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Jul 21, 2023

3D-Drucken Sie Ihren eigenen Aktuator für Roboter

Wenn Sie nur an kleinen Robotern basteln, müssen Sie wahrscheinlich nicht viel Geld für Antriebsmotoren ausgeben. Kostengünstige Servos, Schrittmotoren und Gleichstrommotoren erledigen ihre Arbeit, wenn sie gepaart werden

Wenn Sie nur an kleinen Robotern basteln, müssen Sie wahrscheinlich nicht viel Geld für Antriebsmotoren ausgeben. Kostengünstige Servos, Schrittmotoren und Gleichstrommotoren erledigen in Kombination mit Standardtreibern ihre Aufgabe. Aber wenn man sich in die Welt der ernsthaften Robotik vorwagt, werden Hochleistungsmotoren zu einem erheblichen Kostenfaktor. Sie müssen präzise und genau sein und viel Leistung in einem kompakten Paket bieten. Die Roboterhunde, die Sie von Unternehmen wie Boston Dynamics gesehen haben, können Motoren im Wert von Tausenden von Dollar enthalten. Wenn Ihr Budget begrenzt ist, sollten Sie sich den 3D-druckbaren OpenQDD V1-Roboteraktuator ansehen.

OpenQDD V1 ist ein Komplettpaket, bei dem Motor, Treiber und Getriebe in einer einzigen Einheit zusammengefasst sind. Sein Designer, Aaed Musa, liefert keine vollständigen Leistungsdetails, aber er verfügt über einen leistungsstarken bürstenlosen 90-kV-Gleichstrommotor im Pancake-Stil vom Typ Eaglepower 8308 mit einem Planetengetriebe, das eine Untersetzung von 9:1 bietet. Das reicht aus, um ein Drehmoment von 16,36 Nm auszuüben. Der Aktuatorkörper und das Getriebe können mit Standard-PLA-Filament in 3D gedruckt werden, und für ein höheres Drehmoment wären wahrscheinlich stärkere Zahnräder erforderlich.

Ein ODrive S1 steuert den bürstenlosen Gleichstrommotor. Hierbei handelt es sich um einen Controller mit geschlossener Rückkopplung, der einen magnetischen Encoder zur Positionierung der Welle verwendet. Im Gegensatz zu einem ESC-Modul (elektronische Geschwindigkeitsregelung), das eine konstante Drehung steuern soll, kann der ODrive S1 in kleinen, präzisen Beträgen rotieren. Es bietet außerdem praktische Funktionen wie CAN- und USB-Steuerung.

Die Gesamtkosten für die Erstellung eines OpenQDD V1 betragen etwa 247 US-Dollar. Der überwiegende Teil dieser Kosten (149 US-Dollar) entfällt auf den ODrive S1, und mit einem günstigeren Controller mit weniger Funktionen lässt sich möglicherweise etwas Geld sparen. Der größte Teil der restlichen Kosten (61 $) entfällt auf den Motor. Das ist natürlich eine ganze Menge Geld. Im Vergleich zu kommerziellen Alternativen auf dem Markt ist es jedoch erschwinglich.