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maturaprojekt: ferngesteuerter roboterarm

wodie 03.10.2004 - 00:02 2448 15
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wodie

Big d00d
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guten abend.

als diesjähriges maturaprojekt planen bzw versuchen 2 kollegen und ich einen roboterarm zu bauen.
dieser arm wird voraussichtlich aus mehreren aluminium rahmen gefertig werden, die übersetzung mit gewinden, zahnrädern und schnecken - angetrieben von schrittmotoren die über treiberbausteine den richtigen strom und von einem µC die richtigen impulse erhalten sollen.

wie wir das gerät anbringen ist noch nicht geklärt.
eventuell packen wir 1 oder 2 cd regale (dachten an ca 100 stück cds) zusammen mit dem arm und vielleicht auch brenner sowie usb hub auf eine gemeinsame plattform.
brenner weil falls uns genügend zeit bleibt (wage ich zu bezweifeln) und/oder uns fad wird (haha) wir noch ein programm und/oder plugin schreiben würden dass ein file oder eine ansammlung davon auf mehr oder weniger rohlinge schreibt.

als diplomarbeit wurde eine remote-ansteuerung über tcp/ip akzeptiert.
das sollte meine aufgabe sein und bringt mich unter anderem zu meiner/n frage(n):
a) in welcher sprache würdet ihr diese remote ansteuerung schreiben?
(da gabs eine seite wo man einen arm über http bewegen konnte.. geschrieben wurde das ganze in php (<- dieser satz ist wahrscheinlich eine katastrophe.. ich hoffe er ist trotzdem verständlich) von dem ich so gut wie keine ahnung habe..)

b) habt ihr in irgendeiner art (dieses projekt betreffend) erfahrungen sammeln können?

c) ideen, hints, bez konstruktion, programmierung?

d) sponsoren oder hersteller/händler?

e) alles was dir noch einfällt.



danke im voraus.


edit: 2 gelenke der arm, vorne eine hohle al-platte die über unterdruck die cds ansaugt..
Bearbeitet von wodie am 03.10.2004, 00:24

COLOSSUS

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GNUltra
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Omg, sowas für die Matura?
Du überschätzt die Bedeutung und Schwieirgkeit dieser Prüfung, denke ich ;>

Derartig Elitäres würd ich mir für's Doktorat aufheben :D

Trotzdem ein paar Antworten...

a) eine, die du beherrscht. oder eine, die für den Zweck geeignet, interpretiert, verbreitet und leicht erlernbar ist (Python, Ruby...) (Ich nehme mal an, dass die Logik nicht in den Arm implemetiert werden soll?!)

b) nein

c) nein

d) fehlt ;>

e) hmm, sollte nicht allzu schwer zu finden sein... in Punkto Sponsoring hab ich mit Raiffeisen gute Erfahrungen gemacht, die geben oft ein bisserl was ab :)

e) goto b; ;)

daisho

SHODAN
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HTL Donaustadt? :eek:
Den Roboterarm haben Kollegen aus der Nachbarklasse gemacht ... und ein Jahr davor welche aus meiner ehem. Klasse ...
Der hat schon ganze Generationen hinter sich :D

Ehemals wurde er fürs Kaffemachen programmiert :D rofl

a) Die Sprache die ihr am besten beherrscht, eine neue Sprache in der kurzen Zeit lernen is fast unmöglich, auch wenn man sichs fest vornimmt.

b) Naja, hams uns a paar mal im Labor und an Tag d.o. Tür angschaut :)

c) Konstruktion müssts auch noch machen? :confused: Programmierung UND Konst. ?

d) ...

e) ...

f) Sponsoren? Für was? Habts eh ein Budget von da Schule
Hersteller/Händler die billigsten die ihr findet für das was ihr braucht, da Wacht besorgts schon :)

wodie

Big d00d
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@ colossus: naja hehe.. bedeutung und schwierigkeit. ich habs dem matthias oft versucht auszureden weil ich glaube dass dieses projekt zu schwierig ist und vor allem zu viel zeit in anspruch nehmen wird.
andererseits wenn man sich mal zusammensetzt und ideen sammelt und hoffnungsloser optimist ist und dem matthias auch wirklich abkauft dass das programm kein problem ist dann könnte es fast schaffbar erscheinen.
wie auch immer.. wenn wirs nicht ganz fertig kriegen und "man merkt" wir haben uns reingehängt wirds wohl keine 35stündige geben meinte der projektbetreuende lehrer.

die logik bleibt draußen.. fast draußen ;)


@ daihso: TGM, jägerstrasse.. bis jetzt hab ich nur ein "ausgestelltes" (hängen an den gangwänden) maturaprojekt-plakat mit einem roboterarm gesehn; was der aber machen sollte hab ich vergessen bzw nicht verstanden.

konstruktion und programmierung.. jo.
das machte die sache nicht wesentlich einfacher. :fresserettich:
...haben uns umgeschaut nach "baukästen", aber da war nicht wirklich was brauchbares dabei.
conrad verkauft einen um 199€, der ist aber laut dem freak zu schwach (zu schwach.. das muss ich ihm noch ausreden. CDS! wollen wir heben..) und das eigentliche problem ist der umbau.
mechanik wird glaub ich insofern auch recht hart weil wir damit in den 4 (5) jahren kaum zu tun hatten.

die schule sponsort angeblich nur wenn sie damit etwas anfangen kann..

daisho

SHODAN
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Wenn ich mir so die Aufgabenstellung ansehe, würd ich aufn ersten Blick sagen "Das schaffts ned".
Soll euch nicht demotiviern, aber is scho komisch dass da noch kein Prof. gsagt hat "Nehmts was anderes" oder die Aufgabenstellung etwas verkleinert hat.

EIN Problem ( Mechanik oder Ansteuerung ) ist schon schwer genug für das bissl Zeit das man hat.
Wenn man von der Technik und Programmierung mal eh keine Ahnung hat isses schon fast unmöglich. ( Vor allem weil die meistn am Anfang imma owezahn ... )

Dass die Schule nur sponsored wenn sie damit was anfangen kann is ärger behindert! So einer Schule kann ich nur den Rücken kehren :mad:
Naja in deiner Position wirst wohl kaum was dagegen machn können.

Ihr müssts auf JEDEN FALL vorher das Problem analysieren, besprechen und das WEGNEHMEN was für euch zu schwer sein könnte oder zu lange dauern würde.
Dieser Schritt ist WICHTIG!!!
Es ist ABSOLUT OK, wenn man sagt "x und y können wir nicht realisiern...", NICHT OK ist es, wenn man am Ende sagt "Naja, hama nicht gschafft".
Bei ersterem habts keine Probleme, bei zweiterem macht euch der AV wahrscheinlich zur Maus ( obwohls dann bei der Matura eh wurscht is ... )

smashIt

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mein vorschlag:
vergesst den roboter-arm im klassischen sinn.
anstatt 2x100cds würd ich eher auf mehrere kleine (z.b. 6x25) umsteigen und diese trommelförmig anbringen. damit habt ihr mal eine linearachse weniger (die trommel drehn is einfacher).
mit einer al-platte cds heben kannst knicken. da brauchst entweder sauger aus gummi oder du nimmst die cds central in der bohrung (würd ich machen). druckluft ist nämlich meistens NICHT vorhanden.
zum steuern würd ich fürn anfang mal seriell nehmen (nicht tcp-ip). das könnts nachher mit nem 08/15 converter auf usb umsetzen wenns was zum angeben brauchts.
nachdem ihr nämlich sowieso nen pc (industrie-pc falls die kohle reicht) fürn brenner brauchts könnts den gleich für die lan-anbindung verwenden.

nur zur info:
ich hab selber 6 3-achs roboter und fast 2 dutzend förderbänder als maturaprojekt steuern dürfen, es is viiiiiiiiiiiiiiiiiel aufwand ;)
allso hengt euch gleich am anfang ordentlich rein, euch wird die zeit am ende trotzdem zu knapp ;)

@daisho:
bei den einsparungen im schulsystem kannst finanzielle unterstützung von der schule vergessen. für sponsoring bei einem cd-wechsler könntets z.b. bei einem großen server-produzenten anfragen. die haben so dinger normalerweise eh selber im angebot.
Bearbeitet von smashIt am 03.10.2004, 01:46

semteX

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viel glück, fertig werdets damit sowieso ned aber das ist bei der matura auch nebensächlich. heuer wurden grademal 30% der projekte fertig und die, dies verdient haben (aber ned fertig wurden) bekamen trotzdem nen 1er.

btw die 35er gibts doch nur dann nicht, wenn ma diplomarbeit macht oder?

daisho

SHODAN
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Das wichtigste ist, dass die Lehrer sehen das derjenige was macht ;)
( und ja, die Lehrer merken es, wenn man die ganze Zeit Blödsinn macht und plötzlich wild arbeitet ;) )

wodie

Big d00d
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Zitat von smashIt
mein vorschlag:
vergesst den roboter-arm im klassischen sinn.
anstatt 2x100cds würd ich eher auf mehrere kleine (z.b. 6x25) umsteigen und diese trommelförmig anbringen. damit habt ihr mal eine linearachse weniger (die trommel drehn is einfacher).
mit einer al-platte cds heben kannst knicken. da brauchst entweder sauger aus gummi oder du nimmst die cds central in der bohrung (würd ich machen). druckluft ist nämlich meistens NICHT vorhanden.
zum steuern würd ich fürn anfang mal seriell nehmen (nicht tcp-ip). das könnts nachher mit nem 08/15 converter auf usb umsetzen wenns was zum angeben brauchts.
nachdem ihr nämlich sowieso nen pc (industrie-pc falls die kohle reicht) fürn brenner brauchts könnts den gleich für die lan-anbindung verwenden.

nur zur info:
ich hab selber 6 3-achs roboter und fast 2 dutzend förderbänder als maturaprojekt steuern dürfen, es is viiiiiiiiiiiiiiiiiel aufwand ;)
allso hengt euch gleich am anfang ordentlich rein, euch wird die zeit am ende trotzdem zu knapp ;)

@daisho:
bei den einsparungen im schulsystem kannst finanzielle unterstützung von der schule vergessen. für sponsoring bei einem cd-wechsler könntets z.b. bei einem großen server-produzenten anfragen. die haben so dinger normalerweise eh selber im angebot.

an den 2-achsigen roboter haben wir auch gedacht.. werd das nochmal zur sprache bringen.
(bez der türme: gemeint war pro turm 50 cds, oder einen großen..)
an der al-platte sollte beim 2. loch ein gummiring abdichten.
direkt im loch nehmen ist auch eine idee die wir hatten; wäre bei einem 2-achsigen system vielleicht die einfachere/bessere lösung.
(druckluft wäre bei der "platte" dabei gewesen)

anfangs seriell.. diplomarbeit wäre dann über tcp/ip.

das gerät sollte auf mehreren rechnern laufen.. -> werden wahrscheinlich einen externen brenner/cd-lw "integrieren"

danke für den tipp mit den server-produzenten.


@ semtex: hast recht.. das hab ich wohl falsch verstanden. dachte wenns projekt ein 5er ist.


und ja! hehe
die lehrer merken viel mehr als man denkt ;)

semteX

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Zitat von wodie
an den 2-achsigen roboter haben wir auch gedacht.. werd das nochmal zur sprache bringen.
(bez der türme: gemeint war pro turm 50 cds, oder einen großen..)
an der al-platte sollte beim 2. loch ein gummiring abdichten.
direkt im loch nehmen ist auch eine idee die wir hatten; wäre bei einem 2-achsigen system vielleicht die einfachere/bessere lösung.
(druckluft wäre bei der "platte" dabei gewesen)

anfangs seriell.. diplomarbeit wäre dann über tcp/ip.

das gerät sollte auf mehreren rechnern laufen.. -> werden wahrscheinlich einen externen brenner/cd-lw "integrieren"

danke für den tipp mit den server-produzenten.


@ semtex: hast recht.. das hab ich wohl falsch verstanden. dachte wenns projekt ein 5er ist.


und ja! hehe
die lehrer merken viel mehr als man denkt ;)

der lehrer ist aber auch ein nudlaug wenn er euch so was als maturaprojekt durchgehen lässt. Ich mein das wär wirklich was für ne doktorarbeit oder wwi. Wenn ich mir teilweise unsere maturaprojekte anschau und dann so was ist das ein riesen unterschied.

daisho

SHODAN
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Vor allem weil sie ja auch keine Ahnung von der Funktionsweise von Robotern allgemein haben.

- Koordinatensysteme
- Kraftregelung
- Dynamikmodelle & Regelstrukturen
- Wie kommt der ToolCenterPoint/Effektor ( üblicherweise Greifarm ) zum Ziel?
- Freiheitsgrade
- Mehrfachlösungen ( Ein Roboter mit 2 Gelenkwinkelpaare hat z.B. immer 2 Lösungen ans ziel zu kommen )

Code:
  o
 / \
O   O
 \ /
  U

Nur ein Beispiel für einen simplen 2-Gelenk-Arm.


Das Projekt ist zwar nett gemeint, aber als Diplomarbeit ungeeignet.

NullSpace

katzenknuddler
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weiss zwar nicht wie tiefgehend euer wissen in regelungstechnik ist, aber wenn der roboter sich halbwegs sauber und schnell bewegen soll, ist alleine die regelung schon ein halbwegs vernünftiger aufwand.

habt ihr schon eine konstruktionsskizze und (mathematischer) modellbildung begonnen? wenn ja, würds mich interessieren.

wodie

Big d00d
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unser regelungstechnisches wissen ist eigentlich nicht wirklich tiefgehend... genaugenommen haben wir regelungstechnisch kaum etwas gemacht.

konstruktionsskizze nur am papier und das vermutlich für "nicht anwesende" nicht gut nachvollziehbar.
mathematische modelbildung... ka was das ist.


ich danke euch allen für die bisherigen antworten!
werde am dienstag noch einmal mit dem betreuer sprechen.


ps: bis auf einen einzigen werkstättenlehrer (im letzten jahr) hat niemand etwas gegen dieses projekt gesagt oder angedeutet, es wäre ein unrealistischer/übertrieben hoher aufwand.

smashIt

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@wodie:
ich hoffe ihr vergest nicht das cds alles andere als eben sind.

abgesehn von der lan-anbindung und sycronisierung mim brenner halte ich das projekt für durchaus machbar.

und zu mathematischen modellen und so:
das ding soll sicher keine wechselzeiten <1sec haben (sowas gibts nämlich auch).
die meisten schrittmotorsteuerungen haben eh schon so sachen wie samftes anfahren und abbremsen integriert. ich glaub nicht das das projekt daran scheitern wird.

The Red Guy

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Ich kann mich erinnern, dass in der Nachbarabteilung in der Donaustadt auch ein Roboterarm gebaut wurde. Das hat aber als Maturaprojekt für mehrere Jahrgänge gereicht AFAIK.
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