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Kletterroboter.zip

Sehr geehrte Damen und Herren,

ich brauche mal eure Hilfe. Und zwar wollte ich einen Kletterroboter der einen Mast hoch und runter fährt simulieren. Leider habe ich keine Ahnung wie ich das realisieren kann. Ich benutze CAD Inventor 2015. Ich habe versucht bei der dynamischen Simulation dem Rad einen Drehmoment zu geben, hat leider nicht funktioniert.

mfg Dschorsch

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151201-1745-Test1.iam 151201-Animation.jpg

Zitat:

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Original erstellt von Dschorsch:
... Und zwar wollte ich einen Kletterroboter der einen Mast hoch und runter fährt simulieren. ...

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Simulieren oder animieren?

Für eine Animation einfach in der angehängten Variante der Baugruppe (Bauteile identisch mit denen im Anhang des ersten Beitrags) die Abhängigkeit "-----Antrieb-----" über die entsprechende Funktion des Kontextmenüs bewegen.

Für eine Simulation fehlen in der Konstruktion noch einige wichtige Aspekte (Führung, Andruck der Rollen ...). Das würde auch im wirklichen Leben einfach den Mast herunter rutschen.

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Michael Puschner
Autodesk Inventor Certified Expert
Autodesk Inventor Certified Professional
Mensch und Maschine Scholle GmbH

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Hallo Dschorsch,

bevor wir uns den konkreten Problemen der Dynamischen Simulation zuwenden, solltest Du erst mal Deine Konstruktion überdenken/überarbeiten.
Zum einen sind da noch zu viele kinematische Freiheitsgrade, wodurch der Mechanismus instabil ist. Der Rahmen läßt sich um den Mast noch beliebig drehen (oder ist das gewollt?) und auch beliebig in X-Richtung verschieben. Beides sollte zunächst durch konstruktive Maßnahmen unterbunden werden. (Ich könnte mir z.B.  vorstellen, daß die Rollen nicht auf der Zylinderfläche des Mastes entlangrollen, sondern in den Mast kleine prismatische Führungsnuten eingebracht werden, in denen die Rollen zwangsgeführt werden.). Natürlich kann man in Inventor solche ungewollten Freiheitsgrade durch entsprechende Zusammenbauabhängigkeiten virtuell unterdrücken, nur hilft das in der DS oft nicht - da braucht man oft physische Kanten und Flächen, um die Bewegungsabläufe simulieren zu können.
Weiterhin bezweifle ich daß ein solcher Mechanismus wie hier vorgestellt überhaupt funktionieren kann. Du baust offenbar auf die Reibkräfte zwischen Rolle und Mast - aber wo soll da eine Reibkraft herkommen? OK, eine durchaus denkbare Möglichkeit, wenn der Rahmen (durch die unsymmetrische Belastung) verkantet,  daß dann die Rollen gegen den Mast drücken und somit eine (Reib-)Kraft aufgebracht wird. Lupft man aber die Last ein wenig, ist die Reibkraft weg und der Rahmen stürzt unaufhaltsam nach unten.
Abhilfe könnte hier wieder schaffen, wenn man wenigstens eine der Wellen in Langlöchern in Y-Richtung (nicht in Bohrungen) lagert und über Federkraft eine Zugkraft zwischen den beiden Wellen aufbringt, so daß der Mast unabhängig vom Kippwinkel des Rahmens immer fest eingeklemmt wird.
Soweit nur ein paar erste Gedanken. Funktionell sicherer wäre natürlich eine Kraftübertragung über etwas zahnstangenähnliches. Aber das hätte deutlich höheren Fertigungsaufwand - und vielleicht besteht das Ziel Deines Projektes ja gerade darin, genau den zu minimieren (?). Wir wissen es nicht.
Überarbeite erst mal die Konstruktion, die DS folgt dann später. Sonst hätten wir hier zu viel Wenn-und-Aber-Konstellationen zu diskutieren.

Doch noch ein Wort zur prinzipiellen Herangehensweise. In der DS sind znächst alle Bauteile fixiert (wenn die automatische Gelenkeerstellung - würde ich hier empfehlen - deaktiviert ist). Nun überlegst Du, welches Bauteil sich wie bewegen darf/soll und was es nicht darf und suchst Dir ein dafür passenedes Gelenk aus. (Übrigens: Bauteile, die sich gemeinsam bewegen (z. B. Welle und Rolle bzw. Rahmen und Last) werden entweder schon in der .iam zu einer Unterbaubruppe zusammengefaßt oder spätestens in der DS zu einer sog. Schweißbaugruppe zusammengeführt). So fügst Du Schritt für Schritt die erforderlichen Freiheitsgrade hinzu, bis sich der Mechanismus wie beabsichtigt bewegen läßt.

Ach, nun habe ich so viel geschrieben dann ist auch noch Platz für ein

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Jürgen

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Bildung kommt nicht vom Lesen, sondern vom Nachdenken über das Gelesene. (Carl Hilty)

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big_23360.jpg

Hallo,

als Konstruktionshinweis: schau die mal an wie ein Holzprozessor arbeitet:

Gruss
Ray

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Barbarus hic ego sum, quia non intellegor ulli!

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Zunächst einmal auch von mir ein herzliches Willkommen.

Mal etwas OT.
Offensichtlich bist Du ja wohl ein IV-Neuling, also sind IMHO nicht zu viele Deiner Bemühungen in die "falsche Richtung" gelaufen. Deshalb hier ein grundlegender Tipp.

Versuch Dich mal in die Konstruktionssystematik des Mastermodelling oder der Top Down-Modellierung.

Hier ein Link aus dem WBF, mit einer Zusammenfassung hierzu, von unserem sehr geschätzten Andreas Garwin.

http://ww3.cad.de/foren/ubb/Forum50/HTML/019398.shtml

...mein Tipp, mal durcharbeiten und - viel Erfolg bei der Umsetzung...

...oder auf der offiziellen IV-Hilfeseite, allgemeine Hinweise zu der von mir bevorzugte Top Down-Modellierung

http://help.autodesk.com/view/INVNTOR/2016/DEU/?guid=GUID-C68767BC-9398-4D2A-8DF5-B87184E396B3

...und hier die IMHO sinnigsten Workflows in Inventor:
- Skelettmodellierung
- Gemeinsamer Ursprung

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In diesem Sinne wünsche ich allen, weiterhin effektives Schaffen

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Manfred Gündchen
www.guendchen.com

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151202-Skizze.png

Ergänzend zu Manfreds Hinweisen:
Ganz weit an den Anfang einer (solchen) Konstruktion gehört eine Prinzipskizze. Dazu genügen ein Bleistift und ein Blatt Papier (Bierdeckel tuts auch).
Ich habe mal Dein Vorhaben skizziert (hier mit Paint gemalt), s. Anhang. Erinnere Dich an das Hebelgesetz und berechne die zum Abstützen der Last erforderlichen Rollenkräfte. Nun verringere den Stützabstand immer weiter bis er wie in Deinem Modell Null ist (Rollen liegen waagerecht nebeneinander). Merkst Du was?
Also - nicht einfach losmodellieren (auch wenn's Spaß macht), sondern zurück an den Anfang und einen Schritt nach dem anderen:
- Wirk-(Funktionns-)prinzip klären
- Grobentwurf auf Basis der Prinzipskizze (kann Masterskizze in Inventor sein) erstellen
- Bauteile grob (vereinfacht) modellieren.
- frühestens jetzt an Animation/Simulation (je nach Zielvorstellung) denken.

Have fun

Jürgen

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...und in Ergänzung zu Jürgen's Ansatz, würde ich in einer Statik-Masterskizze, im Modell die Kraftbestimmung vornehmen.

Hervorragend dazu geeignet das Seileck- oder Culmann-Verfahren.
Gleich mit der System- oder der Skelettskizze, die Maße und Lagen der Kräfte und Wirkrichtungen weiternutzen.

Mit der bekannt guten Skizzierfunktion des IV ist der Rest ein Klacks.

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Manfred Gündchen
www.guendchen.com

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Danke für die schnelle Antwort. Ich konnte leider die Abhängigkeit Antrieb in meiner Version (2015) nicht finden.

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Habe ihre beigefügte Baugruppe analysiert. Danke für den wertvollen Tipp .

mfg Dschorsch

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Zitat:

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Original erstellt von Manfred Gündchen:

Mit der bekannt guten Skizzierfunktion des IV

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Wenn der Tag schon mit solch einer Absurdität anfängt...

EDIT: Zitat repariert

[Diese Nachricht wurde von ulrix am 02. Dez. 2015 editiert.]

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Moin ulrix,

Frage, was ist denn an der Skizzierfunktion des IV unlogisch oder gar widersinnig?

IMHO kann man mit den Skizzen im IV so ziemlich alles abbilden, was das Konstrukteursleben so braucht. Mit der Einschränkung, dass man - natürlich - einige der Voreinstellungen ausschaltet und strukturiert alles selber bestimmt.
Das setzt noch nicht mal viel Erfahrung im IV voraus, wohl aber Erfahrung im zeichnerischen konstruieren...

Wie überall im praktischem Berufsalltag gilt es, sein Handwerk und seine Werkzeuge zu beherrschen...

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Manfred Gündchen
www.guendchen.com

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Kletterroboter-pa.mp4

Ich hab's mal noch ein wenig modifiziert (damit es wenigstens eine Chance hat zu funktionieren) und durch die Dynamische Simulation geschickt - Result attached. (Antrieb ist die linke Rolle, die rechte ist zugfederbelastet, die obere dient der Abstützung)
(Drahtmodelldarstellung, damit man die sich drehenden Rollen erkennen kann  )

Jürgen

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[Diese Nachricht wurde von jupa am 04. Dez. 2015 editiert.]

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