Manipulator Hardware Empfehlungen/Erfahrungen ROS

Hallo,
ich bin auf der Suche nach Hardware für einen Manipulator. Das System soll über ROS gesteuert werden, vorerst ist hierfür ein Raspberry Pi vorgesehen. Im Moment denke ich daran einen Tensy als controller (PIC) zu verwenden und L298 driver. Hat jemand Erfahrungen oder sonstiges Know-How mit einem solchen Setup? Komplet offen ist im Moment die Frage nach den richtigen Getriebemotoren. Sehr gut wäre wenn hier eine ganze Serie von möglichen Motoren(Übersetzungsverhältnissen) verfügbar wäre, da möglicherweise die Kraft später verstärkt werden soll. Generell soll hier ein "Modularsystem" entstehen, welches später um zusätzliche Motoren erweiterbar sein sollte. Auch Potentiometer/Encoder (PIC) und Kraftsensoren (Kraftbegrenzung zur Sicherheit) sollen mit eingebunden werden. Beim Theme Encoder/Potentiometer als Feedback Geber bin ich im Moment noch total planlos, da ich hier noch keine speziellen Produkte ausfindig machen konnte. Bin über für jede Hilfe Dankbar.

Nachtrag:
Raspberry Pi 3b
Tensy 3.5 (vor allem wegen der vielen Analogen Ein und Ausgänge)
l298 Dual Motor Driver max 2A 12 volt

Ausgehend von den ausbleibenden Antworten ist das Thema wohl zu allgemein bzw. speziell für das Froum.

Hat jemand vielleicht eine "gut" funktionierende Kombination aus Driver-DC Getriebemotor-Encoder die er oder sie empfhelen kann? Wie gesagt am besten ein Motor den es auch in verschiedenen übersetzungsverhältnissen gibt. Würde mich über antworten freuen.

Vielleicht solltest du etwas spezieller werden, Motoren mit Encodern gibt es wie Sand am Meer.

Ich hatte mal einen Roboter-Arm mit EMG30 Motoren für alle Gelenke bis auf den letzten. Bei dem letztem Gelenk und beim Greifer wurden Servos verwendet. Im "Low-Cost"-Bereich der Manipulatoren scheinen aber ansonsten die Robotis Dynamixel sehr beliebt zu sein, die enthalten das Komplettpaket inkl. PID-Controller und werden über einen Bus angesteuert. Verwendet werden diese Motoren z.B. im OpenManipulator, welcher deine modulare Anforderung erfüllt. Ich überlege auch gerade meinen Roboter durch so einen Arm zu erweitern, bin mir nur noch nicht ganz sicher, ob ich mir die teuren Dynamixel Aktoren leisten will.

Ansonsten gibt es natürlich noch die vom Wild Thumper bekannten Motoren in verschiedenen Übersetzungen.

Danke für die Antwort. Ja, genau das "Sand am Meer" bei den Motoren ist mein Problem, ich suche da einfach etwas günstiges was aber auch nicht der letzte Dreck ist, oder gar gefährlich. Die "Wild Thumper" Motoren sind genau was ich gesucht habe, danke dafür. Die Dynamixel sind nichts für mich zu teuer und das System sollte so modular sein, dass man einen Motor der das Feedback als Aktuator von einem Poti gekommt, auch in einem anderen Projekt mit Decoder Feedback als Antrieb nutzen kann. Die PID möchte ich gerne selbst in einer ROS Node programmieren (copy paste und anpassen ;). Die Node soll dann über ROS-Serial angesteuert auf einem Tensy 3.5 laufen.

Ich würde den PID auf dem M4 laufen lassen, weil dieser in Echtzeit reagieren kann.

M4 was ist das? Auf den Tensy bin ich gekommen weil er Arduino kompatibel ist aber stanardmäßig sehr viele Analoge I/Os mitbringt, scheint für zukünftige erweiterungen ideal zu sein.

Zitat:

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Zitat von Graugelb

M4 was ist das? Auf den Tensy bin ich gekommen weil er Arduino kompatibel ist aber stanardmäßig sehr viele Analoge I/Os mitbringt, scheint für zukünftige erweiterungen ideal zu sein.

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M4 = ARM Cortex M4, hat eine zusätzliche fpu, gibt es von teensy (3.5 und 3.6) und von Adafruit (M4 in den Platinen-Versionen Metro, Feather und ItsyBitsy).

Übrigens, Riesen-Vorteil, wenn du einen Raspi nimmst für PID statt einen Arduino:
hier hast du pthread mit preemptivem Multithreading zur Verfügung, das ist Gold wert, wenn du mehrere Motoren simultan steuern willst (jeder in einem eigenen PID Thread) - so was gibt es leider nicht bei Arduino, der cooperative-multithreading Scheduler z.B. ist ein absolutes Gemurkse.

Danke für den Input. Du bist also der Meinung bei zu koordinierenden Motoren/Aktuatoren soll ich einen PI für die Steuerung nehmen und direkt die Driver daran anschließen? Den Teensy weg lassen und beim PI mit ExtensionBoards (I²C) die IOs erweitern? Bisher habe ich eben immer von einem Microcontroller ("realtime" Vorteil) hinter einem PI (oder ähnlichem) als Best Practize gelesen. Ein System in dem der PI die z.B. Target-Velocity vorgibt und der Microcontroller über PID dann dafür sorgt das diese erreicht wird.

Zitat:

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Zitat von Graugelb

Danke für den Input. Du bist also der Meinung bei zu koordinierenden Motoren/Aktuatoren soll ich einen PI für die Steuerung nehmen und direkt die Driver daran anschließen? Den Teensy weg lassen und beim PI mit ExtensionBoards (I²C) die IOs erweitern? Bisher habe ich eben immer von einem Microcontroller ("realtime" Vorteil) hinter einem PI (oder ähnlichem) als Best Practize gelesen. Ein System in dem der PI die z.B. Target-Velocity vorgibt und der Microcontroller über PID dann dafür sorgt das diese erreicht wird.

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ja, genau so.
Ich selber habe für meinen Pi stapelbare Extension-Boards (Dexter BrickPi3, per SPI) für Encodermotoren mit M0-cpus (mit onboard-H-Brücken für je 4 Encodermotoren, max. je 1A pro Encodermotor, per Zusatzschaltung allerdings auch stärkere H-Brücken ansteuerbar).
Dabei können diese sogar PD per multithreading ganz alleine von sich aus (eigene Firmware mit Python oder C++ API).

Es gibt solche stapelbaren HATs/Shields auch fertig von Adafruit (nur Python API) - oder du baust sie selber.
ARM Cortex M0 cpus sollten die HATs aber schon haben.

Danke für die Antwort. OK, verstehe, das sind dann aber Controller mit eigener Logik und nicht nur einfache Driver HATs. Meine Idee war da eben diese Produkte aus Teensy und Driver "selbst zu bauen", um mehr Kontrolle zu bekommen (z.B. Position eines Aktuators, beeinflusst PID Werte eines Zweiten - Erklärung: Ist der Manipulator Arm ausgetreckt und wird mit Hoher Nutzlast gefahren so hat es der Aktuator an der Basis mit ganz anderen Kräften zu tun, als wenn mit wenig Nutzlast auf kurzen Hebel gearbeitet wird.) und vor allem viele Motoren darüber steuern zu können (so ganz schnell wie beim Balance-Bot müssen die bei mir nicht sein). Hast du Know-How, Keywords oder Links wieviel Motoren mit einem Teensy koordiniert gesteuert werden können und in welcher Qualität (Latenz)?

Gibt es Threads, Youtube, Blog, Github, oder so zu deinem Build-Projekt, sonst kommen da jetzt noch mehr Fragen in mir hoch.