Steuern und Programmieren eines aktiven Selbstverteidigungs-Dummies

Hallo,

ich habe eine Frage oder auch mehrere.

Zunächst mal zur Ausgangslage:

Nachdem ich beim Training den x-ten Sandsack zerstört habe, hatte ich eine Idee und baue
gerade an einem Selbstverteidigungs-Dummy (Siehe Skizze).
Wenn er soweit montiert ist, lade ich auch einige Fotos hoch.

Der Dummy steht also auf einer Art Dreibein-Sockel und besitzt einen drehbaren Oberkörper ab ca. Hüfthöhe, einen Kopf und Arme, die aus je Ober- und Unterarm bestehen und an den Gelenken mit Spannfedern versehen sind.

Das führt zu folgenden Möglichkeiten und Fakten:

Der Dummy kann den Oberkörper nach links und rechts diagonal drehen.
Der Oberkörper besitzt ein Edelstahlrohr als Hochachse und ist im Standsockel doppelt gelagert eingelassen.
Das Edelstahlrohr wird an entsprechender Stelle mit einem Kettenrad versehen und eine Kette nach hinten weggeführt. Dort wird die Kette von einem Wischermotor angetrieben, der dann die erforderlichen Drehungen einleiten soll.

Der Dummy hält seine Oberarme in gewisser Neutralstellung.
Diese Neutralstellung sieht ungefähr so aus, als wolle er einen umarmen oder erwürgen…wie man aus sehen möchte.
Das bedeutet die Oberarme sind im leichten Winkel nach außen ausgerichtet und die Unterarme leicht nach innen.
Wie gesagt, sind die Gelenke (Schulter, Ellenbogen) mit Spannfedern versehen.
Werden die Arme aus der Neutralstellung herausbewegt, federn sie mit entsprechendem Nachdruck wieder zurück.
Wird also z.B. ein Oberarm nach hinten gespannt und released, wird ein Schlag (Haken) ausgeführt.

Nun sollen die Oberarme auf der Rückseite mit einem Gestänge versehen werden und Wischermotoren sollen dieses Gestänge antreiben, so dass die Oberarme durch Excenter nach hinten gespannt und released werden können.

Also wird der Dummy insgesamt 3 Wischermotoren besitzen, die koordiniert angesprochen werden können müssen. (Drehrichtung links/rechts, Neutralstellung).

Ein Beispiel > Rechter Haken

  1. Hüfte nach rechts hinten drehen >< rechten Oberarm nach hinten ziehen
  2. Hüfte über Neutral nach rechts vorne drehen >< Oberarmzug releasen
    Schlag!

Nächstes Beispiel > links ausweichen > Schlag rechts und links

  1. Hüfte nach links hinten drehen >< rechten Oberarm nach hinten ziehen
  2. rechten Oberarm releasen >Schlag!< linken Oberarm nach hinten ziehen
  3. Hüfte über Neutral nach links vorne drehen >< linken Oberarmzug releasen
    Schlag!

Noch ein Beispiel > links ausweichen und rechts ausweichen

  1. Hüfte nach links hinten drehen
  2. Hüfte über neutral nach rechts hinten drehen
  3. Hüfte neutral

Solche Aktionen sollen dann in einer bestimmten Reihenfolge festgelegt werden.
Z.B. in meinetwegen 20 verschiedenen Programmen mit unterschiedlichen Ablaufmustern

Ergebnis: Dummy einschalten > Dummy fährt Programme > Trainierender agiert/reagiert

Wie ließen sich solche Programme ergo die Ansteuerung der Wischermotoren (links/rechts drehen, Stopp, Drehrichtung wechseln) am sinnvollsten realisieren?

Vielen Dank schon mal für die Hilfe und die Ideen im Voraus.

Viele Grüße
Marc

Skizze

Ich bezweifle daß ein solcher Dummy länger hält als ein Sandsack.
Grüße Uwe

Marccom:
Nun sollen die Oberarme auf der Rückseite mit einem Gestänge versehen werden und Wischermotoren sollen dieses Gestänge antreiben, so dass die Oberarme durch Excenter nach hinten gespannt und released werden können.

Also Du möchtest eine Art "Kampfsportroboter" bauen, der in seinen Oberarmen dann "die Kraft und die Geschwindigkeit von zwei Scheibenwischern" hat?

Das hört sich für mich eher so an, als wenn kräftige Kinder dem Teil leicht den Garaus machen können.

Also jedenfalls leichter als einen Sandsack zu zerstören.

Hallo,

nicht böse sein, aber zur Stabilität oder Arbeitsgeschwindigkeit, Sinn oder Unsinn eines solchen Dummies hab ich keine Fragen.

Mich interessiert nur, wie sich die Ansteuerung realisieren ließe.

Vielen Dank
Marc

Marccom:
Mich interessiert nur, wie sich die Ansteuerung realisieren ließe.

Marccom:
Solche Aktionen sollen dann in einer bestimmten Reihenfolge festgelegt werden.
Z.B. in meinetwegen 20 verschiedenen Programmen mit unterschiedlichen Ablaufmustern

Hallo Marc, nach meiner Einschätzung geht das in die Richtung, die hier beschrieben ist. Die einfache Realisierungsmöglichkeit kannst Du Dir auch mal ansehen, dürfte bei 20 Varianten aber möglicherweise zu unübersichtlich werden.
Gleichstrommotoren - im Vergleich zu Schrittmotoren - kennen ihre eigene Position nicht, weshalb Du eine genügende Anzahl von Schaltern bzw. beim Arduino Eingängen vorsehen mußt.

Selbstverständlich hast Du auch an die Sicherheit gedacht und beispielsweise NotAus-, Endschalter und die dafür notwendigen Relais eingeplant, damit Deine Maschine nicht wirklich jemanden erwürgt.

Gleichstrommotoren lassen sich durch Umpolen in der Richtung ändern. Ein Pol HIGH, der andere LOW heiß rechtsrum Drehen, entsprechend LOW - HIGH dann linksrum. Beide gleich bedeutet halt. Lesestoff. Wenn Du "H-Brücke Arduino" suchst, bekommst Du haufenweise Hardware. Ein zufälliges Beispiel.

Ich kenne mich da nicht aus, aber ich wünsche Dir einen erfolgreichen Punch mit der Elektronik!

Besser wäre es wenn du den Dummy mit Pneumatik Zylindern antreibst, die Ventile kannst du mit einem Arduino ansteuern. Der Vorteil von Druckluft ist das du die Geschwindigkeit und Kraft gut einstellen kannst und wenn du selbst zuhaust geben die Zylinder nach was das Ganze realistischer macht. Außerdem kannst du an der Mechanik nicht viel kaputt machen.

Gruß

Hallo,

vielen Dank für die wertvollen Tipps.

@agmue
Danke für die zahlreichen Links, da werde ich mich erstmal nach und nach mit beschäftigen und mir einen Überblick verschaffen und sehen, wie ich das umsetzen kann.
Das wird mir auf jeden Fall sicher helfen.

Zur Sicherheit:
Allein funktionell, um das Training z.B. auch vorzeitig beenden oder unterbrechen zu können, muss ein
Ausschalter, der von vorn erreichbar ist, angebracht sein.
Auch kann es sein, dass es zu Defekten kommt, sich Teile lösen oder ähnliches, ungeplante Abläufe usw.
Dann muss jede Aktion abzubrechen sein.
Wirklich würgen kann der Dummy nicht...die Neutralhaltung erinnert nur ein wenig daran.
Der Dummy schlägt bei Maximalspannung ganz ordentlich zu, knocked aber niemanden aus und ist abgepolstert, dass man sich nicht ernst verletzen kann.

Was die Position angeht, könnten die Wischermotoren noch mit Servoelektronik von Großmodellservos versehen werden.

@Scherheinz
Das ist eine gute Idee....allerdings ist die Technik ja schon recht teuer.
Das Material, was wir bisher verwenden, fliegt hier halt so bei dem einen und anderen von uns rum.

Wir haben sozusagen einen Beta 1 gebaut, der erstmal nur völlig ohne Technik die Möglichkeiten ausloten und Schwachpunkte aufzeigen sollte.
Den haben wir dann wieder demontiert und bauen den Beta 2.
Wenn wir den mal ausgetestet haben, bauen wir vielleicht eine weitere Version.
Bewährt sich die Wischertechnik nicht, greifen wir die Pneumatik evtl. wieder auf.

Nochmal Danke für die Hilfe bis hierher.

Gruß
Marc

Ich wette, dass aus dem Bauvorhaben nichts werden wird.

Sieh es als Ansporn- viel Erfolg!

Gruß Chris

Hallo,

warum immer so negativ. Man muß den Dummy ja nicht immer verprügeln. Wenn der mit Sensoren und Aktuatoren mechanisch gut gebaut und dann gut programmiert ist, kann ich mir sehr gut vorstellen das man den Dummy als Übungsgerät für den allgemeinen Bewegungsablauf nutzen kann. Dabei geht es nicht ums drauf kloppen sondern um die Verinnerlichung der Bewegung. Dabei fängt man langsam an. So würde ich mir das vorstellen. Wenn man drauf kloppt wie auf einen Sandsack dann wird er sicherlich nicht lange halten. Bin mir aber sicher das er dafür nicht gebaut wird. Hoffe ich.

Marccom:
Nachdem ich beim Training den x-ten Sandsack zerstört habe, hatte ich eine Idee und baue
gerade an einem Selbstverteidigungs-Dummy (Siehe Skizze).

Hallo Marc, ich habe den Eindruck, dieser Satz wird mißverstanden. Bei mir könnte er heißen: “Während des Duschens kam mir die Idee, einen Modellkran zu bauen.” Das Gehirn, so wird gesagt, arbeitet am kreativsten, wenn es entspannt ist. Bei Dir ist das dann wohl der Fall, wenn Du einen Sandsack bearbeitest.

Ich bin sicher, Beta2 wird besser als Beta1!

Hallo,

also, um das mal endgültig aufzuklären.

Ja, ich zerstöre Sandsäcke, aber bis sie wirklich kaputt sind, dauert das schon eine gewisse Zeit.
Immerhin werden Sie durch harte, schwere Füllungen und hoher Trainingsbelastung auch übermäßig belastet.

Ja, dabei hab ich schon mal Ideen. Tatsächlich führt das zu einer gewissen Entspannung, die bei mir die Hirnströme anregt.

Das Arbeiten (Training) mit dem Dummy kann/soll das Trainieren am Sandsack nicht ersetzen.
Wie schon richtig erkannt, sind das verschiedene Trainingsansätze. Das versteht man u.U. nur, wenn man in den Bereichen Kampfsport/Selbstverteidigung (ja, das ist ein Unterschied) ein bisschen bewandert ist.

Am Sandsack geht es darum Techniken für sich selbst betrachtet "ungestört" auszuführen, um die Effektivität der einzelnen Technik und bestimmte Schlagabläufe zu optimieren, insbesondere zur Steigerung von Geschwindigkeit, Schlagkraft, Ausführungsqualität.
Im Bezug auf Selbstverteidigungsaspekte birgt ein Sandsack erheblichste Nachteile.
a.
Ein Sandsack wehrt sich nicht
b.
Das Schwingen des Sandsackes ist als Ausweichbewegung nur begrenzt zu verwerten, denn der Bewegungsablauf ist gegneruntypisch und wird durch eigenes Agieren ausgelöst und weiter beeinflusst.
c.
Ein Sandsack stellt keine typischen Trefferzonen eines möglichen Gegners dar.

Ein Dummy (selbst passiv) hat hier erhebliche Vorteile.
a.
je nach Bauweise stellt er die typischen Trefferzonen eines Gegners da.
Insbesondere unter Selbstverteidigungsaspekten kann das sehr wichtig sein, denn Trefferzonen unterscheiden sich nicht nur nach Angriffshöhe (Sandsack), sondern lassen sich in Zweck und Effektivität detaillierter unterscheiden.
Es stellt einen erheblichen Unterscheid dar, ob ich am Gegner den seitlichen Hals, Kehlkopf, Kinn, Nase, Ohr, Stirn, Schläfe,... angreife oder Schulter, Brustbein, Unterbauch, Zwerchfell, Rippen, Nieren,... die Konsequenzen sind völlig unterschiedlich, denn je nach Angriffsart und -energie wirken Schläge in den einen Trefferzonen desorientierend bis abwehrschwächend, in den anderen verletzend bis tödlich.
b.
Ein Dummy mit Extremitäten bildet den Vorteil, dass (selbst starr ausgeführt) bei der Wahl der Technik "drumherum" agiert werden muss oder diese angriffsunterstützend eingesetzt werden können (z.B. Armblock, halten, Kick zum Kopf). Ein Sandsack bietet diese Möglichkeiten nicht.
c.
Ein aktiver Dummy wehrt sich. Dabei geht es nicht darum einen Trainierenden ernst verletzen zu können.
Vielmehr geht es darum MIT dem Gegner zu agieren, Angriffspausen zu erkennen, örtliche und zeitliche Lücken zu suchen/nutzen, situationsgerechte Techniken intuitiv auszuwählen.
Selbst ein passiver (oder durch Spannfedertechnik halb-aktiver) Dummy erhält hier gewisse Qualitäten, die ein Sandsack niemals abdecken könnte.

Ich glaube hier herrschen Fehleinschätzungen, was die Bauausführung des Dummies angeht.
Allein das Grundgerüst des Oberkörpers ("Wirbelsäule", Hüft-/Schulterkreuz) besteht aus 80x100mm Konstruktionsholz, die Rückenflügel aus 25mm OSB-Platten.
Der Hals besteht aus einer 40x100mm Stahlfeder höheren Härtegrades (kommen bei Quad zum Einsatz) und ist entsprechend mit 20mm Kokosbast abgepolstert.
Der Kopf besteht ebenfalls aus einem 80x100mm Konstruktionsholz-Kern, während die Front mit einer 19mm Hartholzplatte abgedeckt ist, auf der mit OSB Gesichtskonturen wie Stirn, Nase, Kinn aufgebaut wurden. Das Ganze ist mit Kaltschaum, Kokosbast und Kunstleder bezogen.
Die Arme bestehen aus 350x120mm bzw. 250x90mm Birkenholzkern, der mit Teppich mit Festkeder (Keder nach außen) bezogen ist. Zum Schluß wird das Ganze noch 1mm-stark gummiert.
Die Schultergelenke bestehen aus Messingbeschlägen, die bis 300kg Belastung ausgelegt sind.
Der Oberkörper ist ebenfalls mit mehreren Schichten Kaltschaum, Bast, Gummierung bezogen, im Brustbereich eine Schicht mehr, der auch konturiert wurde.
Ohne jegliche Technik wiegt nur der Oberkörper gute 40kg!

Der Sockel (unterhalb Hüftgelenk) besteht ebenfalls aus 80x100mm Konstruktionsholz in Dreibein ausführung und Bodenrahmen, der mit Beton ausgegossen wird.
Der Sockel wiegt fertig über 150kg!

Sockel und Oberkörper sind über eine 25mm Edelstahlachse verbunden, die 2fach kugelgelagert und im Übergangsbereich von einer 100mm starken ABS-Einfassung umgeben ist.

Die Antriebsgestänge sind aus 8, 10 und 12mm starkem Rund- bzw. Gewindestahl.

Ab oberem Sockelbereich, über Hüfte, Hals und Kopf wird der Dummy an der Hochachse mit 6mm Stahl-Drahtseil fixiert und oberhalb auf ca. 2,6m an einem 12mm Edelstahlhaken eingehängt.

Wenn ich sage zu Stabilität, Sinn, Unsinn habe ich keine Fragen, ist das auch so gemeint.

Selbst wenn von technischer Seite es zu Umsetzungsproblemen kommen sollte, kann der Dummy spielend auch ohne Technik als halbaktiver Dummy zum Einsatz kommen.
Es gibt also nichts zu verlieren.

Vielleicht ist das nun etwas deutlicher geworden.

Gruß
Marc