Spinnenbeine (Hexapods) - Versionsgeschichte

Newbie.at: nur Rechtschreibung korr.

2008-11-24T14:24:40Z

nur Rechtschreibung korr.

Änderungen zeigen

Momomu: /* geradeaus 3:3 */

2008-09-21T04:22:12Z

‎geradeaus 3:3

Momomu: /* Einleitung und grundsätzliche Anmerkungen */ typo

2008-09-21T04:13:06Z

‎Einleitung und grundsätzliche Anmerkungen: typo

Draic-Kin_alt: /* Siehe auch */

2007-07-05T13:03:32Z

‎Siehe auch

Librsvg: /* Spinnenbeine, Hexapods, Quadropods und Polypods */

2007-05-23T13:44:47Z

‎Spinnenbeine, Hexapods, Quadropods und Polypods

Librsvg: Rechtschreibung/Formulierung korrigiert,

2007-05-23T13:43:12Z

Rechtschreibung/Formulierung korrigiert,

HannoHupmann am 18. Februar 2007 um 20:57 Uhr

2007-02-18T20:57:57Z

HannoHupmann am 18. Februar 2007 um 20:50 Uhr

2007-02-18T20:50:07Z

HannoHupmann: Spinnenbeine wurde nach Spinnenbeine (Hexapods) verschoben

2007-02-18T20:31:35Z

Spinnenbeine wurde nach Spinnenbeine (Hexapods) verschoben

HannoHupmann: /* Ein Rechenbeispiel */

2007-02-18T20:28:42Z

‎Ein Rechenbeispiel

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 '''Schwerpunkt ?'''
-Unterstützt wird das ganze Gerät immer an den Fußpunkten der Beine. Verbindet man diese jeweils drei Punkte, ergeben sich zwei Dreiecke, die in den beiden Zeichnungen strichliert angedeutet sind. Teilweise überlappen sie sich, das ist der Bereich, wo sich der Schwerpunkt des ganzen Fahrzeuges befinden darf.
+Unterstützt wird das ganze Gerät immer an den Fußpunkten der Beine. Verbindet man diese jeweils drei Punkte, ergeben sich zwei Dreiecke, die in den beiden Zeichnungen gestrichelt angedeutet sind. Teilweise überlappen sie sich, das ist der Bereich, wo sich der Schwerpunkt des ganzen Fahrzeuges befinden darf.
   Und man sieht, dass diese Fläche bemerkenswert klein ist.
 Für 3:3 laufen benötigt jedes Bein 2 Stellungen einmal vorn (A) und einmal hinten (B). Zuerst befinden sich die Beine 2,3 u 6 in Stellung A und werden auf dem Boden gleichzeitig in Stellung B bewegt. Dadurch schiebt sich der Roboter um das Stück A zu B nach vorn. Die Beine 1, 4 u 5 bewegen sich in der selben Zeit von Stellung B nach A, jedoch ohne Bodenkontakt. Wird nun diese Sequenz, im wechsel mit 1, 4 u 5 am Boden und 2, 3 u 6 in der Luft, zyklisch ausgeführt, hat man schon ein passables Laufprogramm für gerade aus.
 ===geradeaus 2:4===

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 Bemerkung zu Laufrobotern mit deutlich mehr als 3kg:
-Sobald auf Modellbauservos verzichtet wird und Getriebemotoren zum Einsatz kommen sollen, gilt es einige Dinge besonders zu beachten. Ein Servo verfügt im allgemeinen über Getriebemotor, Potentiometer und eine integrierte Schaltung zur Ansteuerung. Wird nun nur ein Getriebemotor verwendet, müssen Potentiometer und integrierte Schaltung auf andere Weise bereitgestellt werden. Dies führt zu zustäzlichen Kosten. Des weiteren sind die meisten Getriebemotoren auf Drehzahl ausgelegt und nicht auf Halten der Kräfte. Für ein Roboterbein sind die Bewegungswege sehr kurz und lediglich kleine Stellbewegung nötig, so dass die Motoren hauptsächlich auf Halten beansprucht werden. Bei ungünstiger Wahl der Motoren können sich diese erhitzen und dadurch zerstört werden. Auch sollte ab 5kg jede Achse bzw. jedes Knickelement kugelgelagert werden um die Reibungsverluste zu minimieren.
+Sobald auf Modellbauservos verzichtet wird und Getriebemotoren zum Einsatz kommen sollen, gilt es einige Dinge besonders zu beachten. Ein Servo verfügt im allgemeinen über Getriebemotor, Potentiometer und eine integrierte Schaltung zur Ansteuerung. Wird nun nur ein Getriebemotor verwendet, müssen Potentiometer und integrierte Schaltung auf andere Weise bereitgestellt werden. Dies führt zu zusätzlichen Kosten. Des Weiteren sind die meisten Getriebemotoren auf Drehzahl ausgelegt und nicht auf Halten der Kräfte. Für ein Roboterbein sind die Bewegungswege sehr kurz und lediglich kleine Stellbewegung nötig, so dass die Motoren hauptsächlich auf Halten beansprucht werden. Bei ungünstiger Wahl der Motoren können sich diese erhitzen und dadurch zerstört werden. Auch sollte ab 5kg jede Achse bzw. jedes Knickelement kugelgelagert werden um die Reibungsverluste zu minimieren.
 Bei 18 Achsen und somit 18-36 Kugellagern werden die Kosten enorm.
 Als Fazit kann somit gesagt werden: Eine vernünftige Lösung über 10kg ist mit enormen Kosten verbunden, daher ist sie als Hobbyprojekt nicht mehr geeignet.

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 ==Siehe auch==
 * [[Servos]]
 [[Kategorie:Mechanik]]

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 ==Spinnenbeine, Hexapods, Quadropods und Polypods==
-Wenn man sich erstmal nicht damit zufriedengibt, einfach mit den Beinen irgendwie herumzurudern ("Hauptsache, es bewegt sich"), sind Beinbewegungen gar nicht so ohne. Die Provis verwenden hier für die exakte Berechnung der Beine das Verfahren der inversen Kinematik. Da es sich bei diesem Thema jedoch um sehr spezielle mathematische Verfahren und aufwendige Berechnungen handelt beschränken wir uns auf die einfachere und etwas ungenauere Lösung mit fest programmierten Positionen für die einzelnen Schritte.
+Wenn man sich erstmal nicht damit zufriedengibt, einfach mit den Beinen irgendwie herumzurudern ("Hauptsache, es bewegt sich"), sind Beinbewegungen gar nicht so ohne. Die Profis verwenden hier für die exakte Berechnung der Beine das Verfahren der inversen Kinematik. Da es sich bei diesem Thema jedoch um sehr spezielle mathematische Verfahren und aufwendige Berechnungen handelt, beschränken wir uns auf die einfachere und etwas ungenauere Lösung mit fest programmierten Positionen für die einzelnen Schritte.
 Schauen wir uns mal die häufigste Variante an, das sind die echsen- oder spinnenartigen Bauformen. Hauptmerkmal ist, dass die Beine seitlich am Körper angebracht sind.
 Dabei können folgende Anordnungen und Beine unterschieden werden:
-Die auf dem Bild gezeigte anordnung von 3 Beinen links so wie rechts ist die gängigste für Hexabots. Alternativ können die Beine auch in einem Sechseck angeordnet werden (siehe auch Bild weiter unten). Diese Anordnung hat den Vorteil, dass sie etwas wendiger ist, dies erkauft man sich durch eine etwas komplizierte Programmierung. Denn die Beinstellungen sind hier aufwendiger.
+Die auf dem Bild gezeigte Anordnung von 3 Beinen links so wie rechts ist die gängigste für Hexabots. Alternativ können die Beine auch in einem Sechseck angeordnet werden (siehe auch Bild weiter unten). Diese Anordnung hat den Vorteil, dass sie etwas wendiger ist, dies erkauft man sich durch eine etwas komplizierte Programmierung. Denn die Beinstellungen sind hier aufwendiger.
 Roboter mit nur 4 Beinen werden gemeinhin als Quadropods bezeichnet.

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 ==Einleitung und grundsätzliche Anmerkungen==
-Da z.Z. immer mehr Hobbyrobotiker auf den Geschmack kommen sich einen Hexapod (oder andere Beinzahl) selbst zu bauen, möchte ich einige Grundsätzliche Tipps geben und Hinderinsse aufzeigen. Laufroboter gehören von der mechanischen Seite und der Programmierung zu den schwersten Hobbyroboterprojekten. Ein Hexabot ist demnach kein Roboter für: "so eben schnell" sondern will wohl durchdacht und geplant werden. In den meisten Hobbyanwendungen hat Hexabot einen Durchmesser von etwa 500mm und ein Gewicht zwischen 1kg und 3kg. Da mit höherem Gewicht die Kosten für passende Servos enerom ansteigen durchbrechen Hexabots ab 3kg sehr schnell die 1000€ Marke. Auch Hexabots mit einem Gewicht zwischen 1kg bis 2kg können leicht einige Hundert Euro kosten. Konsequenter Leichtbau ist also eine der Herausforderungen und zugleich ein wichtiger Tipp.
+Da z.Zt. immer mehr Hobbyrobotiker auf den Geschmack kommen sich einen Hexapod (oder andere Beinzahl) selbst zu bauen, möchte ich einige grundsätzliche Tipps geben und Hindernisse aufzeigen. Laufroboter gehören von der mechanischen Seite und der Programmierung zu den schwersten Hobbyroboterprojekten. Ein Hexabot ist demnach kein Roboter für: "so eben schnell" sondern will wohl durchdacht und geplant werden. In den meisten Hobbyanwendungen hat ein Hexabot einen Durchmesser von etwa 500mm und ein Gewicht zwischen 1kg und 3kg. Da mit höherem Gewicht die Kosten für passende Servos enorm ansteigen, durchbrechen Hexabots ab 3kg sehr schnell die 1000€-Marke. Auch Hexabots mit einem Gewicht zwischen 1kg bis 2kg können leicht einige Hundert Euro kosten. Konsequenter Leichtbau ist also eine der Herausforderungen und zugleich ein wichtiger Tipp.
-Für die Energieversorgung empfehlen sich leichte Lithium Polymer Akkus aus kostengründen kann auch mit, deutlich schwereren,  RC-Akkus gearbeitet werden. Falls Bleiakkus zum Einsatz kommen sollen übersteigen im Regelfall die daraus resultierenden mechanischen Proble weit den Nutzfaktor.
+Für die Energieversorgung empfehlen sich leichte Lithium-Polymer-Akkus; aus Kostengründen kann auch mit (deutlich schwereren) RC-Akkus gearbeitet werden. Falls Bleiakkus zum Einsatz kommen sollen, übersteigen im Regelfall die daraus resultierenden mechanischen Probleme weit den Nutzfaktor.
 Bemerkung zu Laufrobotern mit deutlich mehr als 3kg:
-Sobald auf Modellbauservos verzichtet wird und Getriebemotoren zum Einsatz kommen sollen, gilt es einige Dinge besonders zu beachten. Ein Servo verfügt im allgemeinen über: Getriebemotor, Potentiometer und eine integrierte Schaltung zur Ansteuerung. Wird nun nur ein Getriebemotor verwendet müssen, Potentiometer und integriete Schaltung anders bereit gestellt werden. Dies führt zu zustäzlichen Kosten. Des weiteren sind die meisten Getriebemotoren auf Drehzahl ausgelegt und nicht auf halten der Kräfte. Für ein Roboterbein sind die Bewegungswege sehr kurz und lediglich kleine Stellbewegung so, dass die Motoren hauptsächlich auf halten beansprucht werden. Bei ungünstiger Wahl der Motoren können sich diese erhitzen und dadurch zerstört werden. Auch sollte ab 5kg jede Achs bzw. jedes Knickelement kugelgelagert werden um die Reibungsverluste zu minimieren.
+Sobald auf Modellbauservos verzichtet wird und Getriebemotoren zum Einsatz kommen sollen, gilt es einige Dinge besonders zu beachten. Ein Servo verfügt im allgemeinen über Getriebemotor, Potentiometer und eine integrierte Schaltung zur Ansteuerung. Wird nun nur ein Getriebemotor verwendet, müssen Potentiometer und integrierte Schaltung auf andere Weise bereitgestellt werden. Dies führt zu zustäzlichen Kosten. Des weiteren sind die meisten Getriebemotoren auf Drehzahl ausgelegt und nicht auf Halten der Kräfte. Für ein Roboterbein sind die Bewegungswege sehr kurz und lediglich kleine Stellbewegung nötig, so dass die Motoren hauptsächlich auf Halten beansprucht werden. Bei ungünstiger Wahl der Motoren können sich diese erhitzen und dadurch zerstört werden. Auch sollte ab 5kg jede Achse bzw. jedes Knickelement kugelgelagert werden um die Reibungsverluste zu minimieren.
 Bei 18 Achsen und somit 18-36 Kugellagern werden die Kosten enorm.
-Als Fazit kann somit gesagt werden für eine vernünftige Lösung über 10kg steigen die kosten enorm an und sich daher als Hobbyprojekte nicht mehr geeignet.
+Als Fazit kann somit gesagt werden: Eine vernünftige Lösung über 10kg ist mit enormen Kosten verbunden, daher ist sie als Hobbyprojekt nicht mehr geeignet.
 ==Spinnenbeine, Hexapods, Quadropods und Polypods==

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(kein Unterschied)

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 in unserem Beispielt
-a=10cm; G=1kg=10N; 3Beine am Boden
+a=10cm; G=1kg--> 1kg * 9,81m/s² = 9,81N ~ 10N; 3Beine am Boden
 (10N / 3)* 10cm = 33,3Ncm