Strandbeest ohne Statikstreben

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Klingel
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Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von Klingel » 11 Apr 2021, 13:32

Hallo zusammen,

ich möchte euch die dritte Version meiner Fischertechnik Strandbiester präsentieren. Dieses wurde mit dem Ziel gebaut, auf Statikstreben zu verzichten, um eine stabilere Konstruktion zu erreichen. Während die vorherigen Versionen möglichst leicht konstruiert wurden, soll dieses Strandbeest besonders stabil sein. (Vorbild ist auch das Strandbeest Rhinoceros von Theo Jansen.
Es verwendet soweit wie möglich stabile Gelenkbausteine, Metallachsen und zwei Traktor- (oder Encoder) Motoren für je vier Beine und lässt sich dadurch noch besser lenken.

Der Kurbelradius wurde durch die Verwendung von Zahnrädern Z40 noch mal vergrößert. Der Aufbau der Beine aus Gelenk- und Winkelsteinen erlaubte sogar eine noch etwas bessere Annäherung an die optimale Geometrie (Vergleich mit Abb. 2 S. 34, ft-pedia 1-2021). In einem Detail weiche ich vom dem Original-Design ab, indem ich ein sechstes Gelenk verwende, um die schwer zur realisierende bewegliche Verbindung von drei Beinsegmenten im Punkt C zu vermeiden.
Weil die Kurbellänge CK sich im Bereich der Bodenberührung relativ wenig ändert, wirkt sich das zusätzliche Gelenk nicht nachteilig aus.

Anbei eine Simulation der Beingeometrie, ein paar Photos und wie üblich ein Link zu einem Video.

Viel Spaß beim Bauen und viele Grüße,

Benjamin.
Geometrie
Geometrie
Geometrie.png (242.18 KiB) 3525 mal betrachtet
Bein Aufbau
Bein Aufbau
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Ansicht schräg vorne
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steffalk
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von steffalk » 11 Apr 2021, 15:54

Tach auch!

Grandios. Das läuft so leichtfüßig - ich hätte nie gedacht, das mal so gut aus ft zu sehen, und dann noch mit dem Gewicht der dicken Motoren drauf. Einsame Spitze.

Das. Gehört. In. Den. Bilderpool. Und. Höchstens. Ergänzend. Ins. Forum. Oder in die ft:pedia :-)

Gruß,
Stefan
Zuletzt geändert von steffalk am 11 Apr 2021, 23:13, insgesamt 1-mal geändert.

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fishfriend
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von fishfriend » 11 Apr 2021, 19:07

Hallo...
Interessant!
Mit welchem Programm hast du das simmuliert?
Die Frage die ich mir stelle ist, ob es möglich ist 2 oder 3 Bewegungsabläufe zu simmulieren.
Die Füße machen ja die gleichen Bewegungen, aber zu anderen Zeiten.
Ich vermute das die Oberfläche (Sand oder glatt) da schon eine Rolle spielt.
Ob man das mit dem Programm optimieren kann?
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey
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Klingel
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von Klingel » 11 Apr 2021, 21:04

Hallo Holger,

das Geogebra ist ein Geometrie-Simulator in dem man die Bewegung der Gelenke so simuliert, wie man es auch mit Zirkel und Lineal auf Papier machen würde - Nicht mehr und nicht weniger. Das Praktische ist, dass man einzelne Objekte (und alles was damit zusammenhängt) animieren kann und so z.B. die Bewegung (und Bahngeschwindigkeit) des Fußes simulieren kann.
Aber alle Segmente sind starr und es gibt kein Gelenkspiel, Verbiegung und natürlich auch keine Reibung.
Auch die notwendigen Kräfte, die ja durch die Hebelwirkungen durchaus unterschiedlich sein können, werden nicht simuliert.
(Jemand, der sich damit auskennt, kann das ja mal mit einer Finite-Elemente-Methode versuchen...)

Mehr zusammenhängende Beinpaare zu simulieren geht natürlich auch mit Geogebra (siehe auch Abb. 3 in dem ft-pedia-Artikel).

Die entscheidende Aussage der Simulation ist, dass die Bewegungskurve unten flach ist und mit gleichmäßiger Geschwindigkeit verläuft (grüne Punkte haben ungefähr den gleichen Abstand). Dadurch "wippt" das Strandbeest nicht beim Gehen und die Füße schleifen nicht über den Boden, weil sie sich alle mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, solange sie am Boden sind. Tatsächlich läuft das Strandbeest V3 besser auch auf Boden mit Reibung wie Teppich als V2, wo die Bewegungskurve nicht ganz so optimal ist.

atzensepp
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von atzensepp » 11 Apr 2021, 23:22

Das ist wirklich ein tolles Modell! Würde ich gerne nachbauen.
Geogebra habe ich mir mal kurz angesehen aber ich fand das sehr verwirrend mit den vielen Teilmodulen.
Kannst Du da ein Kurz-Tutorial empfehlen, das erklärt wie man solche Simulationen macht?

Klingel
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von Klingel » 12 Apr 2021, 11:46

Hallo,

man braucht nur die Geometrie-App und darin fast nur das Kreiswerkzeug mir Radius (Screenshot) und wurschtelt man sich so durch, wie man es auch tatsächlich mit Zirkel und Lineal machen würde. Die ganzen Kreise kann man dann ausblenden und nur die Punkte und Verbindungslinien darstellen.

Ich hab mir dieses Video angehen:
https://www.youtube.com/watch?v=1N27YrO6Lh0

Viele Grüße,

Benjamin
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geogebra.jpg
geogebra.jpg (159.8 KiB) 3294 mal betrachtet

atzensepp
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von atzensepp » 15 Apr 2021, 23:58

Hallo Benjamin,

vielen Dank für den Tipp und den Link auf das Video! Das hilft ungemein.

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steffalk
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von steffalk » 16 Apr 2021, 19:08

Tach auch!

Ich habe das Strandbeest nachgebaut und möchte meinen Hut vor Deiner Arbeit ziehen, Benjamin. Das ist Maschinenbau und Ingenieurskunst vom Feinsten, und auf höchstem Niveau mit fischertechnik umgesetzt. Das Modell fasziniert unheimlich, Danke für die Bilder und das Video!

Gruß,
Stefan

Klingel
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Re: Strandbeest ohne Statikstreben

Beitrag von Klingel » 18 Apr 2021, 13:02

Hallo Stefan,

vielen Dank! :D So langsam haben wir den Dreh raus. Was die Leute mit anderen Klemmbausteinen so machen, muss mit Fischertechnik schließlich auch gehen.
Ich hab gerade noch die Photos für den Bilderpool fertig gemacht.

Viele Grüße,

Benjamin

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