ausgerechnet ;-)
    Ich hoffe dein Antriebskonzept funktioniert so gut wie es aussieht. Bin mal gespannt.

    Gruß Heinz

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Tut mir Leid, dazu ging die Platine zu schnell kaputt ;-)

    Testwerte werden sofort geliefert, wenn sie verfügbar sind (kann aber noch dauern!).

    Viele Grüße,
    Matthias

    Login or register to post comments

  1. Fabian sagt:

    Beobachte Dich und Deinen Roboter schon eine zeitlang und bin echt begeistert. Allerdings frage ich mich, vielleicht sehe ich es nur nicht, aber ich kann nirgends ausfindig machen, was Dein Roboter nun alles machen kann? Die Konstruktion finde ich super toll und auch Deine Beschreibungen sind gut verstaendlich.

     

    online casino deutschland

    Wenn Ihr online casino deutschland nicht die besten Slot-Auszahlungen hat, dann sind vielleicht diese Casino-Spiele hier diejenigen, die Sie suchen.

    Login or register to post comments

  1. tkamsker sagt:

    Hallo,
    Frage warum habt Ihr das Teil so gross gemacht ?
    Ich habe http://www.sparkfun.com/products/319 verwendet mit den entsprechenden Ketten ,..
    http://www.sparkfun.com/products/321
    Hab am CNC Router 3 Platik teile Ausgeschnitten fertig.

    Arduino, Wireless Shield webpage zum steuern fertig.

    anbei 2 Fotos ...
    ich hatte leider keine Zeit es fertig zu machen die Arbeit ,... Draufsicht : Wireless Shield

    Login or register to post comments

  1. tkamsker sagt:

    Hallo,
    Frage warum habt Ihr das Teil so gross gemacht ?
    Ich habe http://www.sparkfun.com/products/319 verwendet mit den entsprechenden Ketten ,..
    http://www.sparkfun.com/products/321
    Hab am CNC Router 3 Platik teile Ausgeschnitten fertig.

    Arduino, Wireless Shield webpage zum steuern fertig.

    anbei 2 Fotos ...
    ich hatte leider keine Zeit es fertig zu machen die Arbeit ,...
    Aber wenn Interesse besteht ,..
    lg
    thomas
    Bild 1: Draufsicht
    und
    Offen

    Login or register to post comments

  1. MatthiasG. sagt:

    Hallo zusammen!

    Entschuldigt bitte, ich habe gar keine Antwort bemerkt, als die Spam-Welle wieder kam.

    Vielen Dank für eure Antworten!

    @Fabian: Das ist eine gute Frage, ich habe es auch nirgendwo deutlich geschrieben :-)

    Im Endstadium soll er modular sein, heißt, dass man alles mögliche mit ihm machen kann. Angedacht ist aber zunächst das autonome Anfahren von Zielen, die auch mehr als 20 km entfernt sind. Danach steigern wir das Ganze mit einem Greiffarm, der autonom bestimmte Objekte einsammeln soll etc.

    Vermutlich wird dieser Roboter selbst aber nur als Experimentierplattform dienen. Wir haben bereits einen weiteren in Planung, der auf Beinen läuft und sich aus Gliedern zusammensetzt, die verschiedene Module enthalten (kann man sich so vorstellen: Man geht in ein Lager, nimmt zwei Glieder mit Batterien, eines mit Steuerungselektronik, eines mit einer Kamera und eines mit einem XBee-Modul und hätte dann etwas zum Fernsteuern, also auch alles modular).

    Das heißt nun nicht, dass dieser Roboter auf Eis liegt, er wird weiter entwickelt (wäre meiner Meinung nach auch zu Schade). :-)

    @tkamsker:
    Naja, wir haben uns für den Selbstbau entschieden und wollten etwas kraftvolles, dass auch im Geländer ruhig unterwegs sein kann. Deshalb die beiden kräftigen Getriebemotoren. Wir haben viele Komponenten geplant (Lüfter, Kamera, Greiffarm, ...), die eine Menge Energie fressen. In dem unteren, freien Teil sollen bis zu drei Akkus versenkt werden, um die Stromversorgung zu gewährleisten. Außerdem bietet mehr Platz auch mehr Freiheiten, es kommt auch noch eine Etage oben drauf.

    Mir scheint es so, als ob deine Konstruktion später nicht so kraftvoll sein wird. Dafür ist sie umso kompakter, was sicher auch ein großer Vorteil ist. Aber ich würde mich freuen, etwas über dein Projekt zu hören, man kann hierbei evtl. auch schön vergleichen!

    Bald gibt es wieder was zu berichten, wenn die Fernsteuerung funktioniert.

    Bis dahin angenehme Ferientage und auf bald!

    Beste Grüße aus dem Pott,
    Matthias

    Login or register to post comments