Robotik: Rotations'gelenk'

Hallo zusammen,

bin gerade über die Frage gestolpert, wie bei Robotern eigentlich Energie und Daten über ein Rotations"gelenk" (oder wie auch immer das heißen mag) übertragen werden. Ich bin auf folgende Ideen gekommen:

  • Beschränkung des Rotationswinkels (z.B. 360°): Dann kann man Daten und Energie für evtl. weitere folgende Gelenke (oder sonstige Anwendungen) per Kabel übertragen und nimmt dabei eine gewisse Verdrillung in Kauf.
  • Schleifkontakte: der Arm kann dann beliebig oft um die Rotationsachse drehen - Nachteilig ist möglicherweise die Unzuverlässigkeit der Schleifkontakte besonders bei der Datenübertragung.
  • Induktiv gekoppelt: Ich muss über den kompletten Umfang mehrere Wicklungen anbringen (ähnlich wie beim Motor), um unabhängig vom jeweiligen Winkel die Energie und die Daten übertragen zu können. Vorteil: wie Schleifkontakte keine Beschränkung im Drehwinkel; Nachteil: Aufwand

Gibt’s andere Techniken dazu, auf die ich jetzt nach meinem kurzen Brainstorming nicht gekommen bin? Könnt ihr Vor- und Nachteile dazu nennen?

Danke für Infos & Gruß
peherr

Hallo,
mir käme da noch Funk- oder Infrarotübertragung in den Sinn. Drahtlose Übertragung hat das Problem, dass auf beiden Seiten eine Energieversorgung notwendig ist. Bei den anderen Übertragungsarten könnte die Energie jeweils mitübertragen werden.
Gruß
loderunner

Hallo zusammen,

  • Induktiv gekoppelt: Ich muss über den kompletten Umfang
    mehrere Wicklungen anbringen (ähnlich wie beim Motor), um
    unabhängig vom jeweiligen Winkel die Energie und die Daten
    übertragen zu können. Vorteil: wie Schleifkontakte keine
    Beschränkung im Drehwinkel; Nachteil: Aufwand

Danke für Infos & Gruß
peherr

Was glaubst Du wie man bei Videorecordern die Daten aus der Kopftrommel entnimmt -
also problemlos möglich - einfach 2 Schalenkerne mit Spulen gegenüberstellen. Schleifringe sind da wohl besser zur Stromübertragung - die Daten induktiv.

Kevin.

Hallo peherr,

  • Induktiv gekoppelt: Ich muss über den kompletten Umfang
    mehrere Wicklungen anbringen (ähnlich wie beim Motor), um
    unabhängig vom jeweiligen Winkel die Energie und die Daten
    übertragen zu können. Vorteil: wie Schleifkontakte keine
    Beschränkung im Drehwinkel; Nachteil: Aufwand

Nein, nur an jedem Teil eine.
Du wickelst einen Ring und steckst den Arm durch den Ring.

+Kapazitiv: Zwei sich gegenüberstehende Scheiben.

MfG Peter(TOO)

Hallo,

in der Natur gibt es nur die erste Version (Hand). Es gibt nicht nur keine biologischen Schleifringe, die Informationsmenge ist auch viel zu gross, über das Handgelenk hinweg laufen immer noch Hunderttausende von Nerven. Der Vorteil voller Drehbarkeit wäre natürlich, dass man Schrauben ohne Absetzen eindrehen könnte, aber in der Natur gibt es ja keine Schrauben. Dafür hätte eine Volldrehbarkeit einige massive Nachteile wie die Abdichtung - das gilt für die Haut am Gelenk ebenso wie etwa für einen Weltraumanzug oder einen Roboterarm. Insofern ist das Handgelenk ein guter Kompromiss für natürliche Umgebung, ein voll drehbarer Roboterarm macht eher Sinn in einer künstlichen Umgebung wie etwa bei der Automontage.

Die dritte Variante halte ich für wirtschaftlich nicht realisierbar, der Aufwand, die gesamte Energie und Information drahtlos zu übertragen, ist einfach zu hoch. Übrigens ist selbst bei der erwähnten Hand ebenso wie bei den meisten Roboterhänden die Energieumwandlung in Bewegung ausgelagert, und zwar aus Platzgründen - bei uns liegen die meisten Muskeln für die Hand am Unterarm, und viele Roboter sind ganz ähnlich kostruiert, weil in der Hand selbst die ganzen Antriebe nicht unterzubringen sind.

Gruss Reinhard

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Du kannst auch noch den Arm sich nach deine Wünschen verbiegen lassen.
Oder einen Elektromechnischen Muskel bauen :smile:

Bei Robbis mit Aufnahme hast du noch ein ganz anderes Porblem.
Du benötigst meist Druckluft für die Aufnahme.
Bei manch anderen musst du Farbe tec. zur Aufnahme bringen.#Bei manchen Wasser zur Kühlung.

Grüsse

Hallo peherr,

es gibt auch ganz pfiffige mechanische Lösungen.
Für das Handgelenk von Robotern (heisst tatsächlich so) gibt es eine Reihe von Patenten, die die Mechanik durch ein Doppelgelenk so aufbauen, dass sich die Hand um jeden beliebigen Winkel drehen kann (auch 2000° :wink: aber die Leitungen imme nur einen höchsten Biegewinkel von 90° haben.

Schau Dir das am besten mal am „lebenden“ Objekt an…

Gruss

Michael

nix