Roboterarm mit Fischertechnik und Arduino

[InikOfDoom]

Hallo zusammen.

http://www.youtube.com/watch?v=4rGwc-Yvr68

Ein Roboterarm mit (25-30 Jahre altem) Fischertechnik. Die 5 Servos werden mit einem Arduino UNO Board angesteuert welches wiederum von meinem PC aus mit einem C# Progrämmchen via Firmata bespaßt wird. Die Konstruktion ist sicher noch verbesserungswürdig, allerdings sind die Servos in Sachen Drehmoment schon teilweise sehr am Limit, daher musste ich leider die eine oder andere stabilisierende Konstruktion weglassen (ja, die Arme halten wirklich nur an den Servos).

Das C# Programm versteht eine einfache Eingabesprache der folgenden Form:

0 R50 S70 E50 W30 H15
2 R70 S90 E70 W45 H55

wobei R=Rotation, S=Shoulder, E=Elbow, W=Wrist und H=Hand, die Zahl vorne gibt an wieviel Zeit in Sekunden für die Interpolation verwendet werden soll. Im Beispiel wird also in 2 Sekunden um 20 von 50° nach 70° rotiert, der Hauptarm von 70° auf 90° gekippt etc...

Der Greifer (http://www.exp-tech.de/Roboter/Sparkfun ... 10332.html) lässt sich übrigens mit M3 Schrauben, ebenswo wie die Servo-Hörner perfekt an den kleinen 45er Grundplatten befestigen.

Fragen, Kommentare, Verbesserungsvorschläge und Lobpreisungen willkommen.

Grüße,
Dominik

[hamlet]

Hi Dominik,
Klasse Modell! Die Bewegungsabäufe sind im Vergleich zu der bei ft-Modellen oft verwendeten Motor+Spindel-Konstruktion verdammt schnell. Ich bin echt erstaunt was die Servos wegstemmen können. Mir ist erst vor ein paar Tagen bewußt geworden, wie einfach sich Servos über PWM ansteuern lassen.
Schon mal was von Plaast gehört? Scheint ein ziemlich geniales Polymer zu sein, aus dem man ohne viel Aufwand belastbare Formteile erstellen kann, z.B. 'ne Servohalterung:
http://en.wikipedia.org/wiki/Polycaprolactone
"PCL also has many applications in the hobbyist market (sold under various tradenames, such as "InstaMorph", "Friendly Plastic", "ShapeLock", "PolyMorph", "Plastimake", "Plaast" etc). It has physical properties of a very tough, nylon-like plastic that melts to a putty-like consistency at only 60 °C."
Beste Grüße,
Helmut

[InikOfDoom]

Klasse Modell! Die Bewegungsabäufe sind im Vergleich zu der bei ft-Modellen oft verwendeten Motor+Spindel-Konstruktion verdammt schnell. Ich bin echt erstaunt was die Servos wegstemmen können. Mir ist erst vor ein paar Tagen bewußt geworden, wie einfach sich Servos über PWM ansteuern lassen.

Hallo Helmut.
Freut mich dass es gefällt. Die Servos könnten noch ein ganzes Stück schneller, nur steigt dadurch leider die Gefahr, dass der Arm auseinanderfällt. Auch habe ich das alte Fischertechnikproblem, dass ich die Zahnräder an den Achsen leider nicht so fest bekomme wie ich es gerne hätte und sich daher der Roboter weiter dreht als er sollte, wenn ich ihn zu schnell drehe (was bedeutet, dass sich mit jeder Drehung die 0 Position verschiebt). Ich werde das ganze Mal mit einer M4 Gewindestange versuchen und noch etwas zusätzlich verschrauben.
PWM (für Mitleser: Pulse Width Modulation) ist mit Arduino übrigens wirklich geschenkt, kann ich da nur wärmstens empfehlen.
Servos die die Last stemmen können sind allerdings in der Tat schon eher rar. Der untere am Arm ist ein Bluebird (http://www.conrad.de/ce/de/product/2754 ... AREA_19788) der durchaus beeindruckende 146Ncm bei 6 Volt liefert. Meine anderen 8€ Billig-Servos haben den Arm nicht hochbekommen, selbst wenn ich 2 eingesetzt hatte (zumindest nicht wenn der "Ellenbogen" ausgefahren war).

Schon mal was von Plaast gehört? Scheint ein ziemlich geniales Polymer zu sein, aus dem man ohne viel Aufwand belastbare Formteile erstellen kann, z.B. 'ne Servohalterung: [...]

Das sieht in der Tat interessant aus. Ich habe mir mal 2 Polystyrol-Platten gekauft aber bisher noch nicht benötigt, da ich dann verblüffenderweise doch alles mit Schrauben und ft lösen konnte. Werde ich mir merken, danke für den Tipp.

Danke und Grüße,
Dominik

[steffalk]

Tach auch!

Zu Plaast hat Fredy übrigens einen Artikel in der ft:pedia 3/2011 stehen (http://www.ftcommunity.de/ftpedia), falls Du einen Vorgeschmack haben möchtest.

Gruß,
Stefan