Roboter Arm (6 DOF)
Verfasst: 26 Apr 2020, 19:27
Hallo zusammen,
bereits seit einigen Jahren faszinieren mich mehrachsige Roboterarme und so existierte bereits seit längerem die Idee, einen solchen aus fischertechnik Teilen aufzubauen und mit einem Arduino zu steuern. Im Bilderpool findet sich eine eigene Kategorie von mehrachsigen Roboterarmen, darunter auch eine frühe Version von mir aus dem Jahr 2014.
Über die Jahre hatte ich weitere Versuche unternommen, doch irgendwie konnte ich das magisches Dreieck aus "Präzision, Stabilität und der Anzahl Freiheitsgrade" nie zufriedenstellend erfüllen. Mein bis dato bester Kompromiss war der Roboterarm aus der Autofabrik im Jahr 2017, der allerdings nur 4 Freiheitsgrade hatte.
Wie der Titel des Posts bereits verät, habe ich in den letzten Tagen an einem 6-achsigen Roboterarm gearbeitet, der somit auch 6 Freiheitsgrade im Raum bietet: Der Endeffektor kann jeden Punkt (x,y,z) in jeder Ausrichtung im Raum (alpha, beta, gamma) innerhalb seines Arbeitsbereiches erreichen und bedienen.
Alle 6 Achsen werden durch Schrittmotoren bewegt. Die ersten drei Achsen jeweils durch Nema17 bzw. Nema14 Motoren und die drei Achsen des Handgelenks durch die besonders kompakten 28BJY-48 Schrittmotoren. Letzere sind in einem 3D-gedruckten Gehäuse untergebracht, das Jan (juh) Anfang des Jahres auf Thingiverse geteilt hat. Mein besonderer Dank gilt Jan, der mir drei seiner Gehäuse zur Verfügung gestellt hat und ohne die das Handgelenk des Robots nicht so platzsparend ausgeführt hätte werden können.
Die Gelenke 3 bis 5 sind durch kugelgelagerte Miniaturdrehkränze gelagert, die präzisere und kompaktere Ausführung des Armes ermöglichen und somit auch Gewicht einsparen. All diese Maßnahmen zielen auf Verbesserungen im magischen Dreieck ab.
Folgendes Video gibt einen Überblick über die Mechanik des Roboters und zeigt einige erste Bewegungen: https://youtu.be/4Liz-WNupDA
Das Projekt ist noch nicht abgeschlossen. Als nächstes soll der Roboter an meine Python Inverse Kinematics API angebunden werden, um eine Koordinatenansteuerung zu erhalten sowie vorgegebene Trajektorien abfahren zu können. Außerdem plane ich noch einen konkreten Anwendungsfall für den Roboter.
Gruß
David
bereits seit einigen Jahren faszinieren mich mehrachsige Roboterarme und so existierte bereits seit längerem die Idee, einen solchen aus fischertechnik Teilen aufzubauen und mit einem Arduino zu steuern. Im Bilderpool findet sich eine eigene Kategorie von mehrachsigen Roboterarmen, darunter auch eine frühe Version von mir aus dem Jahr 2014.
Über die Jahre hatte ich weitere Versuche unternommen, doch irgendwie konnte ich das magisches Dreieck aus "Präzision, Stabilität und der Anzahl Freiheitsgrade" nie zufriedenstellend erfüllen. Mein bis dato bester Kompromiss war der Roboterarm aus der Autofabrik im Jahr 2017, der allerdings nur 4 Freiheitsgrade hatte.
Wie der Titel des Posts bereits verät, habe ich in den letzten Tagen an einem 6-achsigen Roboterarm gearbeitet, der somit auch 6 Freiheitsgrade im Raum bietet: Der Endeffektor kann jeden Punkt (x,y,z) in jeder Ausrichtung im Raum (alpha, beta, gamma) innerhalb seines Arbeitsbereiches erreichen und bedienen.
Alle 6 Achsen werden durch Schrittmotoren bewegt. Die ersten drei Achsen jeweils durch Nema17 bzw. Nema14 Motoren und die drei Achsen des Handgelenks durch die besonders kompakten 28BJY-48 Schrittmotoren. Letzere sind in einem 3D-gedruckten Gehäuse untergebracht, das Jan (juh) Anfang des Jahres auf Thingiverse geteilt hat. Mein besonderer Dank gilt Jan, der mir drei seiner Gehäuse zur Verfügung gestellt hat und ohne die das Handgelenk des Robots nicht so platzsparend ausgeführt hätte werden können.
Die Gelenke 3 bis 5 sind durch kugelgelagerte Miniaturdrehkränze gelagert, die präzisere und kompaktere Ausführung des Armes ermöglichen und somit auch Gewicht einsparen. All diese Maßnahmen zielen auf Verbesserungen im magischen Dreieck ab.
Folgendes Video gibt einen Überblick über die Mechanik des Roboters und zeigt einige erste Bewegungen: https://youtu.be/4Liz-WNupDA
Das Projekt ist noch nicht abgeschlossen. Als nächstes soll der Roboter an meine Python Inverse Kinematics API angebunden werden, um eine Koordinatenansteuerung zu erhalten sowie vorgegebene Trajektorien abfahren zu können. Außerdem plane ich noch einen konkreten Anwendungsfall für den Roboter.
Gruß
David
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