Roboterarm selber bauen

  • Hallo Zusammen

    Ich würde gerne selbst einen Roboterarm konstruieren und danach mittels 3d Druck fertigen und zusammenbauen.

    Die erste Frage die ich mir gestellt habe ist wie ich den Roboter am Schluss steuern kann. Hat da jemand vielleicht einen Tipp für eine gute Software?

    Die Steuerung würde ich ganz klassisch wie bei allen Hobbyprojekten mit Raspberry Pi und Arduino machen.

    Das Ziel wäre ein 6 Achsen Roboter, wie in der Industrie mit welchem ich dann in meiner Firma diverse Experimente (Teile in Maschinen laden, Schweissen etc.) machen kann.

    Grundsätzlich kann ich ein wenig programmieren aber eine eigene Software finde ich doch etwas übertrieben und es gibt bestimmt schon etwas auf dem Markt.

    Über Tipps und Tricks würde ich mich natürlich sehr freuen. Vielleicht hat ja jemand auch schon ein solches Projekt durchgeführt.

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  • .. Das Ziel wäre ein 6 Achsen Roboter, wie in der Industrie mit welchem ich dann in meiner Firma diverse Experimente (Teile in Maschinen laden, Schweissen etc.) machen kann...

    Ernsthaft? Was für einen 3D Drucker hast du da? So stabil wird ein Roboter mit 'Hobbydruckern' selbstgedruckt nicht. Oder wie klein sind deine Maschinen, sind die vielleicht von Proxxon😁


    Es gibt diverse Projekte für Selbstbauroboter. Viele Open Source, komplett mit Hard- und Software. Schon mal Tante Google oder sonst eine Suchmaschine befragt? Die meisten benutzen allerdings einfache Schrittmotoren ohne Rückmeldung des gefahrenen Wegs, oder irgendwelche RC-Servos das ist für ernsthafte Anwendungen m. E. nicht geeignet.

  • Ernsthaft? Was für einen 3D Drucker hast du da? So stabil wird ein Roboter mit 'Hobbydruckern' selbstgedruckt nicht. Oder wie klein sind deine Maschinen, sind die vielleicht von Proxxon😁


    Es gibt diverse Projekte für Selbstbauroboter. Viele Open Source, komplett mit Hard- und Software. Schon mal Tante Google oder sonst eine Suchmaschine befragt? Die meisten benutzen allerdings einfache Schrittmotoren ohne Rückmeldung des gefahrenen Wegs, oder irgendwelche RC-Servos das ist für ernsthafte Anwendungen m. E. nicht geeignet.

    Ja also ich werde die Teile nur für den Prototypen Drucken, danach ist geplant die Teile aus Metall zu fertigen. Ich habe einen Sigma D25 von BCN3D und einen PartPro 300xt von XYZPrinting. Mit den technischen Kunststoffen denke ich sollte ich einiges erreichen können. Ausserdem habe ich die Möglichkeit in der Firma in welcher ich arbeite, teile auf CNC Maschinen u fertigen. Ich betreibe auch eine kleine Einzelfirma bei welcher man 3d Druckteile kaufen kann und bin mir gerade einen SLS Drucker am anschaffen.

    Google habe ich bereits gefragt und nur so mässig Antwort gefunden. Daher habe ich mir gedacht ich frage doch hier ob jemand gerade eine Antwort weiss.

    Ich möchte definitiv Schrittmotoren verbauen, evtl aber mit Rückmeldung um eine höhere Genauigkeit zu erreichen. Ein wenig Erfahrung habe ich da bereits, da ich schon mit Freunden eine CNC Fräsmaschine die per CAM bedienbar ist gebaut habe.

    Als Vorlage habe ich den Moveo von BCN3D im Kopf. Cooles Projekt aber was mir dort fehlt ist eine anständige Steuerung um den Roboter zu Programmieren. Ich möchte schliesslich nicht jede Achse selber Programmieren sondern nur mit dem Toolcenterpoint verfahren.

  • Hallo,

    Ich möchte schliesslich nicht jede Achse selber Programmieren sondern nur mit dem Toolcenterpoint verfahren.

    einige SPS Hersteller bieten wohl sowas an. Ist halt die Frage, ob es zu den Schrittmotoren passt. Die sind ja selber auch wieder ein Problem, man hat da ja Motoren von ein paar hundert Watt bis ein paar Kilowatt. Das wird mit Gleichstrom lustig.


    Ansonsten wüsste ich da nichts fertiges. Eventuell hier schauen

    The Orocos Project – Smarter control in robotics & automation!

    vielleicht auch bei ROS.


    Grüße

    Urmel

  • Hier ein Beispiel AR4

    Nett.


    Habe mir gerade mal den Quellcode für den Teensy angesehen. Macht einen sehr ordentlichen Eindruck. Und der größte aller Arduinos (600 MHz) wird auch ausreichen die Kinematik zu berechnen.


    An dem Stapel Schrittmotorsteuerungen bei den Bauteilen sieht man allerdings, was ich meinte. Da kommt man bei diesem Arm mit 1 kg Traglast und 600 mm Reichweite wahrscheinlich schon in Bereiche wo Schrittmotoren selten und teuer werden.


    Ob das für Maschinenbeladung und Schweißen reicht, muss der Fragesteller beurteilen.


    Grüße

    Urmel

  • Ja also das Teile beladen und Schweissen sind ja nur so Ideen. Grundsätzlich will ich mich einfach mit dem Thema befassen und einen Roboter bauen, der im besten Falle auch für ein paar Sachen genutzt werden kann. Mit Teile beladen reicht mir eine Traglast von 500g schon aus, ist eh nur zum experimentieren.

    Was wäre denn die alternative zu Schrittmotoren? Oder warum meinst du selten und teuer werden?

  • Naja, als Bastler wird man wenig Alternativen haben. Wenn du sehen willst, wie es die Profis bei kleinen Armen machen, schau z.B. bei Faulhaber oder Maxon. Da könnte man ja eventuell immerhin noch beim Arduino als Steuerung bleiben.


    Mit Schrittmotoren wird das nicht so gut skalieren, wenn der Arm länger werden soll oder mehr Traglast haben soll. Man braucht mehr Drehmoment, entsprechende Motoren wären viel schwerer, also braucht man noch mehr Drehmoment. Die Spannung ist begrenzt, also viel Strom und dicke Kabel, noch mehr Gewicht.


    Dann ist da natürlich die Störfestigkeit. Beim Roboter oben sitzt der Teensy auf einen Schraubklemmenmodul. Die 3,3 V Signale werden über verschaubte Kabelverbindungen zu den Schrittmotormodulen geleitet. Das wird im Klassenraum gehen. Wenn da jetzt eine Maschine oder ein Schweißgerät in der Nähe ist, dann wird es zumindest spannend.


    Die richtigen Industrieroboter benutzen meist sowieso Drehstromservos mit vielen hundert Volt. Das ist nichts für den Eigenbau.

  • Laut Beck3d soll es ein Schulungsroboter und kein Industrieroboter werden.

    Die Frage jetzt: "Spielzeug oder besser?"

    Oder andere Frage: "was will er mit dem Roboter vermitteln?"


    Abhängig von den Antworten haben wir einen Bereich von 300€ bis 20.000€

  • Mhhh das hat was, werde mir mal die Roboter von Faulhaber und Maxon anschauen.

    Aber bezüglich der Motoren, meinst du nicht, dass man mit Schrittmotoren, welche so 3-4Nm aufbringen und entsprechendem Getriebe genügend Kraft aufbringen könnte? Gibt ja genügend Getriebearten welche sehr kompakt sind und Übersetzungen von 25:1 oder mehr aufbringen.

  • Laut Beck3d soll es ein Schulungsroboter und kein Industrieroboter werden.

    Die Frage jetzt: "Spielzeug oder besser?"

    Oder andere Frage: "was will er mit dem Roboter vermitteln?"


    Abhängig von den Antworten haben wir einen Bereich von 300€ bis 20.000€

    Also Grundsätzlich möchte ich ein cooles Projekt machen und viel dabei lernen. Aber damit es nach Fertigstellung nicht nur ein Staubfänger ist, habe ich mir gedacht, den Roboter genug massiv und gross zu konstruieren um auch einige Tätigkeiten auszuüben.


    Ich denke das Budget liegt so zwischen +- 1500.-.

  • Ich bin Softwareentwickler, kein Motorexperte.


    Wenn du entsprechende Motoren hast, dann nimm die.


    In Cobots oder echten Industrierobotern habe ich bisher aber immer nur irgendeine Art von Synchronmotoren mit Encoder gesehen. Natürlich mit Getriebe, z.B. Harmonic Drive.


    Im Wikipedia Artikel zu Schrittmotor steht ja das dazu. Im Prinzip geht das schon irgendwie ineinander über.

    Zitat

    Treibt man den Mikroschrittbetrieb zu einer noch feineren, quasi-analogen Auflösung weiter und kombiniert sie mit einem Weg- oder Winkelmesssystem zur Positionsrückführung, so erhält man einen hochpoligen Synchron-Servomotor und damit den stufenlosen Übergang zu der niederpoligen Drehstrom-Servotechnik. Der Schrittmotor – der in dieser Betriebsart eigentlich keiner mehr ist – profitiert hier weiter von seiner preisgünstigen Bauweise und erlangt Eigenschaften wesentlich aufwendiger gebauter und teurerer Motoren.

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