{"id":2773,"date":"2018-11-27T09:57:47","date_gmt":"2018-11-27T09:57:47","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mark3d.com\/de\/?p=2773"},"modified":"2018-11-27T16:38:57","modified_gmt":"2018-11-27T16:38:57","slug":"gastbeitrag-charles-guan-mit-markforged-einen-gang-hochschalten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.mark3d.com\/de\/tipps-zu-technik-und-design\/gastbeitrag-charles-guan-mit-markforged-einen-gang-hochschalten\/","title":{"rendered":"Mit Markforged einen Gang hochschalten"},"content":{"rendered":"

Dieser Gastbeitrag wurde urspr\u00fcnglich von Charles Guan verfasst. Er hat am MIT Maschinenbau studiert und war dort in den Bereichen Werkstatt und Konstruktion auch als Dozent t\u00e4tig. Jetzt arbeitet er als beratender Ingenieur. Au\u00dferdem baut er Kampfroboter. Markforged sponsert seine Teilnahme an BattleBots, ABCs Wettbewerb f\u00fcr Kampfroboter. Sehen Sie sich seine <\/span><\/i>Website<\/span><\/i><\/a> und <\/span><\/i>Facebookseite<\/span><\/i><\/a> an.<\/span><\/i><\/p>\n

Kampfroboter – Hintergrundwissen<\/span><\/h2>\n
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Bronco, ein pneumatischer Flipper in BattleBots (Quelle: BattleBots<\/a>).<\/p><\/div>\n

In der Welt der Kampfroboter sieht man meist Standardkonstruktionen. Ab und zu nehmen aber au\u00dfergew\u00f6hnliche Roboter an den K\u00e4mpfen teil. Einer davon ist der \u201cflywheel flipper\u201d. Superschnelle Flipperarme, mit denen der Gegner in die Luft geschleudert wird, sind nichts ungew\u00f6hnliches. Normalerweise sind sie pneumatisch betrieben. So bringen sie viel Leistung, brauchen aber viel Energie. Selbst den besten Flippern fehlt diese schon nach wenigen guten Angriffen. Der elektrische flywheel flipper kombiniert die hohe Energiedichte von Batterien mit der vorhandenen kinetischen Energie des Roboters.<\/span><\/p>\n

Die Energie musste in eine schnell und kontrolliert freisetzbare Form gebracht werden.Man braucht zuverl\u00e4ssige Schaltmechanik, konsequentes Timing und progressive Beschleunigung, w\u00e4hrend der finanzielle Rahmen eingehalten wird.<\/span><\/p>\n

Man kann sich nur an wenigen Beispielen orientieren. In der Gewichtsklasse von 3 bis 30 Pfund gibt es eine Serie von Zac O\u2019Donell, darunter auch sein Roboter <\/span>Magneato<\/span><\/a>. Auch Dale Heatherington hat <\/span>einige erfolgreiche Konstruktionen<\/span><\/a> entwickelt. Unter den gr\u00f6\u00dferen Robotern setzt <\/span>Warrior<\/span><\/a> den Ma\u00dfstab.<\/span><\/p>\n

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Magneato, ein 30-Pfund-Flipper (Quelle: SPARC Forum<\/a>).<\/p><\/div>\n

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Der Warrior, auch ein Teilnehmer der BattleBots (Quelle: BattleBots<\/a>).<\/p><\/div>\n

Die beiden Roboter funktionieren nach unterschiedlichen Konzepten. Dies ist ein Hinweis auf den derzeitigen Entwicklungsstand. Die optimale L\u00f6sung f\u00fcr ein Problem wird von anderen Konstrukteuren \u00fcbernommen. Deswegen sind die Roboter einander oft \u00e4hnlich.<\/span><\/p>\n

Die neue Bewaffnung sollte aus zwei koaxial angeordneten Komponenten bestehen, um neue strategische M\u00f6glichkeiten zu schaffen. Ein 3-Pfund-Roboter hat die richtige Gr\u00f6\u00dfe, um die n\u00f6tigen Komponenten mit dem Mark Two herzustellen.<\/span><\/p>\n

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Minotaur, ein weiterer BattleBot mit einer klassischen vertikalen Spinner-Konstruktion (Quelle: BattleBots<\/a>).<\/p><\/div>\n

Das 3D-gedruckte Getriebe konstruieren<\/span><\/h2>\n
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Ein Planetengetriebe mit verschiedenen verbundenen Zahnr\u00e4dern (Quelle: Mathworks<\/a>).<\/p><\/div>\n

Die gr\u00f6\u00dfte Schwierigkeit ist, ein hohes \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis (20:1 und h\u00f6her) je nach Bedarf ein- und aussetzen zu k\u00f6nnen. Ein Verteilergetriebe mit Splitter l\u00f6st das Problem.\u00a0Ein dem\u00a0von Toyota entwickelten Hybrid-Synergy-Drive\u00a0\u00e4hnliches Planetengetriebe kommt zum Einsatz.<\/span><\/p>\n

Alle Roboterkomponenten m\u00fcssen m\u00f6glichst klein sein. Nylon w\u00e4re f\u00fcr die winzigen Zahnradz\u00e4hne zu flexibel. Onyx ist fest genug, um den gro\u00dfen und spontanen Belastungen im Kampf standzuhalten.<\/span><\/p>\n

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Ein Planetengetriebe aus Onyx. Wenn eins der koaxialen gro\u00dfen Hohlr\u00e4der gestoppt wird, dreht sich das andere.<\/p><\/div>\n

Aufr\u00fcsten f\u00fcr den Roboterkrieg<\/span><\/h2>\n

Das Getriebe muss in den Roboter eingebaut werden. Hier sehen Sie eine Darstellung der Gesamtkonstruktion:<\/span><\/p>\n

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Der erste Entwurf des Kampfroboters mit Spinner und Flipper. Die beiden Waffen sind koaxial angeordnet und man kann beliebig von der einen zur anderen wechseln.<\/p><\/div>\n

Durch den dreieckigen Grundk\u00f6rper gibt es kein Oben und Unten. Der Roboter kann in beiden Positionen gleicherma\u00dfen eingesetzt werden. Das runde silberne Teil links ist ein Spinner aus Aluminium. Zylinderkopfschrauben dienen als Z\u00e4hne. Das Planetengetriebe ist in Schwarz dargestellt. Stoppt man die Rotation des einen Rings, dreht sich der andere. Die beiden Flipper aus Metall drehen sich gegeneinander. W\u00e4hrend der eine gegen den Boden dr\u00fcckt, kann der andere den Gegner in die Luft heben.<\/span><\/p>\n

Es m\u00fcssen noch einige geometrische Details \u00fcberarbeitet werden. Das Konzept ist aber vielversprechend.<\/span><\/p>\n

Hier wird das System demonstriert:<\/span><\/p>\n