Roboterboot

[Charon102]

Hallo Leute


In letzter Zeit hab ich mir ein bisschen Gedanken zu einem neuen Projekt gemacht.
Das tolle an Robotik das man das Thema universal verwenden kann. Land, Luft und Wasser (Unterwasser).
In Robotikforen wird ja oft über die "landgebundene" Variante diskutiert. Wie siehts denn AUF dem Wasser aus? So ein Projekt habe ich noch nie gesehen und wäre auch äusserst reizvoll.
Ein Roboterboot könnte z.B mit einem digitalen Kompass und GPS ausgerüstet sein. Die Steuerung übernimmt ein Servo und ein Fahrtregler mit Akku und Motor werden für den Antrieb verwendet.
Wenn man die Idee etwas weiter spinnt könnte man sogar kleinere Rennen unter solchen Booten organisieren. Dazu müssten aber Bojen im Gewässer versenkt werden (sollte mit Gewicht kein Problem sein), welche ein Signal senden, ähnlich wie eine Bake.
Die Strecke müsste dann von den Booten autonom abgefahren werden oder noch besser, eine Rundenzahl sollte erreicht werden.
Die Boote untereinander sollte aber eine gewissens Kollisionssystem haben, weil es um solche Bojen ziemlich eng werden kann. Der Parcours könnte auch auf einem See, mit entsprechender Ausdehnung aufgestellt werden.

Was meint ihr dazu, wäre doch ne coole Sache.

[dundee12]

Wäre dvhon cool. Auch wenn ich mich mit der elektronik nich wirklich gut auskenne, glaube ich das das mit dem autonomen schwimmen nach bojen zieeemlich schwer und teuer wird! gerade gps ist keine billige sache!

[James]

wasser ist sicher ne lustige sache, nur denk ich dass das im moment no ned so viele machen, weils einfach einfacher ist, wenn der roboter neben einem im zimmer rumfährt und man nicht erst in den teich steigen muss wenn mal was ned funktioniert. die idee is aber an sich schon cool.

Bernhard

[Cybrix]

ide bojen müssten nur eine art signal (z.B ultraschall oder so aussenden und dann müssten die boote das halt peilen mit nem sensor auf nem stepper oder halt mehrere sensoren

[James]

normalerweise wird für sowas ja ein gepulstes IR-Signal verwendet. geht das auch bei tageslicht entsprechend gut?

[Cybrix]

müsste doch eigentlich ir fernbedienungen funzen doch auch am tag!

[James]

hast du ne IR Fernbedieung schon mal draußen bei strahlendem sonnenschein ausprobiert? und manche fernbedienungen gehen auch drinnen ned richtig.

[Cybrix]

ja hab ich mal zur wm 2002 haben wir draußen unseren fernseher aufgetsellt und das hat wunderbar geklappt!

[walddax]

Mit der richtigen Schaltung vorweg klappt das sicher :)

@Charon102
Dein Projekt klinkt interessant, bin auf Ergebnisse gespannt ;)

Greetz walddax

[Charon102]

Hallo Leute

Als ich bin von der ganzen Idee wirklich ziemlich begeistern. Anstatt Rennboot könnte man auch Segelboote antreten lassen. Ich I-net gibts tolle gratis Baupläne, welche man mit ein bisschen Geschick realisieren kann.

z.B hier:
http://www.modellbaurodenkirchen.de/Basic/BASIC.htm

Die Kosten gegenüber einem landgebundenen Robi sind auch nicht sooooo viel mehr. Mann braucht nur ne kleine Winde, einen Standartservo und ein bisschen Holz und Kleinteile. Das sollte also niemanden umhauen. Akku, Getriebe, Schrittmotoren oder so was braucht man ja alles nicht.
Ein Robotik Segelboot könnte theoretisch über dutzende von km segeln und das alles nach Kompass oder GPS.
Die Bojen werden aus zylindrischen Plastikbehältern gemacht (hab ich zu Hause genug), welche dann im See verlegt werden. Ein Alustab durch den Plastikbehälter nützt als Erhöhung für den Ultraschallsender. Jede Boje hat eine andere modulierte Frequenz, so könnte der Mikrocontroller and Bord, die verschiedenen Wegpunkte erkennen. Drei oder vier Bojen würden schon zu Begin ausreichen.

Ich werd bis im Winter ein besseres Konzept ausarbeiten. Dann werd ich es im Netz veröffentlichen und hoffen das es ein paar Robotikfans anzieht. Ich werd auch Fachhochschule und Unis berücksichtigen und anschreiben. Vielleicht haben die dort ein paar Studenten im Elektronik oder Mechatronik Studium welche sich dafür interessieren.
Es wäre absolut toll, wenn das erste Rennen im Sommer 2006 über die Bühne gehen könnte.
Vier oder fünf Starter würden zu begin schon ausreichen.

Grüsse Charon102

[James]

segeln is aber schon verdammt schwieríg, denk ich mir. weil da brauchst auch ein paar sensoren, damit du weißt woher und wie stark der wind kommt. und dann must noch die segel entsprechend ausrichten. würde mich aber auch ziemlich interessieren. also ich hätte an so nem wettbewerb schon interesse.

Bernhard

[Cybrix]

so mal als Frage wie willst du das den abdichten zwischen Motor und Schraube so das da kein wasser reinkommt?

[James]

Dafür gibts ein "Stevenrohr". da is öl oder fett drin, dann bleibt innen alles schön trocken. is ja nicht so, dass wir die ersten wären, die ein boot mit schraubenantrieb bauen.
am besten du schaust dir ein forum höher den artikel zum "t-bot" an, da steht dann alles zu dem thema drin.

[Opus]

Hi Charon,
bin schon seit langer Zeit mit einem solchen Projekt am gären. Bin aber völlig in Zeitnot geraden als ich meinen Arbeitsort wechselte. Mein Projekt ist sehr ergeizig. Deine Idee ist auch interessant, weil kleine 'Rennen' auch ihren Reiz haben. Ich bin gerne dabei!
www.roboboot.de

[Charon102]

Wow, der Rumpf sieht toll aus.
Wie lang wird denn das Boot? Sieht ziemlich gross aus. Welches GPS System möchtest du verbauen?
Also ich plane eher was mit Holz, klassischer Modellbau. Das reicht für Seen ud Gewässer, welche wir hier haben. Dein Boot ist wohl eher für das Meer gedacht, nicht?

GPS werd ich mir kaum leisten können. Ich hab zu hause noch ein Philips Kompass Sensor in der Bastelkiste. Könnte auch hinhauen, wenn noch Bojen mit Ultraschallsendern eingesetzt werden.
Ich möchte die Kosten ziemlich tief halten. 50 Euro für Rumpf, Lack, Kleinteile. 40 Euro für Elektronik. Das sollte reichen. Wer mehr verbauen möchte, kann das auf jeden fall tun.

[Opus]

Der Rumpf ist etwa 2,30m lang, so hoch wird auch das Segel werden. Ja, es soll seetauglich werden. Natürlich ist die Navigation vom GPS abhängig. Ich habe 2 Module und möchte sie redundant einsetzen. Kopfzerbrechen macht mir die energiesparsamste Möglichkeit diese Ding auf Kurs zu halten. Ich tendiere zu einer elektrisch verstellbaren Kopplung zwischen Windfahne und Ruderanlage. Da ist noch einiger Gehirnschmalz nötig...
Zu Deiner Idee mit kleinen Elektrobooten. Das ist mal was ganz anderes in Sachen autonom. Kurse auf einem kleinen Weiher könnte man mit Laser-Pointer 'abstecken' Die Herausforderung sind die Wellen und das entsprechende Schaukeln der Boote. Ich könnte mir eine Rennklasse und eine Segelklasse gut vorstellen. Schließlich sollte man zuerst die Anforderungen ausarbeiten und dann danach die Boote entwickeln.

[Mobius]

50 Euro für Rumpf, Lack, Kleinteile. 40 Euro für Elektronik

Also das mit'm Rumpf geht sicher... Mein IOM-Bo(o)t hat bisher (Rumpf, Kiel, Runder und Mast fertig) um die 35-40 € gekostet (das meiste ging für den Holztrumpf und Bootslack weg).

Naja, ob du mit 40€ für die Elektronik auskommst ist eine andere Frage. Teuer wird eine Funkverbindung, das einer Modellbau-Fernsteuerung (~300 Metern) entspricht. Meine Lösung ist gerade ein Walkie-Talkie das an ein PIC gekoppelt ist, funktioniert aber noch nicht wirklich (leider :( ). Ansonsten sind Servos/Schrittmotoren und dessen Treiber leider auch nicht gerade billig, wenn man sie (wie ich) neu erstehen muss.


Ich hab zu hause noch ein Philips Kompass Sensor in der Bastelkiste

Weiß net... musst schauen, wie sehr sich die Ungenauigkeit des Moduls bei Neigung erhöht (bei den Kompassmodulen mit KMZ51/10 sind es bei 45° fast +/- 50%). Eine Möglichkeit wäre es, rein theoretisch natürlich, das Kompassmodul in Flüssigkeit zu lagern, doch zweifle ich dran, ob das ne sooo gute Idee wäre. Bis ich da eine gute Idee habe, werde ich einfach ohne nen Kompass auskommen müssen. GPS ist halt teuer und für meine Zwecke ungenau (bei einem See mit 30 Meter radius machen 5 m+/- schon einiges aus, vor allem, weil ich in Küstennähe bleiben will)...


@Opus: geiles Ding, das du da baust, doch für mein Geschmack ein wenig zu metallisch ;) Bin da eher der Holz-Fan ^^

just my 2 cents
MfG
Mobius

[Charon102]

@ Opus

Der Rumpf ist etwa 2,30m lang, so hoch wird auch das Segel werden. Ja, es soll seetauglich werden. Natürlich ist die Navigation vom GPS abhängig. Ich habe 2 Module und möchte sie redundant einsetzen.
Das ist ja ne riesen Ding. Willst du das Boot für irgendwelche Forschungszwecke betreiben?
Hier gibts sowas. Du kennst die Seite bestimmt schon.

http://users.aber.ac.uk/mjn/Autonomous%20Sailing%20Robot.htm

Kannst du etwas genauere Angaben machen zu deinem GPS? Vorallem der Preis würde mich interessieren. Benutzt du eins als Notreserve?
Wie siehts mit Kompass aus?


Kopfzerbrechen macht mir die energiesparsamste Möglichkeit diese Ding auf Kurs zu halten. Ich tendiere zu einer elektrisch verstellbaren Kopplung zwischen Windfahne und Ruderanlage. Da ist noch einiger Gehirnschmalz nötig...
Windfahne? He .. he ..gute Idee. Willst du die auf dem Mast montieren? Das Boot auf Kurs zu halten wäre doch auch ohne Windfahne möglich, mit GPS und Kompass.
Um Energie zu sparen könntest du doch in regelmäsigen Zeitintervalen einen Ruderimpuls geben. Bei glatter See würde das bestimmt ausreichen.

Zu Deiner Idee mit kleinen Elektrobooten. Das ist mal was ganz anderes in Sachen autonom. Kurse auf einem kleinen Weiher könnte man mit Laser-Pointer 'abstecken' Die Herausforderung sind die Wellen und das entsprechende Schaukeln der Boote. Ich könnte mir eine Rennklasse und eine Segelklasse gut vorstellen. Schließlich sollte man zuerst die Anforderungen ausarbeiten und dann danach die Boote entwickeln.
Ich weiss ja noch nicht ob es Elektro- oder Segelboot werden soll. Ich tendiere eher für Segel. Ich hab ne kleine Graupner Winde und Servo zu Hause und mehr brauchts ja nicht. Ausserdem lassen sich Sensoren besser befestigen.
Mit Laser kenne ich mich nicht aus, ich kann mir aber nicht vorstellen, dass das auf einem "welligen" Gewässer funktioniert. Ich tendiere eher zu einem Ultraschallsender, welcher in 360 Grad ein moduliertes Signal aussendet. Hier könnte man ganz einfach einen kleinen Solarmotor in das Innere eines Plastikbehälters bauen (mit batterien) welcher dann eine kleine plastik Platform dreht, auf welcher der Ultraschallsender sitzt. Das sich ne Boje im Wasser dreht muss
das Ultraschallsignal 360° gesendet werden.
Die Segelbooten fahren zuerst mit Kompassmodul auf einem bestimmten Kurs bis sie das Ultraschallsignal empfagen. Der Microcontroller erkennt nun um welchen Wegpunkt es sich handelt und ändert nun den Kurs zur Boje zwei.
@Mobius


Also das mit'm Rumpf geht sicher... Mein IOM-Bo(o)t hat bisher (Rumpf, Kiel, Runder und Mast fertig) um die 35-40 € gekostet (das meiste ging für den Holztrumpf und Bootslack weg).
Naja, ob du mit 40€ für die Elektronik auskommst ist eine andere Frage. Teuer wird eine Funkverbindung, das einer Modellbau-Fernsteuerung (~300 Metern) entspricht. Meine Lösung ist gerade ein Walkie-Talkie das an ein PIC gekoppelt ist, funktioniert aber noch nicht wirklich (leider Sad ). Ansonsten sind Servos/Schrittmotoren und dessen Treiber leider auch nicht
Naja, so günstig wie man immer denkt, wirds sowieso nicht. Aber ich will das Ganze natürlich so erschwinglich machen, das andere auch mit machen können.
(1x Winde, 1x Servo, 1xStromversorgung, 1x Microcontroller, 1xKompassmodul, 4x Ultraschallempfäner = max 50 Euro)
Was willst du denn mit einem Schrittmotor auf einem Segelboot? Funkverbindung muss auch nicht sein, sonst wäre es ja nicht robotic sonder R/C. :wink:

Weiß net... musst schauen, wie sehr sich die Ungenauigkeit des Moduls bei Neigung erhöht (bei den Kompassmodulen mit KMZ51/10 sind es bei 45° fast +/- 50%). Eine Möglichkeit wäre es, rein theoretisch natürlich, das Kompassmodul in Flüssigkeit zu lagern, doch zweifle ich dran, ob das ne sooo gute Idee wäre. Bis ich da eine gute Idee habe, werde ich einfach ohne nen Kompass auskommen müssen. GPS ist halt teuer und für meine Zwecke ungenau (bei einem See mit 30 Meter radius machen 5 m+/- schon einiges aus, vor allem, weil ich in Küstennähe bleiben will)...
Hmmm ... danke, daran habe ich überhaupt nicht gedacht. Ich wusste nicht, dass die Kompass Module durch Neigung an Ungenauigkeit zu nehmen. Das wäre natürlich ein Problem. Segelboot sind zum Neigen geboren.
Da muss ich wohl ein bisschen experimentieren. Ein Ausgleich auf einer Eben (z.B Y Achse) wäre mit einer Aufhängung möglich Doch ein Segelboot neigt sich auch nach vorne und hinten. Hmm... Eine Flüssigkeitsbad wäre technisch kaum möglich. Wohl eher ein Lot.
Ich muss mir das nochmal überlegen.
Danke für den Tipp

[Cybrix]

nemmt doch für denn kompass irgend ein öl das nicht leitet hab das schonmal beim case modding gesehen der hatte denn ganzen rechner voll öl

[Mobius]

Was willst du denn mit einem Schrittmotor auf einem Segelboot

Naja, leider besitz ich keine Servowinde (geschweige den ein Servo für das Ruder), da muss ich halt auf andere Optionen zurückgreifen um das Schiff zu kontrollieren. Und bei einem Unendlich-Schott (d.h. Servo dreht ein durch den Rumpf gehendes Seil auf dem die eigentlichen Schotts des Foks/Genuas und/oder des Großsegels befestigt sind; kann es leider nicht besser beschreiben und Bild hab ich grad a net parat) ist es ja wurscht, ob's eine Winde oder ein Servo dreht. ;)

Naja, ich hab vor das Schiff auch auf "autopilot" Fahren zu lassen, doch so ganz will und kann ich mich nicht von der totalen Kontrolle des Schiffes trennen (vor allem, weil ich dann nur noch baden gehen könnte, wenn das Schiff ein Blödsinn macht, so übernehme ich halt wieder die Kontrolle ;) ).

Das mit dem Öl ist halt so eine Sache... Wenn's ausläuft hat man halt ein grobes Problem (auch wenn es der Elektronik nicht's ausmacht, den Rumpf muss man sicher reinigen).
MfG
Mobius

[Grusim]

Was mir bei diesem Thread so spontan irgendwie durch den Kopf schiesst, wäre das Boot vom Marineer bei Waterworld (Kevin Costner mit Kiemen). Der hat doch diese "Windglocke" wie sie die nennen. Könnte man sowas wirklich wohl bauen? Dann bräuchte man keinerlei Ansteuerung für Segel oder so. Und bau ein E-Motor zur Not ein. Ich weiss nicht ob du wirklich Lust hast beim Probelauf immer ins Wasser zu klettern, wenn Flaute plötzlich ist oder das Segel irgendwie sich verhackt und du es nicht mehr steuern kannst von Land aus und das Boot 150 oder 200 m entfernt ist. Einfacher Aussenborder, kann man ja später wieder ab machen.

[Cybrix]

Das mit dem Öl ist halt so eine Sache... Wenn's ausläuft hat man halt ein grobes Problem (auch wenn es der Elektronik nicht's ausmacht, den Rumpf muss man sicher reinigen).
MfG
Mobius

Man muss ja nicht schmieröl nehmen das klappt mit einfachem speiseöl!
Was ja einfacher zu reinigen ist!

http://www.spiegel.de/netzwelt/technologie/0,1518,356558,00.html

[Opus]

Da fällt mir spontan die kardanische Aufhängung ein... aber auch diese wird schaukeln. Andere Idee: für jeden Krängungswinkel(Kippwinkel des Bootes) gibt es doch eine definierte Abweichung des Kompasses. Also hängen wir an ein Poti ein Pendel und das zeigt einigermaßen genau nach unten. Dann nehmen wir aus einer Tabelle die Abweichung pro Grad Krängung. Für Segelboote genau genug.
Als Kurs würde ich eine Strecke durch zwei 'Lichtvorhänge' definieren und die Boote zwischen beiden hin und her schwimmen lassen.
Der Wettbewerb könnte dann sein: in 10 Minuten so oft wie möglich die Strecke hin und hersegeln. Die Boote dürfen wenden, wenn sie den Lichtvorhang durchfahren haben.
Wie ein Boot Kollisionen mit anderen vermeidet ist jeweils durch den Grips des einzelnen Teilnehmers zu lösen, denn, Kollision = Geschwindigkeitsverlust und <> Siegchancen.
Wie kann ein Boot schneller sein? durch aktive Steuerung von Ruder und Segel. Durch Sensoren für Wind und Wasser. Darin stecken viele Forschungsmöglichkeiten und ich rechne mit vielen neuen Ideen und Lösungsansätzen.. Entsprechend sollte es da wenig Beschränkung geben.
Ich bin gerne dabei!

[Opus]

Ist der thread gestorben? Wäre echt schade darum!

Micha :-k