Welche SW (Freeware) zur Steuerung v. Robot Arm

Hallo, Ihr sprecht in Rätseln.

Das weis ich Frithjof, das sollte auch nur ein annähernder Hinweis sein in welche Richtung ich tendiere.
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Bekommen wir das nun Softwaremäßig gebacken, oder nicht? Das ist immer noch die große Frage die im Raum steht.
Nicht wie groß unser Bauraum rein mechanisch werden kann und das ganze auch bei 900mm noch stabil ist.

Sorry, aber das steht noch aus.

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Sicher bekommen wir das Softwaremäßig hin.
Das größte Problem, was ich Firmwaremäßig und Hardwaremäßig sehe ist das auf Home setzen. Das ist Meiner Meinung die größte Hürde. Da es wahrscheinlich am stärksten von den bisherigen Lösungen abweicht. Einen Messwert auf einem Ritzel mit z.B ca. 50-60 mm zu messen, wenn da 400mm Arm dran hängen,sehe ich Kritisch. Genau ist was Anderes.

Ist aber für die ersten Versuche meiner Meinung noch nicht zwingend nötig.
Wenn man Manuel einen vorher in der Firmware definierten und Ausgemessenen Punkt auf oder neben dem Bett Anfährt sollte man problemlos die ersten Tests starten können. Ein Autolevel sollte aber da schon Firmwaremäßig Funktionieren. Wenn der Rest, vor allem die Geschwindigkeit der Berechnungen Funktioniert bekommen wir das aber auch sicher hin.

Die Repetier-Firmware hab ich übrigens auch schon mal grobe Überflogen. Wenn ich die nächsten Wochen endlich mal genug Zeit finde werde ich mal versuchen da die Transformation einzufügen, falls es bis dahin kein anderer gefunden hat, der sich daran traut. Da sie auch auf einem Mega Funktioniert, kann ich das dann auch unter erschwerten Bedingungen (wesendlich weniger Rechenleistug) wenigstens etwas testen.

Hab leider die Letzten Tage ein wenig viel um die Ohren gehabt.
Ich versuche morgen mal ne Excel Tabelle fertig zu stellen und Hochzuladen, die aus den Kordinaten, und den Daten die später in der Firmware einzustellen sind, die Winkel Transformiert.
Die wird dann auch beide Varianten beinhalten einmal die "light" mit 2 gleich langen Armen und einer Winkelfunktion weniger
und die von AlterBastler und Theothemike.

Mal so am Rande, wo bekomme ich eine vollständige 0.92.x Repetier Firmware her, also mit den vollständigen Config-Files, also ohne die Onlineconfig.

LG Michael

Hallo Michael,

ich habe soeben auch mal ein Excel-file erstellt.
Hoffe es ist selbsterklärend..
Wenn dir ein Nicht-Programmierer irgendwie helfen kann, sag nur wie ! ;-)

Grüße
Mike

Edit: noch eine xy-Draufsicht eingesetzt.
Die Forward-Kinematik ist ja recht einfach...

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 20.05.15 11:01.

Hallo Leute, grüßt euch.

Ich hab mal ein wenig geschnitzt. Mal was für´s Grobe.

Gliederlänge 210mm (Mitte Achse, bis Mitte Achse) wie vorangekündigt.

Riemenscheibe D = 80mm, Pulley D = 12mm

Das wird später natürlich Alles filligraner und eleganter.


Bis später Didi

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Mir war langweilig. Inverse Kinematik ist ok, aber noch ohne Kontrolle der Eingabewerte.

Herzl. Grüße

Hallo, grüßt Euch.

Hab hier was lustiges Entdeckt, mal was zum "auflockern"



Didi

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Mit Überprüfung der Reichweite.
Bei y=0 gibt es eine Mehrdeutigkeit (Delta = 0 oder 180). Bei einem 360°-Arm wären es deren vier.

Herzl. Grüße

Edit: kleine Korrektur eingefügt

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 23.05.15 07:19.

... das wird normal über die Quadranten bzw. normalen-Vektoren denfiniert - beim echten Industrie-Roboter habe ich auch das Problem, wenn ich in einem Quadranten eine Position anteache und dann versuche, nicht über Winkel, sondern berechnete Linearbewegung über die 'Grenze' zu ziehen.

Das kann ich nur auflösen, indem ich bei Überschreiten einer Grenze zwei Positionen kurz davor und dahinter einteache, die Position vor der Grenze linear anfahre, zum benachbarten Punkt im anderen Quadranten mit Winkelbewegung bewege (dabei löst er die Singularität intern auf, indem er den jeweiligen Normalenvektor kippt) ... ab dann kann ich wieder linear verfahren ...

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Viktor
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Da ja keine Pfadplanung angedacht wird, würde ich den Drehpunkt erstmal einfach ein Stück nach -Y schieben und den
Druckbereich auf zwei Quadranten beschränken.Aber ich bezweifle auch, daß man ohne Berücksichtigung der Beschleunigung
auskommt. Ich laß mich überraschen!

Herzl. Grüße

Hallo "Alter Bastler"

> . . . Aber ich bezweifle auch, daß man ohne Berücksichtigung der Beschleunigung auskommt. < wie meinst du das?

Selbstverständlich brauen wir die Berücksichtigung der Beschleunigung, das ist doch bei normalen Druckern nicht anders.
Oder verstehe ich das jetzt anders als es gemeint ist?

Das System ist doch noch empfindlicher als Andere.

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Der Unterschied besteht in der aufwendigeren Berechnung, zwischen der Geschwindigkeit des Endpunktes
und der Winkelgeschwindigkeit der Antriebsmotoren besteht ein komplizierteres Verhältnis als bei den
kartesischen Druckern, weil jeder Knoten das Bezugssystem seiner Nachfolger mitbewegt.
Stichwort Inverse Dynamik.

Herzl. Grüße

Ja aber nur weil es aufwendig zu Berechnen ist, kann man es doch nicht einfach weglassen.

Das mag ja für einen "Päckchen verschiebenden" Robot genügen, aber für einen sauberen 3D-Druck ist das schon eine Voraussetzung.
Das ist doch das, was man bei allen Test-Video-Robotarmen immer schön sehen kann, das furchtbare geruckel.

LG Didi

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 22.05.15 06:47.

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Nur so ein hinweis - folge dem Thread nur so halb, aber ich denke es gibt hier ein wenig Verwirrung wie man konstante Geschwindigkeiten erreicht.

Das gleiche Problem ist beim delta ja auch gegeben. In repetier-firmware wird ja die kopf bewegung angegeben und die soll konstant sein, wodurch die 3 Motoren alles andere als linear bleiben. Die Lösung dazu ist sehr einfach wenn es einmal verstanden wurde. Ihr/Firmware zerlegt die Bewegung in globalen Koordinaten in kleine Stücke und gibt hierfür die Zeit vor. Über Transformation = Inverse Kinematik erhaltet ihr die motorposition die nötig ist für den Endpunkt der kleinen linien. Auf diesen kleinen Liniensegmenten werden die Motorpositionen linear interpoliert. Das ist nicht 100% aber dafür müst ihr nicht jeden schritt aufwendig berechnen und wenn ihr einen Due nehmt könnt ihr ja nach formel 300-700 Updates pro Sekunde berechnen, also dennoch ziemlich genau annähern.

Einziges Problem ist das die Geschwindigkeit der Motoren abhängig von Kopfgeschwindigkeit und Position ist. Kopfgeschwindigkeit muss also auf einen Wert begrenzt werden den die Motoren überall im Druckraum halten können auch wenn sie sich in anderen Bereichen langweilen. Beim Delta ist das wenn eine Diagonal fast horizontal wird, dann muss der Motor Höchstleistung bringen und die anderen langweilen sich.

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... ich habe im letzten Jahr einen Industrie-Roboter als Werkzeugwechsler programmiert - wenn die Mechanik und Basis stabil genug aufgebaut sind, können die Teil ohne zu ruckeln bis zu 7m/s verfahren!!!

Da mir das aber deutlich zu schnell und auch zu gefährlich ist (falls das Teil ein Werkzeug oder Werkstück durch die Gegend schmeißt), habe ich den auf 500mm/s begrenzt.

Hier ein Video, wo ich den Arm im Testbetrieb eine Fräsenhalterung in den Regalpositionen versetzen lasse, um zu schauen, ob er über Tage Dauerbetrieb hinweg irgendwelchen Blödsinn macht:
[vimeo.com]

Wie gesagt - der Arm kann noch 14x schneller! -- das klappt auch recht gut und er 'rammt' den Fräsenhalter mit voll Karacho in die Aufnahme, ohne daß der Roboter oder das Regal wackeln, das sieht dann aber so brutal aus, daß ichs den Leuten (und dem Roboter) nicht antun wollte

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Viktor
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Beim Delta handelt es sich doch nicht um eine serielle Kinematik?

Herzl. Grüße

Quote
AlterBastler
Beim Delta handelt es sich doch nicht um eine serielle Kinematik?

Herzl. Grüße

Nein, die wird in Segmenten interpoliert. Es gibt zur Zeit nur eine Firmware die das kann und daher auch nur ein Board. Stichwort: dc42.

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Hallo Leute, grüßt Euch.

Da wohl alle so sehr in der Entwicklung der Software stecken, melde ich mich mal kurz mit meiner neusten Mechanik-Variante.

Die Riemen-Lösung ist für den Arm wegen der zu kleinen Übersetzung nicht geeignet.
Setze nun (wie auf den Bildern zu sehen), eine M4 Gewindestange ein.

Alles was später an Material nicht erforderlich ist, fliegt raus.

Hier geht´s rein um die Funktion u. das der Arm so leicht wie möglich wird.

Also alles was schwer ist nach Hinten, unten.

Bis später Didi

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Hast Du schon mal überschlagen, wieviel Umdrehungen pro Grad der Motor machen muß?

Herzl. Grüße

Moin moin aus HU.
Da kommt doch wieder mein Vorschlag mit den Trapezspindeln. Kann jemand so ein Zahnrad fräsen?

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Liebe Grüße aus Kaltenkirchen.
Frithjof
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Noch eine Möglichkeit:
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Herzl. Grüße

Einen schönen guten Morgen an Alle.

Leider habe ich eine niederschmetternde Nachricht.

Der druckende Robo-Arm ist rein anhand von meinen Berechnungen nicht Sinnvoll für den "Hausgebrauch" einsetzbar.

Begründung: zu ungenau.

Nach dem ich als Antrieb eine Gewindestange M4 und ein Antriebsrad D=76,8mm (außen 80mm) festgelegt habe, konnte ich erst realistische Berechnungen vornehmen.

Das Ergebnis:

Mit 1/32 Stepps betriebener Stepper bewegt den Arm an der kürzesten Stelle des geplanten Druckbereiches, pro Stepp um 0,04718mm.
Daraus resultiert aber, das bei diesem einen Stepp der Arm an der weit entferntesten Stelle des geplanten Druckbereiches, einen Weg um 0,416469mm zurück legt.

Mit anderen Worten: Um eine annehmbare Genauigkeit von 0,1mm zu erhalten, dürfte der Druckbereich in Y-Richtung 50-60mm nicht überschreiten.

Somit hat sich leider nach meiner Auffassung das Thema 3D-Drucker-Arm erledigt.

Mit besten Bastlergrüßen Didi

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.05.15 06:24.

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Hi Didi,

analog zum Parallel-Scara kannst du auch mit zwei gegenüberstehenden Roboterarmen, die beide am 'Kopf' verbunden sind, die Endgenauigkeit enorm ehöhen - ob sich das dann vom Aufwand her lohnt. mußt du selber bestimmen ...

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Viktor
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Hast du auch die möglichkeit von quadstepping mit einbedacht? Außerden braucht der Motor in dem bereich der höchsten Auflösung wesendlich weniger Kraft demzufolge sind da auch wesendlich höhere Motordrehzahlen möglich.

Die Frage ist nur wie man eine gescheite übersetzung zu finden, die im äußeren bereich genauigkeit und im inneren geschwindigkeit vereint.

Lg Michael

Ähh, gestorben ist das doch hoffentlich noch lange nicht.
Die erforderliche Auflösung ist nur ein mechanischen Problem, das geht schon, die Software ist das wirklich schwierige. Eine ordentliche Untersetzung ist halt Pflicht, nicht nur x-faches µstepping was die Drehmomente in den Keller gehen lässt.
Ich werfe jetzt mal ein paar Schlagworte in den Raum mit welchen sehr genau und präzise ein solcher Arm aufgebaut werden könnte. Einige Lösungen davon sind sogar druckbar, andere weniger...egal:

Planetengetriebe
Harmonic Drive
Zykloidalgetriebe
Stirnradgetriebe
Wurmgetriebe
Flaschenzug (--> Seilbagger)
HTD-Zahnriemengetriebe
...

Falls nötig Arm-Vorspannung durch:
Gummi
Federn
Pneumatisch
Seilzug
...

Da hat man viele Möglichkeiten, zumal obige alle über Stepper angetrieben werden können.
Hätte man nun eine passende Software, wäre es auch möglich diverse Varianten probieren zu können. Da gibt es glaub genug Jungs+Mädels die dann mal mechanisch was testen würden (Habe bisher auch so einen Arm nicht gebaut, da ich kein Software-Hirn habe...).
Ich denke so manchem reichen auch 1mm Genauigkeit bei voller Auslenkung...sagt ja niemand dass es nur zum Drucken eingesetzt wird.
Man schaue sich nur mal den uArm, meArm, etc. an. Da wird viel mit gemacht, aber eine schöne Softwareanbindung gibt es nicht.
Einfach gcode erzeugen (über Slicer, CamBam, Lazycam, Inkscape-plugin, ...) und ab an den Rob. So schön könnte es sein.

Hinzu kommt...ein Industrierobot kostet neu wieviel? 35000€ aufwärts? Gebraucht vll. 3k€, je nach Modell, Ausführung und Zustand. Für 500-600€ kriegt man sicherlich eine präzise Eigenbau-Lösung hin, dann ist das immer noch prima!!

Grüße
Mike

Ich hatte es am Anfang bereits erwähnt. Ohne Harmonics wird das nie was.
Nur darauf gehört hat keiner....

Gebrauchte Harmonics in gewünschter Größe liegen bei etwa 200-400 Euro pro Stück.

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Doch, ich ! ;-)

Ich hab mir mal nen Zykloidengetriebe selber ausgedruckt. Hat ne Untersetzung von ca. 1:60. Aber leider recht viel backslash.

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Wurstnase, hast du das Zykloid selbst ausgelegt?
Habe vor einiger Zeit mal im Netz ein Skript zur direkten dxf-Erzeugung gefunden. Aber damals lief es noch nicht ganz "rund"...

Hast du hierzu vll. noch weitere Infos??

Jo, komplett selbst berechnet und im CAD erzeugt. War aber hauptsächlich für meinen Job. Von daher kann ich das nicht einfach veröffentlichen. Es gibt diverse Literatur dazu. Musst mal nach zykloid site:cad.de googlen.

Edit: ich glaube ich habe ungefähr hier angefangen [forum.cad.de]

1-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.05.15 10:55.

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Klar, verstehe ich. Danke für den link !
Kannst du noch was zu den Toleranzen sagen die notwendig sind... ?
Die Elliptizität bzw. Abweichung vom Ideal muss ja wohl in relativ engen Grenzen liegen, sonst klemmts oder hat Spiel, oder?