Hello World!

Ich poste hier über meine aktuellen Robotik- und Elektronikprojekte. Die ausführlicheren Projektbeschreibungen sind über obiges Menü aufzurufen. An den Artikeln ist noch vieles unvollständig und vorläufig, ich ergänze sie, so wie es meine Zeit zulässt.

This website presents my latest robotics and electronics projects. To date the site is available in German only. I’m working on a translated version, so check back soon. In the meantime, at least the pictures and videos of my projects may spark your interest. You can also check out a Google translated version of this website.



CNC Portalfräsmaschine CNC3040T PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Samstag, den 28. Dezember 2013 um 15:03 Uhr

bildspacerIch habe mir kürzlich eine relativ billige chinesische CNC Portalfräse über eBay bestellt. Maschinen dieser Art gibt es in unterschiedlichen Größen und Varianten, ich habe mir eine mit einem Verfahrweg von 300 x 400 mm ausgesucht. Zur Fräse gehört ein einfacher Spindelmotor und eine ebenfalls recht einfache Schrittmotorsteuerung, die Schritt- und Richtungsinformationen über einen PC Druckerport erhält. Man kann die Maschine also z. B. mit Mach3 über einen WinXP Rechner betreiben. Ich hatte erhebliche Probleme mit der Fräse, die ich, soweit möglich, nach und nach behoben habe. Mittlerweile läuft sie, wenn auch noch nicht wirklich befriedigend. Die Eigenschaften, Probleme und Reparaturen der Maschine erläutere ich in diesem Artikel. Die ersten Fräsversuche sind dort auch dokumentiert. Kleines Update: ich habe ein Axiallager für die z-Achse nachgerüstet.

Zuletzt aktualisiert am Donnerstag, den 01. Mai 2014 um 19:57 Uhr
 
3-Achs Positionsanzeige für digitale Messschieber PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Dienstag, den 20. August 2013 um 20:14 Uhr

bildDas Ablesesystem für die digitalen Anbaumessschieber an unserer Fräsmaschine funktioniert nicht zuverlässig. Deswegen habe ich mich daran gemacht, als kleines Nebenprojekt eine eigene Positionsanzeige zu entwickeln. Dazu habe ich das serielle Signal, das von den Messschiebern ausgegeben wird, analysiert, um es mit einem Mikrocontroller selbst dekodieren zu können. Eine kleine auf einem AVR basierende Elektronik liest die Signale von drei Messschiebern aus und stellt die Positionswerte gut lesbar auf einem Grafik-LCD dar. Das Projekt ist noch nicht abgeschlossen, bisher steht nur der Testaufbau. Dieser Artikel beschreibt das aktuelle Stadium des Projektes.

Zuletzt aktualisiert am Sonntag, den 12. Januar 2014 um 11:21 Uhr
 
Update Humanoider Roboter A1: Basis mit Omniwheels PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Montag, den 12. August 2013 um 08:29 Uhr

basisspacerZunächst hatte ich die Basis des A1 als Dreirad mit zwei unabhängig angetriebenen Vorderrädern und einer passiven Lenkrolle hinten realisiert  Diese Art differentieller Antrieb hat den Nachteil, dass man die Plattform damit nicht aus dem Stand zur Seite (d. h. senkrecht zur Rotationsebene der Räder) bewegen kann. Wenn man sich an den Bewegungsmöglichkeiten von Zweibeinern orientiert, ist deshalb ein omnidirektionaler Antrieb ein realistischeres Antriebskonzept für einen humanoiden Roboter. Als kleine Vorstudie dazu habe ich deshalb kürzlich eine kleine Plattform mit Omniwheels aufgebaut. Nachdem das problemlos geklappt hat, wurde jetzt auch der A1 mit einem solchen Antrieb ausgestattet. Im Artikel zur mobilen Basis ist der neue Antrieb dargestellt.

Zuletzt aktualisiert am Montag, den 12. August 2013 um 08:42 Uhr
 
Update Humanoider Roboter A1: Zentralrechner PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Sonntag, den 23. Juni 2013 um 17:15 Uhr

bild a1spacerBisher habe ich einen externen Desktop-PC verwendet, um die ersten kleinen Experimente mit dem A1 zu machen. Weil der A1 als "mobiler" Roboter konzipiert ist, soll er auf Dauer aber natürlich nicht von einem externen Rechner abhängig sein. Deswegen habe ich nun ein spezielles Gehäuse für die wesentlichen PC-Komponenten aufgebaut, das sich gut in die Basis des Roboters einfügt. In dem Gehäuse befinden sich ein x86 (bzw. x64) miniITX Motherboard und eine Festplatte. Somit kann Windows und Linux (mit ROS) als Betriebssystem für den Roboter eingesetzt werden. Hier ist der Steuerrechner mitsamt seinem Gehäuse näher beschrieben. Darüber hinaus habe ich den Artikel zu den robolink Armen des A1 etwas überarbeitet. Hier gibt es einige neue Bilder zu sehen.

Zuletzt aktualisiert am Sonntag, den 23. Juni 2013 um 21:01 Uhr
 
omniVehicle: Plattform mit omnidirektionalem Antrieb PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Sonntag, den 26. Mai 2013 um 14:17 Uhr

bild omnivehiclespacerMir schwirrt schon seit langem im Hinterkopf herum, die Basis meines humanoiden Roboters mit einem omnidirektionalen Antrieb auszustatten. Damit könnte er sich "aus dem Stand" sowohl drehen also auch beliebig in zwei Raumdimensionen bewegen, z. B. auch seitwärts (ohne sich zuvor drehen zu müssen). Ein solcher Antrieb würde dem menschlichen Gehen damit zumindest näher kommen, als der differentielle Zweiradantrieb, den ich aktuell verwende. Als kleine Vorstudie in diese Richtung habe ich mir billige omnidirektionale Räder  - "omni wheels" - über ebay besorgt und damit mal eine einfache Roboterplattform motorisiert. In diesem Artikel gibt es einige Informationen zu dem Vehikel.

Zuletzt aktualisiert am Sonntag, den 07. Juli 2013 um 13:33 Uhr
 
ACS714: ±20A Hall-Effekt Stromsensor IC PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Samstag, den 16. März 2013 um 16:27 Uhr

Als ich vor einiger Zeit eine Lieferung Samples von ST öffnete, waren in der silbrigen Tüte andere Bauteile als das Etikett vorgab. Das rief lautstarkes Fluchen bei mir hervor, weil ich schon einige Wochen auf die Komponenten gewartet hatte. Erst nachdem der Ärger darüber etwas verflogen war, habe ich mal nachgesehen, was mir der Zufall da zugedacht hatte. Tatsächlich waren es nicht einmal Bauteile von ST. Es waren drei Exemplare des ACS714 von Allegro, einem Hall-Effekt Stromsensor. Ich habe nun mal einen Abend darauf verwendet, eine kleine Testschaltung mit einem dieser Sensoren aufzubauen, um die Funktionsweise ein wenig zu erkunden. Hier eine kurze Beschreibung und ein Video des Aufbaus.

Zuletzt aktualisiert am Montag, den 12. August 2013 um 20:08 Uhr
 
A1 Arm mit fünf motorisierten Achsen PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Sonntag, den 27. Januar 2013 um 16:57 Uhr

bild armeJetzt sind endlich alle fünf Achsen des rechten Arms meines humanoiden Roboters motorisiert und in Funktion. Die Entwicklung der Motorcontroller hat mich länger beschäftigt als ich erwartet habe. Und obwohl jetzt erstmal alles funktioniert, werde ich an dieser Stelle vermutlich noch weiter optimieren müssen. Ich verwende den nichtmotorisierten linken Arm des Roboters als Eingabegerät, mit dem eine Bewegungssequenz vom Benutzer vorgegeben werden kann. Die Bewegung wird simultan vom rechten Arm ausgeführt, kann aber außerdem auch eingelernt werden, um sie dann später automatisch vom Roboter wiederholen zu lassen. Um eine Vorstellung von der Wiederholgenauigkeit des Systems zu bekommen, habe ich einen Stift am Arm angebracht und ihn damit wiederholt zwei kleine Kritzeleien malen lassen. Die Deckung der gemalten Figuren vermittelt einen Eindruck von der Präzision. In diesem Artikel sind die Arme näher beschrieben, es gibt dort auch einige Videos.

Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, den 13. Februar 2013 um 14:43 Uhr
 
Magnetischer Encoder AS5304 und Quadratursignal PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Sonntag, den 06. Januar 2013 um 15:32 Uhr

bildspacerVor einiger Zeit habe ich zwei kleine Artikel geschrieben, die sich mit der Sensorik der robolink Gelenke beschäftigen. Einer davon erläutert die Funktion des magnetischen Drehencoders AS5304, der andere das davon ausgegebene Quadratursignal. Nach einer Endbearbeitung habe ich die Artikel jetzt mal online gestellt. Die darin dargestellten Informationen finden sich natürlich auch verstreut andernorts im Netz, ich habe das Ganze hier einfach mal so niedergeschrieben, wie es zumindest mir nützlich gewesen wäre, als ich begonnen habe, mich damit zu beschäftigen. Hier findet sich der Artikel zum AS5304, hier der zum Quadratursignal. Es soll mittelfristig noch ein Beitrag zum Problem der Referenzierung im robolink Gelenk folgen. Auch wenn die Artikel einen konkreten Bezug zum robolink haben, sollten die Informationen auf andere Zusammenhänge übertragbar sein.

Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, den 09. Januar 2013 um 15:22 Uhr
 
2D Magnet-Sensor MMC2120MG/ HDMM01 PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Dienstag, den 13. September 2011 um 23:35 Uhr

Bild Sensor OutputVielleicht 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.

Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, den 09. Januar 2013 um 15:21 Uhr
 
Adaptiver Greifer PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Mittwoch, den 31. August 2011 um 11:05 Uhr

Bild Greiferspacer 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.

Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, den 09. Januar 2013 um 15:22 Uhr
 
Delta-Parallel-Roboter "deltaR" PDF Drucken E-Mail
Geschrieben von: Malte   
Samstag, den 23. Juli 2011 um 19:20 Uhr

Bild deltaRspacerSeit 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.

Zuletzt aktualisiert am Montag, den 07. Januar 2013 um 19:41 Uhr
 


 

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