Bau eines neuen Roboterarms
Ein Projekt, was uns schon lange beschäftigt ist die Konstruktion eines Roboterarms. Bereits einige Versuche sind aus verschiedenen Gründen gescheitert. Überreste davon lagern noch in unseren Schränken — siehe Bilder. Leider war die Version zu schwer für normale Servos und ab einem bestimmten Winkel überschreitet man einen Kipppunkt von dem aus es nicht möglich ist wieder in die Ausgangslage zurück zu kehren. Damit war der Plan vom Roboterarm war vorerst vom Tisch.
Doch die Idee ließ uns keine Ruhe. Wir haben die Schwächen der vorhergehenden Versuche analysiert mit dem Ziel, es diesmal besser zu machen und einen funktionsfähigen Roboterarm zu konstruieren. Damit der Arm so leicht wie möglich wird, entschieden wir uns dafür alle Teile 3D zu drucken und keine Schrauben zu verwenden. Als Gelenke kommen Stücke eines Aluminium-Rundrohres zum Einsatz, welche einen geringen Reibwert zum Druckmaterial (PLA) und ein geringes Gewicht aufweisen. Wir entschieden uns bei der Konzeptionierung wieder für eine Parallelkinematik, die den Vorteil hat, dass der vordere Teil des Armes, an den die Anbauteile montiert werden können, immer im gleichen Winkel zum Boden steht.
Damit benötigen wir für die Bewegung des Armes selbst zwei Servomotoren, die über eine Zahnradstufe den Arm ansteuern. Um nicht nur auf einer Ebene agieren zu können, benötigten wir noch eine Drehung des Armes. Diese wird über einen dritten Servo realisiert, der an der Grundplatte des Armes befestigt ist und diese über eine Verzahnung dreht. Als Lager kommt eine Drehplatte aus dem Möbelbau zum Einsatz, da diese günstig zu beschaffen ist und unsere Anforderungen entspricht.
Die Fertigstellung des Armes verzögerte sich leider Coronabedingt. Doch danach war die Vorfreude umso größer, endlich den konstruierten Arm testen zu können. Die restlichen Teile wurden gedruckt, eingekauft und montiert. Beim ertsten Test konnten wir mit dem Arm 665 g Gewicht anheben, damit waren wir sehr zufrieden.
Jetzt konnten wir uns um den ersten Aufsatz für den Arm kümmern. Es sollte ein Feuchtigkeitsmesser werden, der beim Freestyle-Task des FRE 2022 zum Einsatz kommen sollte. Der Sensor ist mit zwei Spitzen ausgestattet und muss in den Boden gedrückt werden, um die Feuchtigkeit zu messen. Die Daten wurden an eine App übermittelt, die dem Bediener dann mitteilen, ob Gießen notwendig ist.
Nach dieser ersten erfolgreichen Anwendung für den Roboterarm freuen wir uns darauf, ihn auch in Zukunft mit den Verschiedensten Aufsätzen in unseren Projekte miteinzubeziehen.
