Hallo zusammen, der Urlaub naht und ich möchte für ein Geburtstagsgeschenk für meinen Neffen etwas Schönes konstruieren. Ich dachte hierbei an eine Art solarbetriebene Heuschrecke. Ansatz: Die Solarzelle speist einen Energiespeicher. Der Energiespeicher wird ab einem bestimmten Schwellenwert schlagartig in einem Hüpfer entladen. Anschließend beginnt das ganze Spiel erneut. Dergestalt soll das Ding dann alle paar Minuten einmal hüpfen und dabei auch ordentlich weit kommen. Der Energiespeicher könnte sowohl elektrisch (ev. Goldcap) oder mechanisch (Feder wird mit Getriebemotor aufgezogen) realisiert werden. Momentan erscheint mir die elektrische Speichervariante am vielversprechendsten. Nun ist jedoch die Frage: Wie wandelt man die elektrische Energie am besten in kinetische (Hüpfer) um? Nimmt man einen Motor der sich schlagartig für einen kurzen Moment dreht und dabei einen Impuls auf den Boden überträgt? Oder wäre ev. eine Spule über einem Magnetring denkbar, welche sich dann abstößt? (so ähnlich wie beim Lautsprecher) Im Prinzip gehts mir erstmal um das Sammeln von Konzepten für den Energiespeicher (mechnaisch vs elektrisch) und den Sprungmechanismus (Motor, Feder, abstoßende Spule etc..).
Hallo, das ist ein Fall für micro energy harvesting. Viele Grüße!
Jonny Obivan schrieb: > Ich dachte hierbei an eine Art solarbetriebene Heuschrecke. Wie groß und schwer sollte das Ding denn werden? Und wie hoch sollte sie springen? Mit diesen Angaben lässt sich dann die nötige Energie ausrechnen. Vermutlich kommt dabei heraus, dass das Konzept schon daran scheitert: > Die Solarzelle speist einen Energiespeicher.
Ich denke, das ist realisierbar. Einen Solarmotor betreiben, der über eine große Untersetzung (Schneckengetriebe) eine Feder spannt, die dann an einem einstellbaren Druckpunkt auslöst und die Sprungmechanik antreibt...
Hallo Jonny, schau mal hier... http://www.faz.net/aktuell/wissen/physik-chemie/biomorphe-maschinenwesen-die-biotope-der-roboter-12011236.html MfG Sven
Youtube/Google mal nach "Theo Jansen". Hüpft zwar nicht, läuft aber schön... https://www.youtube.com/watch?v=kKSDgIhc8GI
Lothar Miller schrieb: > Jonny Obivan schrieb: >> Ich dachte hierbei an eine Art solarbetriebene Heuschrecke. > Wie groß und schwer sollte das Ding denn werden? Und wie hoch sollte sie > springen? Mit diesen Angaben lässt sich dann die nötige Energie > ausrechnen. Vermutlich kommt dabei heraus, dass das Konzept schon daran > scheitert: >> Die Solarzelle speist einen Energiespeicher. Hallo Lothar, als Ausgangspunkt könnte ich mir folgende Solarzelle vorstellen: http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/191308-da-01-en-SOLARZELLE_4V_35_MA.pdf Daten der Zelle: Im = 35mA Vm = 4V Abmessungen: 39 X 35mm Gewicht: leider unbekannt Um die Energie zu speichern würde ich einen kleinen Kondensator mit etwa 1F nehmen. Der Energieinhalt im Kondesator betrüge voll geladen dann etwa Wc = 1/2 C U² = 8 Joule Ganz grob überschlagen (Konstantstrom) würde das Laden etwa t = C*U/I = 114s dauern. Also etwa 2 Minuten. Ich denke mal in der Realität wird man also unter 10 Minuten bei guter Sonneneinstrahlung schaffen. Ich habe mal einen Goldcap an eine kleine Solarzelle gehängt und unter der Halogenlampe hat der sich auch brav in endlicher Zeit aufgeladen. Das wäre ja schonmal eine Hausnummer. Milchmädchenhaft (Epot = Wc) veranschaulicht könnte man damit einen Körper von 100g stolze 8 Meter hoch hüpfen lassen: Epot = m*g*h --> h = Wc/m*g = 8m Natürlich unterschlage ich an dieser Stelle einige Faktoren. Ich gehe mal von einer Effizienz von 10% aus. Dann würden immernoch 80cm Sprunghöhe übrig bleiben. Das wäre ja ein ganz passabler Hüpfer. > Ich denke, das ist realisierbar. Einen Solarmotor betreiben, der über > eine große Untersetzung (Schneckengetriebe) eine Feder spannt, die dann > an einem einstellbaren Druckpunkt auslöst und die Sprungmechanik > antreibt... Hallo Simpel, Man könnte ja auch beides kombinieren (Feder + Kondensator). Ich habe die Bedenken, dass der Motor ev. gar nicht anläuft, wenn seine Belastung zu groß ist. Der Kondensator könnte vorher in Ruhe etwas Energie speichern und den Motor damit anlaufen lassen.
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Goldcaps können keine hohen Ströme liefern. Wenn schon elektronsch, dann muss es ein Kondensator werden. Eventuell eignet sich ein Lautsprecher dazu, die Bewegung auszulösen. Als Kind fand ich es immer sehr lustig, kleine Tonkügelchen mit Lautsprechern durchs Wohnzimmer zu katapultieren.
Jonny Obivan schrieb: > Der Energieinhalt im Kondesator betrüge voll geladen dann etwa > Wc = 1/2 C U² = 8 Joule Goldcaps haben einen großen Innenwiderstand. Ein Goldcap kann die gespeicherte Energie nicht schnell oder gar plötzlich abgeben. Wenn dann eher mechanisch.
Jonny Obivan schrieb: > Wie wandelt man die > elektrische Energie am besten in kinetische (Hüpfer) um? Was hast du denn gegen die Natur, Heuschrecken sind an das Hüpfen sehr gut angepasst - zwei eingeklappte 2teilige Beine, die sich schlagartig strecken, bewirken was du willst und sehen auch noch wirklichkeitsnahe aus. Notfalls auch einteilige Beine die eine Drehbewegung um 180 Grad ausführen. Du könntest auch versuchen, bei toten Heuschrecken elektrische Impulse auf die Beinmuskeln zu geben, aber ich fürchte dafür müssen sie relativ frisch sein. Georg
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