Modellbauservos werden bekanntlich über einen Puls gesteuert, dessen Breite die Servostellung vorgibt. Der Steuerpuls sollte zwischen 1 und 2 ms lang sein, dieser Pulsbreitenbereich wird dann auf ca. 120° Stellbereich umgelegt. Von ihrer mechanischen Konstruktion steht bei den meisten Servos ein größerer Stellbereich von 180° zur Verfügung. Servos mit analoger Steuerelektronik haben die angenehme Eigenschaft, dass man durch Verkürzen und Verlängern des Steuerpulses über bzw. unter die 1 - 2 ms hinaus diese mechanisch möglichen 180° auch tatsächlich mehr oder weniger voll nutzen kann. Bei digitalen Servos sieht das meiner Erfahrung nach nun leider anders aus. Diese kommen bei Pulsweiten < 1 ms und > 2 ms über die 120° Stellbereich oft trotzdem nicht hinaus. Der begrenzte Stellbereich hat mich kürzlich besonders bei einem Blue Bird BMS-L530DMG Servo genervt. Deswegen habe ich mir Gedanken gemacht, wie man die mechanisch möglichen 180° besser ausnutzen kann. Nach dem Klick zeige ich, wie man den Stellbereich elektronisch auf sehr einfache Weise vergrößern kann.

Vielleicht weil das Beschleunigungssensor- Modul von ELV so ein Verkaufsschlager war, hat Pollin seit kurzem ein günstiges Magnetsensor-Modul namens HDMM01 im Angebot, das sich als elektronischer Kompass verwenden lässt. Auf dem Modul befindet sich ein MMC2120 von MEMSIC. Der Sensor misst in zwei Achsen mit einer Auflösung von 12 Bit zwischen ±2 Gauss und verfügt über eine I²C Schnittstelle, so dass er sich leicht an einen Microcontroller anbinden lässt. Natürlich hab ich mir gleich eins von den Modulen geordert und ein wenig damit rumgespielt. Hier zeige ich, wie die I²C-Kommunikation zwischen dem Sensor und einem AVR unter BASCOM realisiert werden kann.

Alles was in der Robotik - und Technik überhaupt - "biologisch inspiriert" ist, finde ich per se interessant. Ich verfolge seit langem, was FESTOs "Bionic Learning Network" an Entwicklungen hervorbringt und bin dementsprechend nicht erst dadurch, dass der "Bionische Handling-Assistent" den Deutschen Zukunftspreis 2010 gewonnen hat, auf die FinGripper-Technologie aufmerksam geworden. Besonders die FinGripper-Finger haben mein Interesse geweckt, weil sie die Konstruktion eines mechanisch sehr einfachen und trotzdem flexiblen robotischen Greifers ermöglichen. Und weil Greifwerkzeuge für einen universell einsetzbaren Roboter ähnlich wichitg sein dürften, wie es die Hand für die menschliche Evolution war, gab es Grund genug für mich, mal ein paar konkrete Experimente mit den FinGripper-Fingern machen. Nach dem Klick folgt eine Beschreibung eines von mir entwickelten Motorisierungskonzeptes für die FESTO FinGripper Finger.

Seit ich zum ersten Mal einen Delta-Roboter in Aktion gesehen habe (es war dieser hier), war klar, dass ich mich früher oder später auch mal an einem solchen Aufbau versuchen muss. Im Prinzip ist die zugrundeliegende mechanische Struktur nicht kompliziert, sodass ich den Aufbau vor einigen Monaten mal als Nebenprojekt begonnen habe. Ich bin natürlich im Vergleich zum oben verlinkten Video an verschiedenen Stellen Kompromisse eingegangen, dafür war das Projekt dann aber relativ "straight forward" umzusetzen. Vor einigen Tagen nun hat mein deltaR - so habe ich ihn getauft - auch endlich die ersten Bewegungen gemacht. Um einen ersten einfachen Anwendungsfall zu haben, der einen anschaulichen Eindruck von der Genauigkeit des Roboters vermittelt, habe ich ihn als Plotter verwendet. Was die Präzision angeht ist, kann der Roboter zwar nicht ganz mit seinen deutlich aufwendiger konstruierten Artgenossen mithalten, im Prinzip funktioniert das System aber sehr gut. Hier beschreibe ich das Projekt etwas ausführlicher, allerdings werde ich den Artikel aus Zeitmangel nur nach und nach weiter ausbauen können.

Meine Experimente mit dem robolink-System von igus bedeuten zwar viel Arbeit, aber eben auch viel Spass - insbesondere dann, wenn man eine Konstruktion real vor sich stehen hat, die dem geistigen Bilde, das man einmal davon hatte, tatsächlich einigermaßen ähnlich geworden ist. Ich hatte mich im Zusammenhang des robolink Systems ja schon mit einer möglichen Motorisierung, der Ansteuerung der Motoren, dem Auslesen der Winkelencoder und einigem mehr beschäftigt. In letzter Zeit habe ich versucht, die bisher gesammelten Erfahrungen zusammenzubringen und für ein neues Projekt zu nutzen. Weil ich das eigentliche Potential des robolink-Systems im Kontext der humanoiden Robotik sehe, erschien es mir nur folgerichtig, etwas in diesem Bereich zu entwickeln. Um mich nicht von vornherein zu überfordern, habe ich mich entschieden, zunächst einen einzelnen Arm aufzubauen. Zugegebenermaßen ist es noch etwas übertrieben, die aktuelle Version als "humanoid" zu bezeichnen, aber immerhin, die ersten Schritte in diese Richtung sind getan. Die mechanische Konstruktion mitsamt Antrieben und ein Controller für die Gelenke ist in einer ersten Version fertig. Außerdem habe ich einen einfachen elektromagnetischen Greifer für den Arm entwickelt, der magnetische Gegenstände greifen kann. Hier gibt es eine erste kleine Übersicht dazu.

Nachdem das Auslesen der Drehencoder des robolinks - zumindest in Form eines experimentellen Aufbaus - recht schnell und problemlos realisiert war, hat Herr Martin Raak, einer der igus Entwicklungsingenieure des robolinks, bei mir angefragt, ob ich nicht ein einfaches kleines Encoderauslesegerät für ihn bauen könnte. Das Gerät sollte einerseits dazu dienen, die einwandfreie Funktion der Encoder im Gelenk überprüfen zu können, andererseits dazu, ihre Funktionsweise für Demonstrationszwecke anschaulich zu machen. Weil ich nach wie vor begeistert von dem robolink-Konzept bin, habe ich mich über dieses Interesse seitens der Firma igus natürlich sehr gefreut und bin der Anfrage dementprechend gerne nachgekommen. Hier beschreibe ich kurz das Gerät, das in diesem Rahmen entwickelt wurde.