Hockey-Bots / GenXXV => ähnlich Antweights

Es gibt einen Thread über den Bau der Hockey-Bots.

Thread

Hockey-Bots (ähnlich Ants) => Ant-Rockey

Hier mal zur Einleitung, um was es bei mir im nächsten "Großprojekt" geht.
Im Juli findet bei uns im Ort ein Sommerfest statt. Ist eigentlich für Familien gedacht. In den letzten Jahren waren hier entweder Familien mit Kindern in der Größenordnung "Kinderwagen" bis "Spielplatz-Schaukelbenutzer" und dann eigentlich erst wieder die älteren Besucher > 30 Lebensjahre. Heißt: Die Klientel zwischen 14 Jahre und 22 Jahre fehlt. Das möchte ich ändern.

Ich habe die Chance bekommen, im Juli ein kleines…

IBF

May 9, 2011 at 12:50 AM

Ziel war, für eine Veranstaltung vier Maschinchen zu haben, mit denen Besucher dann kleine Kämpfe gegeneinander durchführen können. Damit sich die Reparaturen vorort in Grenzen halten, wurde auf "Stabilität" wert gelegt. Dafür das Ziel mit den 150gr.-Limit voll ignoriert.

Mittlerweile sind die Maschinchen 14 Jahre immer wieder im Einsatz gewesen. Bzw. sind sie immer noch, denn jeden Sonntag werden sie im Chamer Rundfunkmuseum von den Besuchern durch die Arena gehetzt.

Natürlich gibt es ab und zu ein paar Ausfälle. Ein durch zu lange Fahrzeiten tiefentladener Akku, ein Motorgetriebe mit ausgeschlagener Wellenbuchse. Oder ein defekter Kanal vom Fahrtregler, weil die Versorgungsspannung des tiefentladenen Akkus nicht mehr ausreichte, um den MOSFET durchzusteuern.

Nachdem jetzt zwei 3D-Drucker zur Verfügung stehen, also höchste Zeit, einen Upgrade der kleinen Bots durchzuführen.
Als Untertitel habe ich, um die Maschinchen von den noch vorhandenen Veteranen unterscheiden zu können, "Next Generation" (NG) gewählt.

Hier erfolgt eine Vorstellung von den ganzen verwendeten Bauteilen und dem Zusammenbau. Im Prinzip könnte man all diese Teile in eine Tüte stecken und als Bausatz abgeben. Die nachfolgende Doku soll ein Leitfaden für den Zusammenbau sein.

Grundlage ist ein Chassis aus dem 3D-Drucker. Die Bemaßung ist so festgelegt, dass standardmäßige Reifen/Räder von Lego (tschuldigung, muss natürlich "Steckbaustein-System" heißen... ich will ja schließlich keine Anzeige aus Dänemark kriegen...) verwendet werden können.

Gedruckt aus PLA mit 20% Füllgrad.
Von Flatliner-Dirk kam der Tipp mit dem "Modifizieren", so dass gewisse Teile des Werkstücks eine andere Wandstärke oder Füllgrad bekommen.
An den vier Ecken wurde der Füllgrad auf 50% festgelegt. Sieht man auch an den senkrechten Strichen am Gehäuse wo der Übergang ist.

Zur Platzaufteilung:
links oben: Elektronische Baugruppe zum Ein-/Ausschalten, Ladebuchse, Spannungsanzeige, Anbindung 2S-Akku.
links mitte: Platzierung 3-Kanal-Fahrtregler "Ant4" mit aufgestecktem 4Kanal-Empfänger
links mitte: Halterung bzw. Batteriefach für 2S-Akku
rechts mitte: Platzierung Spannungsanzeige
rechts: Modifizierter Servo für Lifter/Heber
unten: Halterung/Motorblock für Zweiradantrieb mit N20 Motoren und Getriebe ; Für Besucherbots am Besten geeignet: 6V und 300 RPM

Für die Kraftübertragung zwischen der Getriebewelle mit D-Shaft auf die Räder sind diese "Gelenkwellen" (obwohl sie kein Gelenk enthalten" gedruckt.
Der D-Shaft der Getriebewelle wird bis Anschlag eingesteckt und durch die M3x8-Schraube (über eingesteckte M3-Vierkantmutter) fixiert.
Gedruckt ist diese Gelenkwelle aus PLA mit 20% Infill. Aber der Schaft hat einen Füllgrad von 80%. (Bei den ersten Mustern mit nur 20% konnte der Schaft beim heftigen Anziehen der M5-Mutter abgebrochen werden

Im Unterschied zu den Felgen der Bots von 2011 wurde zwischenzeitlich vom Hersteller das Felgendesign geändert. Egal. Die Felge wird in der Weise modifiziert, dass der Felgenkern mit einem Bohrer 5.0 erweitert wird. Alles, was da bisher als "Mitnehmer" vorhanden war, wird rausgebohrt.

Auf der Gegenseite ist auch nach dem Aufbohren noch ein kleiner "Rüssel" vorhanden. Den entfernen. Entweder mit einem Frontschneider, Nagelzwicker, oder - wie bei mir - mit einem 10mm Fräser bis Anschlag eingetaucht.

Die flache Innenseite der Felge bietet sich an, die Gelenkwelle hier aufliegen zu lassen.

Das hier wäre die Reihenfolge zum Anbringen des Rads an die Motor-/Getriebekombination.

Für das Festziehen der M5-Mutter empfiehlt sich ein Steckschlüssel 8mm. Geht zur Not aber auch mit einer Telefonzange/Spitzzange.

So soll das nachher aussehen. Es genügt übrigens, die M5-Mutter nur "handfest" anzuziehen. Durch die breite Auflage der großen Seite der Gelenkwelle entsteht genügend Haftung, so dass nichts durchdreht.

Hier kann auch noch das Anlöten der Anschlussdrähte erfolgen. Im aktuellen Aufbau ist eine Drahtlänge von 11cm ausreichen.
Wichtig: Die Drähte an adne Motoren nicht "nach hinten" wegführen, sondern seitlich. Nach dem Einsetzen der Motoren in den Motorblock sollen die Drähte nach oben zeigen.

Für den Heber wird ein Servo mit 40mm langem Gehäuse verwendet. => Der Abstand zwischen den Befestigungsflanschen ist ca. 52mm (mittig gemessen)

Der Servo muss modifiziert werden.

- Rückwand abschrauben
- Elektronik vom Motor entfernen und entsorgen
- Poti von der Getriebe-Ausgangswelle entfernen
- Mittleres Gehäuse so zurechtschneiden, dass der frühere Platz der Elektronik und des Poti frei wird.
- Rückwand passend für den Mittelteil zurechtschneiden. (Kleines Problem: Hatte zunächst das Vorderteil vom Getriebe auseinandergeschnitten. ... also aufpassen...)
- Zwei Drähte an die Anschlüsse vom Servomotor anlösten

Vor dem Zusammensetzen prüfen: Ist es notwendig, die Drehrichtung am Ausgang des Getriebes modifizieren zu müssen, damit 360°-Drehungen möglich sind? Ich hab's gemacht. Im Nachhinein betrachtet wäre es aber nicht nötig gewesen.

Für die Befestigung des Lifter-Servos gibt es zwei Halterungen. Die haben schon vorgefertigte Sechskant-Polygone für die Aufnahme der M3-Sechskant-Muttern. Erleichtert die spätere Montage dieser Servoeinheit im Gehäuse.

Bei der Montage beachten, dass die "dickere" Seite der Halterungen nach aussen zur Antriebsseite zeigt.

Anmerkung:
Diese zwei Halterungen hätten natürlich gleich in das Chassis integriert werden können. Aber damit wird das Festschrauben etwas aufwändig. Mit einem Winkel-Schraubendreher arbeiten finde ich nervig. Darum lieber diese Lösung mit separaten Halterungen.

Wichtiger Teil des Lifters: Der Servoarm

Auf der Rückseite befinden sich zwei Sackbohrungen. Diese dienen zur Aufnahme von zwei Magnete. Diese werden in diese Sackbohrungen eingeklebt. Normalerweise würde einstecken genügen. Aber vorsichtshalber..... Mir ist mal ein Magnet aus der Halterung durch ein vorbeigeführte Spitzzange entnommen worden.

Diese zwei Magnete sollen später die Reed-Kontakte für die Endlagenerkennung auslösen.

An der Vorderseite muss ein Adapter zur Verzahnung des Servo-Getriebeausgangs hergestellt werden. Dazu wird das mitgelieferte Ruderhorn verwendet.

Am Ruderhorn werden mit einem kleinen Sägeblatt alle überstehenden Teile abgetrennt.

Mit einer rückwärtig eingeführten M3-Schraube kann das modifizierte Ruderhorn an der Frontseite des Heberarms fixiert werden.
Die Befestigung des Heberarms am Servo erfolgt hier ebenfalls mit einer regulären M3-Schraube.

(Die hier abgebildete 9V-Batterie ist für den späteren Betrieb des Bots nicht nötig und diente nur zur Fixierung für eine bessere Darstellung des Protagonisten auf dem Foto... )

Wie o.g. beschrieben, erfolgt die Erkennung der Endlage über die Erfassung von dem Magnetfeld der zwei kleinen Magnete im Servoarm.
Als Sensoren dienen zwei Reedkontakte, die auf einer Platine aufgelötet sind.
Durch die langen Lötflächen könnte der Reed-Kontakt in seiner Position noch verschoben werden. Damit ließe sich ein anderer Endlagenpunkt einstellen.

Wichtig war bei diesem Projektschritt, dass die fehleranfälligen mechanischen Endlagenschalter durch eine berührungslose Lösung der Vergangenheit angehören.

Im Bild nicht zu erkennen: Die Reihenfolge der verwendeten Drahtfarben:
Etwas zur Weiterbildung:
In der Fernmeldetechnik werden bei den Kabeln immer Kabelbündel mit verschiedenen Farben gebildet.
Die Reihenfolge der Farben ist:
- rot
- grün
- grau
- gelb
- weiß

Angelehnt an diese Norm (zumindest in den 1970er Jahren noch gültig) also die Farb-Reihenfolge an dieser Reed-Kontakt-Baugruppe von links nach rechts:
grün - grau - gelb- weiß

Die 13cm langen Drähte werden auf einem vierpoligen Stiftleiste im Raster 2.54mm aufgelötet. Wichtig ist dabei wieder die Farbreihenfolge mit grün/grau/gelb/weiß.
Vor dem Löten nicht vergessen, die Schrumpfschläuche überzustülpen.

In o.g. Bild ist eine 4polige Stiftleiste in gerader Ausführung abgebildet. Bei Verwendung einer gewinkelten Stiftleiste lässt sich diese Stecker leichter auf dem Fahrtregler aufstecken bzw. der Deckel schließt leichter.

Im nächsten Arbeitsschritt werden von unten die Schrauben für die Befestigung der Lade-/Schalteinheit und des Fahrtreglers eingeschraubt.
Hinweis: Bei der Befestigung des Fahrtreglers sind Kunststoff-/Nylonschrauben verwendet. Diese lassen sich biegen und erleichtern das Überstülpen des Fahrtreglers.

Alle vier Schrauben werden mit M3-Schrauben (Metall) auf der Grundplatte fixiert.
Für die Befestigung der Lade-/Schalteinheit sind M3x35 passend.

Die Drahtenden der Motoren und des Servos bestücken:

An den offenen Enden der zwei Motor-/Getriebeeinheiten und des Servomotors werden zweipolige Buchsenleisten im Raster 2.54mm angelötet.
Nicht vergessen: Vor dem Löten die Schrumpfschläuche an den Drähten überziehen.

Hier im Bild sind die Längen der Schrumpfschläuche etwas übertrieben. Das Aufstecken des Bot-Gehäusedeckels wird dadurch etwas erschwert.
Empfehlung also, die Schrumpfschläuche nur maximal 6 bis 8mm lang zu machen.

Für das Ein-/Ausschalten, dem Laden und der Anzeige für die Aktivierung des Bots gibt es eine fertige Baugruppe. Über die zwei Bohrungen an der 9poligen SUB-D-Buchse wird diese Einheit einfach auf die zwei nach oben stehenden Schraubenenden aufgesteckt.

Der dreipolige Anschluss dient zum Anstecken des LiPos-Akkus. Diese dreipolige Buchse am LiPo ist eigentlich nur zum Laden gedacht. Aber kann natürlich auch zur Stromentnahme verwendet werden.
Hinweis: Manche 2s-LiPo-Akkus haben als Ladeanschluss nicht eine Buchse im Raster 2.54mm, sondern 2.0mm. Das passt somit nicht. Es bleibt also nichts anderes übrig, als die Ladebuchse am LiPo auszutauschen. (Vorsicht: Z.B. niemals mit einem Seitenschneider alle drei Drähte gleichzeitig abzwicken => Kurzschluss => Das Austauschen der Buchse hätte sich damit erledigt.)

Der zweipolige Ausgang diese Lade-/Schalteinheit endet in einer zweipoligen Buchse (Rastermaß RM = 2.54mm)

An dieser Buchse ist gleichzeitig der Anschluss für die Spannungsanzeige angelötet. Die anliegende Spannung am Fahrtregler wird also gleich zur Spannungsanzeige weitergeleitet.
Sollte die Buchse am Fahrtregler nicht angesteckt sein, so wird an der Spannungsanzeige die Leerlaufspannung des Akkus angezeigt. Ein kleiner Hinweis auf eventuell defekte Akkus, wenn sogar die Leerlaufspannung massiv unter der Nennspannung des Akkus liegt.

Montage der Motoren/Getriebe/Räder.

Für die Fixierung der zwei Motoren im Motorblock ist eine Halterung vorhanden, die die Motoren in die dafür vorgesehen Öffnungen drückt.

Hier die Oberseite dieses Fixierteils:

Gedruckt aus TPU mit einer Höhe von 4mm (hat sich über diverse Versuche als optimal erwiesen, um "flexibel" überdie ganze Länge des Motors zu drücken.)

Hier ist die Unterseite dieser Fixiereinheit zu sehen. Es gibt zwei hervorstehende "Kissen", die gezielt auf die Motoren drücken.

Die Montage bzw. Fixierung der Antriebseinheiten sieht dann so aus:

Befestigt mit vier Blechschrauben 3 x 10 .
Beim erstmaligen Eindrehen etwas "schwer", aber der Motorblock zerreißt nicht, alles hält.

Das Eindrehen der Blechschrauben nicht bis zum Anschlag, sondern nur soweit, dass das TPU-Teil keine Luft hat bzw. wackelt. Das genügt vollkommen, da die "Kissen" des TPU-Teils gut auf die Motoren drücken.

Darauf achten: Die verlängerten Gelenkwellen stehen ein bisschen aus dem Gehäuse heraus. Das Gehäuse dient also ein bisschen als "Gegenlager" bei einem etwas sportlichem Aufsetzen des Bots.
Sollten diese Wellen zu weit aus dem Gehäuse herausstehen, dann die Antriebseinheit ausbauen und das überstehende Wellenende absägen oder mit einem Dremel verkürzen.

Der Fahrtregler vom Typ "Ant4" wurde an anderer Stelle im Forum schon vorgestellt.
Das Besondere ist, dass der 4Kanal-Empfänger für die FlySky-Funken einfach aufgesteckt werden kann. Somit entfällt das Verdrahten zwischen Fahrtregler und Empfänger.

Hier zur Übersicht das Anschlussschema für die Akkuversorgung, die Motoren und den Servo.

DIGIOUT ist der Anschluss für den Servo des Hebers/Lifters.
Bei der Inbetriebnahme darauf achten, dass der Servo auch abschaltet, wenn er die Endlage erreicht hat. Sollte der Stecker vom Servo "falsch" herum auf dem Fahrtregler eingesteckt sein, so ist die Bewegungsrichtung genau anders herum als es sein muss. Die Endlagenschalter reagieren dann nicht korrekt.

Der erste Probelauf nach dem Einschalten.
Ich empfehle immer, die erste Aktivierung nicht mit dem Akku, sondern mit einem kleinen Steckernetzteil zu machen. Sollte ein Verdrahtungsfehler oder gar ein fetter Kurzschluss vorliegen , so können die Komponten des Fahrtreglers den Strom von einem Netzteil "verkraften". Aber nicht den Strom von einem Akku. Hier wären RAuchzeichen garantiert.

Aktuell müsste sich der Bot somit in diesem Zustand präsentieren. Was auffällt: Die Bewaffnung fehlt noch.

Für die Heberschaufel wurde weiches Material gewählt. Also TPU. Damit das aber einigermaßen stabil über die ganze Breite des Bots liegt, enthät es einen metallischen Kern.

Es ist eine modifizerte Frontplatte einer 19"-Einheit mit 3HE. Die Breite der Metallplatte ist ca. 25mm, die Stärke 2.5mm.

Diese auf 110mm gekürzte Metallplatte wird in den Waffenkeil geschoben.

Dieser Block aus TPU sollte etwas als mechanischer Dämpfer dienen.
Von unten wird der Waffenkeil mit dem eingeschobenem Aluteil verschraubt. Von oben wird der Servoarm angeschraubt.
Alles erfolgt über eingeschobene M3-Vierkantmuttern.

Die vordere Kante des Waffenkeils hat auch auf der Unterseite eine kleine Fase. Damit soll das Festkeilen bei kleinen Beschädigungen des Arenabodens verhindert werden.

Es fehlt nur noch das Aufbringen des Deckels. (Derzeit gedruckt aus PLA mit 1.2mm Stärke. An den Stellen für die Spannungsanzeige und der Betriebs-LED hat es nur eine Stärke von 0.4mm.)

Aktueller Schwachpunk (wird in der nächsten Version beseitigt): Der Deckel hebt in der Mitte des Bots etwas ab. Somit mittig am Chassis noch eine Stütze zum Verschrauben des Deckels anbringen. Und die reguläre Stärke des Deckels von 1.2mm auf 2mm erhöhen.

Mein persönliches Ziel ist immer, dass Besucher auch in den Bot "hineinsehen" können. Auch mit dem transparentem PLA ist das nicht möglich. Der Erbauer sollte sich also überlegen, den Deckel nur als Schablone für das Anfertigen eines Deckels aus transparentem Polycarbonat zu verwenden.

Soweit mal die Bauanleitung.

Jetzt ist die Gemeinde gefragt: Wenn jeder mal die einzelnen Bauschritte durchgeht: Wo sind Lücken? Fehlen Details?

Gibt es Vorschläge zur Verbesserung? (Sollte ich natürlich auch realisieren können.)

Diese Baubeschreibung habe ich erstellt, falls mal jemand einen Besucher-Bot für die Messe bauen will. von finger.im.ohr gibt es sowas in dieser Richtung schon. Natürlich "anders". Wie bei uns im Verein üblich, möchte ich keine Konkurrenz dazu bilden!

Für GRA-Mitglieder sind die stl-Files der 3D-Komponenten selbstverständlich bei mir abrufbar. (Bei Bedarf einfach per PN melden).

An anderer Stelle im Forum war mal die Idee, "Bausätze" für Aussenstehende zur Verfügung zu stellen. Ist die Frage, wie granular diese Bausätze sein sollen. Verdrahtung schon vorbereitet? Oder einfach Drähte mitliefern, das ablängen, abisolieren und löten soll der Erbauer übernehmen?

Quote from Buchi

Ich hatte für beanspruchte Teile beim druck immer 100% infill genommen

Der Slicer weigert sich, die Eingabe von 100% zu akzeptieren. (Meldung so ungefähr "Das Muster kann keine 100%). Daher mit 80% probiert.

Quote from Marien

Zur Name Slage ich vor: GenXXV (weil 2025 oder '25)

Danke für den Vorschlag, habe ich gemacht.
(Hoffentlich können unsere jungen Forumsleser noch die römischen Ziffern interpretieren? )

Quote from Runsler

und so viele Wände macht dass alles mit Wänden gefüllt ist statt infill.

Ein guter Workaround.
Hatte ich mir auch schon mal überlegt aber nicht getraut. Nicht dass der Slicer dann mehr Wandlinien hat als er überhaupt an Schichten benötigt.... und hinterher beim Drucken dann Blödsinn herauskommt.

Quote from Runsler

(Und korrekt müsste es dann MMXXV heißen für 2025 )

Stimmt. Aber irgendwie wird die Bezeichnung dann für meinen Geschmack zu lang. Kommt mir vor wie die Typbezeichnungen von den japanischen Motorrädern. Da reicht oft die ganze Länge vom Tank nicht aus, um die Beschriftung draufzukleben ("Suki-Yaki-Dalei-Lama-Hatsu ZFY1000R-Replica")

Quote from Flatliner

Super Baubericht, da weißt du auch in ein paar Jahren noch warum du was gemacht hast 😉

Danke für die positive Rückmeldung!
Vielleicht animiert das ein paar neue Leser im Forum, auf dieser Basis selber was zu bauen.
Die 3D-Drucker sind mittlerweile ja schon sehr häufig bei der Bastler-Jugend im Einsatz. Aber ich denke, für das Konstruieren der Gelenkwellen etc. werden (wie bei mir) auch ein paar Bauchlandungen erfolgen, bis es mal passt. => Kann sich jeder sparen: In die GRA eintreten und die Files bei mir anfordern.

Quote from Flatliner

Einfach das Füllmuster auf geradlinig stellen!

Seltsam..... irgendwie habe ich "meine" Fehlermeldung etwas kürzer in Erinnerung. Nach dem Prinzip "geht nicht".... und das war's dann. Kein Workaround angegeben.

Jedenfalls weiß ich jetzt Abhilfen. (Viele Seitenlinien und "geradlinig")