Bouwen rupsbandvoertuig profielwerkstuk

[huub8]

Eerst even wat achtergrond informatie:

Ik zit nu in vwo 6 en moet dus een profielwerkstuk maken. Ik heb al behoorlijk wat kennis van electronica (denk aan het programmeren van microcontrollers en dergelijke) en zou dan ook graag een robot bouwen.

Ik wil echter graag deze robot zo bouwen dat ik er ook na het profielwerkstuk nog iets mee kan, dat wil zeggen dat ik hem nog kan uitbreiden en zo kan gebruiken als basis voor toekomstige projecten. Ik ben daarom ook bereid er redelijk wat geld in te steken, maar niet meer dan zo'n 300 euro (ik blijf een scholier ).

Ik heb echter nog nooit een robot op deze schaal gemaakt, en heb dan ook erg weinig ervaring met bijvoorbeeld het maken van de juiste aandrijving.

Het plan:

Ik zou als robot graag een rupsbandvoertuig gaan maken. Deze moet een trap kunnen opklimmen maar dan niet alleen één bepaalde trap maar ook andere 'standaard trappen' (daarmee bedoel ik dat hij ook moet werken als de treden iets hoger zijn bijvoorbeeld). Als ontwerp zou ik het liefst uitgaan van zo'n robot (dit lijkt mij het makkelijkst):
YouTube - iRobot PackBot in action
of
YouTube - SCU RSL--Roverwerx

Uiteraard hoeft hij niet zo proffesioneel te worden als bovenstaande voorbeelden. De robot zal worden aangestuurd via wifi, doormiddel van een aangepaste linksys router zoals hier ook is gedaan:
Wifi Robot - JBProjects.net

Ik zit nu echter vast, ik kom er namelijk niet uit waar ik (tegen een redelijke prijs) rupsbanden kan krijgen, en hoe ik deze het beste aan kan drijven. Zelf wilde ik deze motor gebruiken:
Hobbieplaza.nl

Maar dan moet ik nog iets van vertraging regelen. Ik dacht zelf dat een wormwiel het makkelijkst zou zijn, maar ik kan nergens een geschikte vinden.

Zouden jullie mij wellicht opweg kunnen helpen?

[ Voor 7% gewijzigd door huub8 op 05-09-2010 18:31 ]

[Verwijderd]

nvm.

[ Voor 96% gewijzigd door Verwijderd op 05-09-2010 18:18 ]

[Xander]

Als je een bericht kopieert van een ander forum, zorg dan op z'n minst even dat de linkjes ook werken... Nu staat er alleen een titel.

[huub8]

Sorry, ik heb ze even werkend gemaakt.

[Mr_gadget]

huub8 schreef op zondag 05 september 2010 @ 17:55:
Eerst even wat achtergrond informatie:

Ik zit nu in vwo 6 en moet dus een profielwerkstuk maken. Ik heb al behoorlijk wat kennis van electronica (denk aan het programmeren van microcontrollers en dergelijke) en zou dan ook graag een robot bouwen.

Moet je er niet wat van leren? Dan zou ik me eerst verdiepen in hoe je het benodigd koppel kan uitrekenen e.d.
Ik ben zelf ook bezig met een robot op basis van een router, arduino en er moet ook nog een webcam opkomen. Openwrt is echter nog niet zo geavanceerd als volledig OS (het is dan ook voor routers bedoelt). En het vergt dan ook wel wat moeite om alles werkend te krijgen. Heb je een beetje verstand van Linux?

Sparkfun heeft wel tracks, zijn alleen wel van plastic.

[ Voor 57% gewijzigd door Mr_gadget op 05-09-2010 18:35 ]

[huub8]

Dat uitrekenen van het koppel moet ook wel lukken, maar ik weet nog niet hoe ik het beste voor dit benodigde koppel kan zorgen. Verder hoef ik voor mijn robot alleen maar een beetje de code van die website aan te passen, dus dat lukt wel.

Die tracks van sparkfun zijn denk ik veel te licht, ik kwam echter deze website tegen:
http://rctankcombat.com/articles/track-systems/

denken jullie dat de "Bicycle Chain Track" iets is?

[benoni]

Je zou ook eens kunnen vragen bij een hovenier of een leverancier voor kettingzagen, die hebben vast wel gebruikte zaagkettingen en -bladen liggen. En voor de aandrijving: twee (dezelfde) accuschroefboormachines? Die dingen liggen bij veel aannemers in de hoek te verstoffen omdat vervangende accu's te duur zijn.

[ Voor 36% gewijzigd door benoni op 05-09-2010 19:11 ]

[huub8]

accuboormachines zijn inderdaad wel een idee. Echter snap ik niet helemaal hoe je het wilde doen met de zaagkettingen, het is namelijk niet de bedoeling dat mijn robot gaat zagen in plaats van rijden...

[APClll]

Ik wil niet je complete idee om zeep helpen, maar...

Is het niet handiger om je te richten op de achterliggende theorie/constructie, en het feitelijke te bouwen apparaat wat kleiner te houden? Mecchano of Technisch Lego afmetingen bedoel ik dan.

Als je echt trappen op wilt kunnen rijden, heb je een groot ding nodig om alleen al de hoogteverschillen te overbruggen. Een groot apparaat vraagt automatisch om zware motoren, dikke kettingen etc.

Nu weet ik niet hoe lang je aan dat profielwerkstuk denkt te gaan werken, maar volgens mij ben je met zo'n groot apparaat al je tijd kwijt aan het feitelijk bouwen van dat ding en hou je geen tijd over voor de theoretische uitwerkingen.

Heb je trouwens de beschikking over een werkplaats met zwaar gereedschap, of wil je alles in je "hobbykamer" doen? Dat is ook iets om rekening mee te houden. Losse onderdelgaan makkelijk de trap op, maar als 't complete apparaat te groot is om door 't trapgat naar beneden te kunnen...

[rapture]

VWO is niet met zo'n project compatibel. Veel te theoretische opleiding, zelfs tijdens de fysica, elektriciteit, mechanica, technisch tekenen,... lessen kom je veel te weinig in contact met techniek en praktijk. De scholen hebben gewoon niet de infrastructuur van technische school die een VMBO-afdeling hebben. De leerlingen hebben een moeilijk te dichten gat in hun vaardigheden om machines te bouwen of naar een ing. of ir. opleiding verder te studeren.

Het is een constatering als je ziet dat er maten op tekening gezet wordt zonder enig besef van wat de man aan de machine kan meten met zijn meetinstrumenten, laat staan wat hij nodig heeft om het stuk te produceren. Kijklabo chemie ipv zelf de proeven uitvoeren. Playmobile elektrotechniek versus industrieel.

Je kan niet eens een gat op de gewenste lokatie op een staalplaat boren. De boor glijdt zo weg. Tenzij als je weet hoe je goed moet afmeten, hoe je kan garanderen dat die boor niet uitglijdt,... Laat staan als we over draaien en frezen beginnen.

Het is de uitdaging om het toch uit te proberen. Een eindwerk moet niet altijd een positief resultaat hebben, want uit een falende eindwerk kan een ander leren hoe je het niet moet doen. Er is altijd een conclusie en er is altijd een waslijst van puntjes dat je nog niet uitgezocht hebt. Met verder onderzoek kan de volgende persoon het beter uitwerken. Zo werkt het ook in de wetenschappelijke wereld.

huub8 schreef op zondag 05 september 2010 @ 19:38:
accuboormachines zijn inderdaad wel een idee. Echter snap ik niet helemaal hoe je het wilde doen met de zaagkettingen, het is namelijk niet de bedoeling dat mijn robot gaat zagen in plaats van rijden...

Als je de link tussen zaagkettingen en rupsbanden niet ziet, dan zal je met zo'n dogmatische mindset (zaagketting is toch gemaakt om te zagen?) niet ver komen. Daar wordt een ketting gebruikt om zaagtanden aan te drijven, maar je kan de zaagtanden modden voor het aandrijven van rubberen of houten blokjes/latjes voor tractie op de grond. Waar ik eerder zorgen over maak, kan je een zaagketting achteruit laten draaien?

Voor een verspanende bewerking zoals zagen moet het kracht in 1 richting kan zetten. Niet alleen voor het achteruit rijden zijn de beide draairichtingen nodig, ook voor het draaien rond zijn eigen as is het nodig.

[ Voor 5% gewijzigd door rapture op 05-09-2010 20:03 ]

[huub8]

[b][message=34641179,noline]Als je de link tussen zaagkettingen en rupsbanden niet ziet, dan zal je met zo'n dogmatische mindset (zaagketting is toch gemaakt om te zagen?) niet ver komen.

Ik zag de link wel, maar ik doelde op het feit dat er ook enigszins ongewenste zaagtanden aan zitten. ik had dus alleen nog niet aan het plaatsen van blokjes gedacht.

Maar ik ben nu op deze website uitgekomen. Ik denk dat dit wel een heel goede basis is, en ook niet al te moeilijk te maken lijkt me.

[Mr_gadget]

Ik sluit me aan bij ACPIII hou het simpel en klein. Een groot ding is wel leuk maar je maakt het je erg ingewikkeld. Zware motoren, zware accu's en heavy duty regelelectronica heb je dan nodig. Met lego kan je zo een balanceer robot bouwen in een paar dagen. Probeer dat maar eens met metaal en motoren, dan ben je weken bezig

[rapture]

Ik sluit daar ook aan. Werkingsprincipes met een proof of concept aantonen is heel wat anders dan iets in metaal bouwen dat door een school kan crossen.

[Verwijderd]

Daarnaast ben je wel erg jong om zomaar zelfstandig met metaalbewerking ed te beginnen. De kans dat je jezelf ernstig verwond daarmee is toch wel erg groot. Zoiets kun je alleen doen als je toezicht hebt van een leraar met veel ervaring op het gebied van metaalbewerking.

Ook het werken met electromotoren op deze schaal is gevaarlijk. Je kunt door kortsluiting de accu laten ontploffen of in brand laten vliegen. Je kunt jezelf een ernstige schok geven, zelfs levensgevaarlijk. Electromotoren zelf zijn ook gevaarlijk, stel zo'n rups gaat per ongeluk lopen als je vinger ertussen zit, dan heb je geen vinger of hand meer.

Bouw iets op basis van lego bijvoorbeeld, dat is genoeg om de principes aan te tonen. Daarna kun je altijd metaalbewerking gaan leren en uiteindelijk over een aantal jaar een volwaardige machine bouwen op basis van metaal.

[HotFix]

Je kan overigens wel een killbot/terminator-like robot bouwen als men je werkstuk afkraakt.

Just sayin'

[rapture]

Verwijderd schreef op zondag 05 september 2010 @ 21:06:
Daarnaast ben je wel erg jong om zomaar zelfstandig met metaalbewerking ed te beginnen. De kans dat je jezelf ernstig verwond daarmee is toch wel erg groot. Zoiets kun je alleen doen als je toezicht hebt van een leraar met veel ervaring op het gebied van metaalbewerking.

Ik heb nog gezien hoe een nieuwe jongen uit een niet-technische achtergrond bij ons in de werkplaats binnenkwam, metaalbewerking niet al te serieus nam en direct is zijn arm rond een frees gedraaid. Vinger verliezen is zo gedaan, een ring dat aan een metaalbewerkerstafel haakt is al genoeg.

[Verwijderd]

Inderdaad, ik heb zoiets ook ooit gezien. Gelukkig liep dat nog redelijk goed af voor de jongen in kwestie.

Metaalbewerking is geen geintje, je werkt met materialen zoveel zwaarder en steviger dan het menselijk lichaam dat een ongeluk in een klein hoekje zit. Zelfs na jaren ervaring zit een ongeluk in een klein hoekje, zonder ervaring en zonder zeer goede begeleiding is het vragen om een ernstige afloop.

[huub8]

ik ga ook zeker niet dat soort metaalbewerking zelf doen, maar ik ken mensen met een proffesionele werkplaats die dit af en toe wel gratis voor mij kunnen doen. Verder maakt het mij niet uit als ik echt veel tijd moet besteden aan de robot.

Ik kwam trouwens op http://letsmakerobots.com/node/21897#comment-49128 website uit, lijkt mij wel een goede basis, op het tweede paar rupsbanden voor mijn robot na precies wat ik wil.

[ Voor 28% gewijzigd door huub8 op 05-09-2010 21:23 ]

[Verwijderd]

Had je deze casemod al gezien?
[CCiP]C&C tiberium wars Advanced flame tank

De TS bouwt ook zijn eigen (werkende) rupsaandrijving met zelfgemaakte tracks (op een mogelijk nog gevaarlijker manier dan wat je al in gedachten had )

[ Voor 17% gewijzigd door Verwijderd op 05-09-2010 23:39 ]

[benoni]

Verwijderd schreef op zondag 05 september 2010 @ 23:37:
Had je deze casemod al gezien?
[CCiP]C&C tiberium wars Advanced flame tank

Whow, die gast giet zelf zijn tracks van aluminium zo te zien... ziet er wel meteen supernetjes uit

Toch blijft mijn hoofd nog even doorzagen met gerecyclede schroefboormotors en kettingzaagbladen:

rapture schreef op zondag 05 september 2010 @ 19:59:
Waar ik eerder zorgen over maak, kan je een zaagketting achteruit laten draaien?

Mmmja, daar had ik nog niet zover over nagedacht. Makkelijkst zou zijn (denk ik dan) om voor elke 'rupsband' twee of vier zwaarden naast elkaar op de aandrijfas te monteren, waarbij je om het anderste blad het aandrijfwiel en de ketting andersom monteert.

Als je een beetje geluk hebt komen dan komen bij elk paar zaagkettingen de naar buiten gebogen zaagtanden strak naast elkaar te zitten, zodat je ze stevig aan elkaar kunt vastmaken (zonder dat de kettingen zwaar gaan lopen doordat ze tegen de randen worden getrokken). In principe zou je een soort klemmetjes of plaatjes moeten kunnen improviseren die precies om de zaagtanden passen zodat je daarmee de links kunt vastkoppelen. Misschien kun je er wel strookjes spijkerband voor gebruiken (of hoe heet dat, van die metalen strip met gaten erin waar je iets op kunt blindnagelen of vastbouten).

[Akino]

met rupsbanden een trap oprijden,.....en alsvoorbeeld filmpjes projecten nemen van de een of andere gespecialiseerde universitaire opleiding uit de buitenland,vermoedelijk met gesponserde onderdelen van bedrijven die dit soort apparaten ontwikkelen.
Met een rupsband rijd je niet zomaar een trap op,laat staan verschillende.
En je zult veel vermogen nodig hebben,goede vertraging,goede accu's.
Dus met een stel rolstoelmotoren,goede accu's en motorstuuring(regelaar) etc....,zit je al snel over je budget als je alles nieuw moet kopen.Dit soort dingen even ontwikkelen en liefst nog goedkoop,als je geen bakken vol hebt met allerhanden slooponderdelen voor hegebruik,zo goed als onmogelijk.

[Gwannoes]

Zou het niet makkelijker zijn om stappenmotoren (servo's) te gebruiken? Daarvan kun je de positie en snelheid van de assen (en dus van de tracks) veel makkelijker en preciezer matchen.

[arie_papa]

Zelf geen ervaring mee maar kijk hier eens in dit topic: Robot bouwen voor bewonderaars (beginners)

[Stoney3K]

rapture schreef op zondag 05 september 2010 @ 19:59:
VWO is niet met zo'n project compatibel. Veel te theoretische opleiding, zelfs tijdens de fysica, elektriciteit, mechanica, technisch tekenen,... lessen kom je veel te weinig in contact met techniek en praktijk. De scholen hebben gewoon niet de infrastructuur van technische school die een VMBO-afdeling hebben. De leerlingen hebben een moeilijk te dichten gat in hun vaardigheden om machines te bouwen of naar een ing. of ir. opleiding verder te studeren.

Dat probleem heb je tot en met de TU aan toe. Je krijgt een enorme hoop theorie over van alles en nog wat, maar als je een 'bouwers-mentaliteit' hebt dan val je tussen de wal en het schip.

Ik ben zelf iemand die juist een spuughekel heeft aan projecten die je op papier moet doen en ontwerpopdrachten die niet verder komen dan de gemiddelde elektronica-bouwdoos (waar je stap voor stap aan het handje wordt gehouden), maar het meer praktische HBO had voor mij een te laag niveau. Dan loop je dus onherroepelijk vast.

[huub8]

ok, ik denk dat het een trap op rijden wellicht nog wat te hoog gegrepen is, maar ik ga het toch proberen. Als het niet lukt om de trap op te rijden heb ik in ieder geval nog een mooie foutendiscussie (wordt bij mij op school ook altijd erg gewaardeerd) en een robot die toch nog gewoon op de grond kan rijden.

Denken jullie trouwens dat het systeem van deze website goed werkt? Daarmee bedoel ik dat de rupsbanden niet gaan slippen rond de rollerskate wieltjes (wanneer ze bijvoorbeeld op een ruwe ondergrond staan)? In de filmpjes kan ik dat namelijk niet echt goed zien.

[ Voor 4% gewijzigd door huub8 op 06-09-2010 15:53 ]

[benoni]

Het is boerenklompengevoel van mij, maar toen ik voor het eerst dat ontwerp met die skeelerwieletjes zag dacht ik meteen dat het zou gaan slippen, bijvoorbeeld bij het rijden door modder, bij draaien op de plaats of op een helling op rijden.

Maar bij dat ontwerp dat je aanhaalt is er wel makkelijk een mouw aan te passen als het probleem opspeelt. Je kunt gaatjes in de wieltjes boren, stukjes draadeind erdoor met aan beide kanten dopmoeren er op, en die vallen dan tussen de boutjes van de rupsband. Dan blijft het doorslippen beperkt tot enkele millimeters.

Akino schreef op maandag 06 september 2010 @ 01:04:
En je zult veel vermogen nodig hebben,goede vertraging,goede accu's.

Schroefboormachientjes (de wat zwaardere die ze in de bouw gebruiken) zijn daarvoor sterk zat denk ik. Het zijn lichte, compacte motortjes met vertraging erin gebouwd. Je hebt alleen niet het voordeel dat je bij stappenmotoren hebt, dat het aantal omwentelingen links en rechts precies te regelen is. Als je met schroefboormachientjes echt precies wilt sturen zal dat dus met motion sensing en feedback-loop moeten gebeuren. Maar als je alleen een beetje aan uitproberen bent kun je met een handmatige fijnafstelling / stuurprogrammacorrectie ook best wel een eind komen.

[Gwannoes]

Ik ben ook sceptisch, maar aan de andere kant: skeelerwieltjes zijn ontworpen om maximale (zijwaartse) grip te hebben. Het zou nog wel eens beter kunnen werken dan je denkt...

[Guru Evi]

Trappen zijn zowiezo moeilijk voor een robot. Zie bijvoorbeeld hier voor een oplossing: http://www.botjunkie.com/...-goes-up-and-down-stairs/

Ik zou het op jouw niveau toch niet doen en zeker al niet met rupsbanden - de mechanische kant alleen al is teveel werk. Je kunt andere robotten bouwen of misschien een robot met poten ipv wielen maken (zoiets als de Protoss Dragoon van Starcraft zou leuk zijn) alhoewel je daar ook veel energie voor nodig hebt (dus niet zomaar een batterijtje).

[benoni]

Guru Evi schreef op woensdag 08 september 2010 @ 19:51:
... zeker al niet met rupsbanden - de mechanische kant alleen al is teveel werk...

Ik snap je denkwijze niet eigenlijk... In vergelijking met wat jij als voorbeelden neemt zijn rupsbanden toch recht toe recht aan, een veel simpeler oplossing die je zonder ingewikkelde stuurprogramma's werkend krijgt. Het komt neer op twee elektromotoren waarvan je de snelheid moet zien te regelen... en daarmee is dan zowel de besturing als de verplaatsing geregeld. Je hoeft het stuurprogramma niet per sé eindeloos uit te testen en te stroomlijnen om de robot überhaupt te laten functioneren (zoals je wel moet doen bij bewegingen die uit een cyclus van verschillende servo-acties moeten worden gemaakt, zoals een ontwerp dat op poten loopt). Een rupsbanden-voertuig is een stabiele basis, je hoeft geen evenwichts-compensatie in je besturing in te bouwen. En als je de rupsband-tracks een beetje een vorm met grip kunt geven kun je er prima een helling of een niet al te steile trap mee oprijden. Je hoeft ook geen sensoren te gebruiken die meten hoe groot de traptreden precies zijn, als de rupsbanden maar een beetje grip hebben over een lengte van drie treden trekt het ding zich wel omhoog.

[APClll]

benoni schreef op woensdag 08 september 2010 @ 21:47:
[...]


Ik snap je denkwijze niet eigenlijk... In vergelijking met wat jij als voorbeelden neemt zijn rupsbanden toch recht toe recht aan, een veel simpeler oplossing die je zonder ingewikkelde stuurprogramma's werkend krijgt. (...)

EDIT:

...ik zie net pas dat jij de TS niet bent

ach, ter leering ende vermeack danmaar

Volgens mij bedoelt 'ie dat het mechanisch gezien nogal een uitdaging is om rupsbanden "zelf te bouwen". Het is lastig (okee, dat is misschien wat overdreven) om een stabiel _en_ uitgelijnd systeem te bouwen.

- hoe sterk moet het frame zijn? (reactiekrachten)
- slap / trekkend part, hoe ga je daar mee om?
- uitlijning van loop- en tractiewielen, ook onder belasting (bochten)
- spanner nodig ja/nee? zo ja, hoe spannen? en hoe strak? Of is "los" juist beter?
- omtreksnelheid van ketting? (klapperen?)
- wrijving --> temperatuurverandering van onderdelen. Van invloed ja/nee?

Dat zijn zomaar wat punten die in me opkwamen die je in de gaten moet houden tijdens de bouw. Het lijstje is vast nog niet compleet. Of ik heb misschien er iets bijgezet wat niet belangrijk is.

Nu ga ik niet beweren dat rupsbanden zelf maken niet te doen is, maar wellicht is het wél onmogelijk als je het binnen de tijd wilt doen die jij er voor hebt. Je kan pas echt met je programmeerwerk aan de gang, als 't onderstel mechanisch gezien werkt.

Mijn punt is, dat rupsbanden pas eenvoudig zijn als je een "kant en klaar" rups-onderstel weet te vinden
En ik denk dat Guru Evi dat ook bedoelde.

[ Voor 3% gewijzigd door APClll op 08-09-2010 23:56 ]

[CopperCAT]

Als het bouwen van de rupsbanden en aandrijving geen doel op zich is kun je best een oud stuk speelgoed zoeken.



Zelf nog niet verder aan gewerkt, maar de dc-motoren in deze zijn apart aanstuurbaar. Om afstand te meten was ik van plan gewoon een encoder bij elke motor te plaatsen.

[Guru Evi]

APClll schreef op woensdag 08 september 2010 @ 23:54:
[...]
Mijn punt is, dat rupsbanden pas eenvoudig zijn als je een "kant en klaar" rups-onderstel weet te vinden
En ik denk dat Guru Evi dat ook bedoelde.

Nee, de originele posts wil een rupsband-systeem die ook trappen kan op- en neerlopen. Dit is voor bedrijven zoals iRobot en Honda al heel moeilijk. Een meer-potige robot die stabiel blijft op drie poten en de 4de poot individueel omhoog/omlaag kan heffen is een van de gemakkelijkste oplossing alhoewel dit nog steeds enorm complex is (balans vinden en zichzelf vooruit duwen/trekken zonder om te vallen) die enorm traag gaat lopen. Een rups-onderstel kun je relatief gemakkelijk vinden en/of maken, een rups-onderstel die flexibel genoeg is om gelijk welke trappen te kunnen nemen niet direct.

Ik bedoel inderdaad dat de TS zou moeten blij zijn met een gewone grond-loper of eventueel een systeem die over ruw terrein kan, die zijn veel eenvoudiger te maken op een wiel, rups of poten-basis en op de TS's niveau.

[ Voor 4% gewijzigd door Guru Evi op 14-09-2010 05:34 ]