4 beiniger Roboter Realisierung

International Deutsch
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Hallo,
ich möchte ein kleines Modell eines vierbeinigen Roboters bauen.
Als Hüftgelenke scheinen mir 4 Schrittmotoren mit EasyDriver geeignet, als Steuerung habe ich einen Arduino Uno R3 neben mir liegen.
Auf Kniegelenke verzichte ich (will es so machen wie bei WildCat von Boston Dynamics, siehe Bild).
Ist dies prinzipiell möglich ?

In weiterer Folge (falls ich das Modell schaffe --> will nicht gleich unnötig Geld verschwenden) möchte ich den Roboter in Pony/kleineres Pferd Größe bauen in auf dessen Rücken einen Joystick installieren, mit welchen man das Gefährt steuern kann. Ziel ist es, sich drauf setzen zu können und mit ihm reiten zu können.
Ist es möglich per Joystick das Roboter Pony stufenlos zu steuern ? Für Links/Rechts käme mir eine Zahnstangenlenkung
(--> 5. Stepper), welche mit den vorderen beiden Steppern verbunden ist in den Sinn.
Reichen da Lipos als Energielieferant aus ?

Wie schätzt ihr die Machbarkeit/Schwierigkeitsgrad dieses Projektes ein (vor allem die Joystick Geschichte) ?
Ich bin noch C++ Anfänger (sind in der Schule gerade mit Klassen/Strukturen fertig geworden).

Welche Stepper würde man für den Pony Roboter benötigen ?
Würde solch einer pro "Hüfte" genügen ?

Herzlichen Dank!

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Was für einen Preisrahmen hast du da angesetzt? Im 3stelligen Euro Bereich wird das Projekt nicht machbar sein. Eher im höheren 4 stelligen Bereich. Denn es ist nicht getan, nur entsprechende Motoren zu kaufen. Wenn du kein Mechaniker/Hobbymechaniker bist, bzw. keinen kennst, der die Gerätschaften dafür hat und das begleiten würde, sieht es schlecht aus.

Lipos reichen aus. Aber das sind dann keine kleinen mehr :wink:

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Klar geht das.
Für nen Kleinen, in Schreibtischgrösse würd ich mal so rund 2-300€ ansetzen, wenn man ihn voll Chinakram packt.
Manntragend kommen da zwei Nullen dazu. Vielleicht auch drei, da Prototypen immer ein bisschen teurer werden.

Schrittmotoren als Antriebe sind-alleine genommen, allerdings totaler Nonsens (nich weinen, denk bitte gründlich drüber nach, warum). Und was die verlinkten schaffen, kannst du ausrechnen-das Haltemoment steht dabei.
Wenn dich das alelrdings bereits überfordern sollte, dann solltest du vielleiecht mit was simplem anfangen.
Dein Vorhaben schaffen die meisten ausgebildeten Techniker nicht annähernd.

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Ein kleiner Roboter wäre machbar.

Das mit dem großen Ding zum draufsetzen kannst du vergessen.

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hi,

ich würde eher an 6 beine denken, da sind immer 3 am boden und das ganze ist stabiler.

gruß stefan

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ArduBuilder:
Wie schätzt ihr die Machbarkeit/Schwierigkeitsgrad dieses Projektes ein (vor allem die Joystick Geschichte) ?
Ich bin noch C++ Anfänger (sind in der Schule gerade mit Klassen/Strukturen fertig geworden).

Was schätzt Du denn: Wie viele ausgebildete Ingenieure, wie viele Meß-/Steuer-/Regelungstechniker und wie viele Informatiker arbeiten an dem Projekt mit?

Wie wäre es für den Anfang mit einem etwas einfacheren, kleineren und langsameren Roboter:

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Hallo,
den KetchupRoboter! Den KetchupRoboter! Bau den KetchupRoboter!
Is´ ja nicht zu glauben…
Gruß und Spaß
Andreas

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@Stefan: auch mit vier Beinen kriegt man es hin, stabil zu laufen.
Aber: nich als ahnungsloser Anfänger.

Ich selber würd sowas zu gerne mal probieren, weiss aber um die dabei kommenden Probleme- und die Kosten (Probleme mag ich, Kosten nich so)- da ist einfach nix mit 5€-Billigservos aus der Hobbyking-Grabbelkiste.
Damit geht das nicht. Schlägt sich im Roboternetz grade jemand damit rum, der auch dachte, die Dinger tuns vielleicht doch für nen Walker-nun kauft er neue- und hat das Geld für die billigen in den Sand gesetzt (waren etliche, dann läppert sich sowas auch).
Glaubt aber das Jungvolk heute ja nich...ist nicht so, dass es andere nicht bereits ausprobiert haben.

Wärs so simpel, so ein Ding zusammenzuzimmern, würds jeder machen, die meisten tun es aus zwei Gründen nicht: erstens: es wird einfach sehr teuer. Bei vier Beinen brauche ich für vernünftiges laufen 12 gute Servos-Stückpreis ab ca. 30€ (mit billigeren wirds allenfalls Gerümpel, was bissel übern Tisch krauchen kann, solche Dinger liegen beim Hobbyking auch rum), muss so einiges an Programmierfähigkeiten haben (Stichwort IK-Solver), und nach all den Mühen und kosten hab ich nen Gerät, was ziellos rumlaufen kann.
Damit damit dann was sinnvolles anzufangen ist, benötigt man ca. ne Einkaufstüte voller Sensorik, die natürlich dann auch mit Strom versorgt werden muss, was wieder nen grösseren Akku erfordert, und wenn ich das dann alles verbaut hab, stelle ich fest: selbst die besseren Servos sind zu schwach für das Gewicht. :drooling_face:

Für mich persönlich käme noch ein dritter Grund dazu: zwar bau ich meine Roboter schon irgendwie zum Selbstzweck(haben wollen, bauen wollen,erfinden wollen) aber die müssen auch irgendwas einigermassen sinnvolles tun können.
Nen noch so toller Walker interessiert mich absolut nicht, so lange er am Kabel hängt und ich ihn per PC vorwärts und rückwärts steuern kann. Wenn das Ding sowas nicht alleine gebacken bekommt, isser uninteressant. Damit fängts also grade mal an. Idealerweise werf ich den am Ende vor die Tür, teile ihm mit, was er mir zu besorgen hat und ne Stunde später steht das Bier im Kühlschrank. 8)
Einschalten, und der Bursche hat seine Aufgabe zu erledigen. Per Smartphone steuern??
Gittibäh, im Leben nich...bau doch keinen Roboter, der alleine gar nix auf die Reihe kriegt.

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hi,

sly, wenn Du sowas nicht hinkriegst, hätt' ich 'nen vorschlag:

heirate !

das nützt zwar Dir nix, aber zumindest hat irgendjemand was davon. sie kann Dich vor die tür werfen, sagen, was sie braucht, und Du läufst los...
nur wird's sicher kein bier werden, das Du holst.

gruß stefan

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Hab ich schonmal ausprobiert- ist nicht das selbe, glaubs mal... :roll_eyes:

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Ich kann mir nicht vorstellen, dass mein Projekt in die 10k gehen soll..
Rahmen bau ich aus Alu Profilen, bekomme ich für € 1,50/m, das einzige was in die Knete geht sind die Akkus/Motoren.
Fürn Anfang wird's ja nur eine Art von simpler Quaderkonstruktion.
@Rabenauge: Warum machen Schrittmotoren Nonsens ? Mir fiele nur eine größere Abnützung durch die hohen Kräfte die auf die Motoren wirken ein und dadurch eine größere Ungenaugigkeit etc. Aber wenn die Schrittgeschwindigkeit vom Moment abhängt das sie aufbringen müssen, kämen sie wirklich nicht infrage. Bsp. die Spitzenbelastung von 3 Motoren wenn einer (=Bein) in der Luft ist, oder wenn ich einen Rucksack etc. umhab. Das stimmt doch dann alles nicht mehr mit dem Code überein..
Sinn ist ja nicht das er automon durch die Gegend schaukelt sondern mir als reitbarer Untersatz dient.
Vom Platinenfräser über CNC Fräser/Drehbänke etc. ist alles in meiner Schule vorhanden (die schließt aber in ein paar Wochen :smiley: )ein paar Gerätschaften hab ich auch zuhause.

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Sagen wr mal Du wiegst 50 kg.
Sagen wir mal der Roboter wiegt nochmal soviel
Heder Bein braucht mal 2 Motore für die vorwertsbewegung wenn nicht 3. Dazu kommt ein seitlicher Ausgleich also sagen wir mal um die 15 Motore. Diese Motore können nicht 42 mm Motore sein sonder schon was größeres wahrscheinlich mit Getriebe. Wenn ein Bein 1m lang ist und in der mitte ein Gelenk ist dann brauchst Du ca 500Nm Drehmoment um das Gewicht halten zu können. Bei solchen Drehmomenten kannst DU nicht die Lager der Motore nehmen sondern mußt zusätzliche Lager einbauen. ecc

Grüß Uwe

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Nen Zentner wiegt in manntragender Grösse schon ein nacktes Chassis.
Die Mechanik wird hier massiv unterschätzt, ebenso die nötigen Kräfte.
Mit nen paar Aluprofilen ausm Baumarkt isses nicht getan- die halten nix aus (miese Qualität für echte Belastungen).
Gehn wir komplett, fürs Fahrzeug, von zwei Zentnern aus, plus einer der Fahrer.
Dann dürften an den Hüftgelenken, je nach Beinstellung, bereits Kräfte im Tonnenbereich auftreten!
Der schon recht gute, und bekannte BigDog von Boston Dynamics wiegt rund 120 Kilo, hat nen Benzinmotor als Kraftquelle (weil solche Dimensionen elektrisch einfach nix werden), und hydraulische Servos.
Und: die Leute bei Boston Dynamics haben es drauf-die wissen, was sie machen!
Sowas ist im einstelligen Tausenderbereich nicht mehr zu bauen-kanst ja bei denen mal nachfragen, was das Ding kostet.

Klar kann mans auch elektrisch antreiben: dann wiegts noch mehr, und hat ne Reichweite von nen paar hundert Metern. Billiger wirds aber auch nicht, denn Stellmotoren dieser Leistungsklasse gibts nicht mehr fürs Taschengeld, und auch die Ansteuerung, die solche Leistungen (das Ding braucht mehrere PS!) schafft, wird nicht billig.

Wieso so viel? Ganz einfach: das Problem des dynamischen laufens-Grundvorrausetzung für auch nur einigermassen energieeffizeintes laufen- ist noch nicht massentauglich gelöst.
Nen paar Prototypen können es, aber die sind durchweg nicht von Amateuren gebaut worden.
Und ohne dynamisches Laufen ist laufen sowas von unglaublich energiefressend..

Wenns reicht, mal eben den Hof lang zu reiten, dann sowas wie den Klann-Mechanismus (mal googlen danach)- ist-in bescheidenen Grenzen- sogar lenkbar. Wirklich praxistauglich aber auch nicht.

Was die Schrittmotoren angeht: ich seh keinen Sinn drin, ausser dem, das Ganze unnötig zu verkomplizieren. Du brauchst niemals eine rotierende Bewegung, sondern nur oszillierende. Klar kann man da Schrittmotoren für nehmen, aber die Ansteuerung ist eher schwieriger. Die recht gute Positioniergenauigkeit nutzt wenig, da man die Stellung stufenlos ändern können muss. Das wird mit Steppern noch mühsamer.
Als alleiniges Stellelement sind die, in der Grösse, längst nicht mehr zu gebrauchen.

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Dann kann ich das mit den 4 Beinen wohl vergessen ^^
Aber vielen Dank, dass Du den Klann-Mechanismus erwähnt hast.

Wäre sowas manntragend machbar ?

Steuern wäre ja wie bei einer Rc Pistenraupe, als Motoren könnte man ja pro Seite einen Brushless DC Motor, entsprechend übersetzt, verwenden.

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Klar. Wurde auch schon gemacht: http://mechanicalspider.com/
Allerdings: wie du schnell feststellen wirst (zu den beiden manntragenden da gibts einige Videos auch auf Youtube) ist es nicht so einfach, mit sowas zu lenken-der ganz grosse kanns praktisch gar nicht (naja, mitm Wagenheber), der kleinere kann es-mehr oder weniger.
Problem sind die Lasten auf den Beinen beim drehen-der kleine in deinem Video ist leicht genug (und hat nen schön rutschigen Untergrund)manntragend wiegt sowas eher mehr als BigDog (steht irgendwo dabei, was die Dinger wiegen, ist aber schon ne Menge), da wirken ganz andere Kräfte.
Auch wenn Meister Klann behauptet, dass ein Vierergespann der Beine wie ein Rad arbeiten, ist dem nicht so- vom Kurvenverhalten her eher wie eine Gleiskette, nur verteilt die den Bodendruck auf das ganzen Länge, während diese Beine da nur punktuell aufliegen.

Haste ne Kiste voll LEGO-Technik oder nen ordentlichen Metallbaukasten?
Dann bau mal nen Prototyp, schwer isses nicht, wenn man die Hebelverhältnisse einigermassen einhält, funktioniert das schon- wenn es nicht zu schwer wird und nicht zu viel Grip aufbaut!
Wenn du das hinbekommst, dann belad das Ding mal, und lass es auf Teppich laufen!

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Soll der Robot nur auf ebenen Obeflächen laufen können oder auch geländegängig sein?

Rechen mal die Kräfte und Drehmomente eines solchen Beins durch.

Das Drehen bzw Kurvenmachen wird wohl bei solch kleinen Dingern wie im Video funktionieren weil die Oberfläche flach ist und die Füße relativ leicht rutschen. Bei einem manntragenden Version werden die Füße nicht rutschen und darum bei der ersten Kurve verbiegen oder der Motor blockieren.

http://www.mondospider.com/
http://www.moltensteelman.com/ bzw http://www.moltensteelman.com/thewalkingbeast.html mit den technischen Daten
TheNark.com is for sale | HugeDomains

und hier Kleine und große Roboter erobern schwieriges Gelände im Team (Video) | Engadget ein 4-beiniger wo man die Mechanik besser sieht. Scheint 3 Motore pro Bein zu haben.

Grüße Uwe

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Hat schon jemand drüber nachgedacht was passiert wenn jemand drauf sitzt und das "Ü 100kg Ding" fällt um? Ich möchte dann nicht meine Beine oder Arme darunter haben. Wenn du dann auch noch auf dem Joystick landest, bewegt sich das ding auf dem Boden weiter und das bei dem Dremoment. Nur mal so zum drüber nachdenken........

Gruß

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Heinz: die Jugend ist risikofreudig.
Waren wir auch mal: Hals brechen? Naja-wird schon nicht so schlimm werden.....
Hab mir sogar Hängegleiter selber gebaut-und überlebt.
Drum versuche ich die ganze Zeit, ihm das auf einleuchtenderem Wege auszureden. :wink:
Dagegen kann er nicht an, weils nunmal ne Tatsache ist, dass sowas nur wenige Leute, mit unerschöpflichem Budget, überhaupt bauen können.

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Naja, das Problem, dass die Motoren/Beine bei einem Wendemanöver geschädigt werden können, lässt sich ja softwareseitig leicht abwenden ( :D).
zB ich will eine Rechtskurve machen:
Auch wenn der Joystick maximal nach rechts gedrückt wird, bleibt die rechte Antriebsseite nicht stehen sondern geht langsam mit bzw. geht rückwärts. Wendekreis wird im ersten Falle natürlich größer.
Asphalt wird so ziemlich der einzige Untergrund den der Roboter kennenlernen wird.
Zum Thema Sicherheit: Der Radabstand, äh, Beinabstand wird natürlich nicht zu schmal werden, Schwerpunkthöhe wird auch nicht der einer Giraffe werden.
Kräfte/Momente werde ich soweit wie mir möglich auszurechnen, da werden mir meine Lehrer sicher helfen. Dynamik/Statik haben wir bis jetzt auch nicht besonders tiefgründig durchgenommen.
Eventuell wäre es günstiger nicht mehr den groben Aufbau des Körper eines Pferdes als "Designziel" zu haben (sowas mit dem 8. beinigen Antrieb kombiniert schaut doch total ... aus), sondern eher eine Plattform mit einem coolen Stuhl in der Mitte mit eben diesem Antrieb. Da habe ich auch Möglichkeit eine Art "Aluprofilquader" um den Sitz zu bauen und eventuell mit Blechen zu verkleiden um mehr Sicherheit im Falle des Umkippens zu haben. Not Aus Vorrichtung wird natürlich auch vorhanden sein (hab mir das mit Schützen vorgestellt).
Unerschöpfliches Budget hab ich nicht gerade, aber viel Zeugs rumliegen was eventuell verwertet werden kann.
Die Jugend risikofreudig ? Nana, nur unvorhergesehenes Risiko ist riskant :smiley:

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Uwe hat es doch bereits gesagt. Der "Spinnen"Antrieb ist nichts für einen bemannten Roboter! Es sein denn, du lässt diesen auf einer riesigen und vorallem dicken Glasplatte laufen.