Planung meines Outdoor Roboters

[Thorsten]

Hi,

ich stell hier mal die Planung meines neusten vor:
Es soll ein vierrädiger outdoor Roboter werden. Für den
Antrieb hab ich Scheibenwischermotoren geplant, die
über eine Kette beide Räder antreiben.
Die Grundmaße des Bots sind 300x400mm, als Räder
hab ich hier noch vier Rasenmäherreifen mit 150mm
durchmesser liegen, die Wellen sind aus 10mm Silberstahl
Das ganze Gestell will ich aus 2,5mm Alu Blech und Winkeln
bauen.
Zur Steuerung soll dieser Rechner:
http://www.asus.com/products4.aspx?l1=12&l2=43&l3=0&model=359&modelmenu=1
mit Linux http://www.openwrt.org/ verwendet werden

Schreibt mal was ihr davon haltet, bin zwar recht fitt in
Elektronik und Programmierung, bei der Mechanik ist es
bei mir aber nicht ganz so doll.

Thorsten

[tobimc]

HI!

Sieht gut & cool aus!
Ich würde die Motorboxen oben auch verschrauben, der Stabilität wegen.
Wie hast du den Motor befestigt?

VLG Tobi

PS: (vergessen) Die Bodenplate solltest du noch in der Mitte mit nem Winkel o.ä. verstärken, sonst hängt sie trotz noch so stabilem Alu durch.
Aber ich glaube da soll noch ein Deckel drauf...? Das langt auch.

[Thorsten]

Hi, das ging ja schnell,

oben mach ich vieleicht in der Mitte noch einen festen Steg rüber, wenn
ich oben auch ne Platte rüberschraube, kommt man so schlecht an die Elektronik. Die Scheibenwischermotoren schraube ich direkt auf das
Blech. Die haben neben der Welle drei M6 (oder M5? muss ich nochmal schauen) Gewinde.

mfg
Thorsten

[UlrichC]

Hallo,
die Zeichnungen sind ganz nett aus!

Prima Sache, da kann man ja gleich loslegen ...
Ich habe mich gerade gefragt wo Du das Ding einsetzen willst.
Die Konstruktion wird wie es scheint später nur auf der Ebene fahren.
Fersteh mich bitte nicht falsch... meine Erwartungshaltung für Outdoor ist nicht das das Ding später Gelände der Klasse 4 oder Treppen bzw. Bordsteine überwinden soll... aber ein Feldweg bzw. Grasflächen sollten schon drin sein.
...
Mit dem Radstand bekommst Du dann wahrscheinlich Probleme wenn Du Asphalt/Beton verlassen möchtest.
Die rel. grosse Bodefläche wird bei kleinen Unebenheiten aufsitzen weil der Radabstand ziemlich groß ist.
Zudem wird dir die geringe Bodenfreiheit wie ein Kehrgerät wirken und alles nicht nagelfeste mitnehmen.
Versuche mal den Radabstandstand zu veringern und Bodenfreiheit zu gewinnen.
Bei dieser Bauform werden dich zwei Räder mehr (sechs Räder) nicht arm machen ;-)

Gruß,
Chris

EDIT: Blub ... einfacher: Versuche schmaler und länger zu konstruieren

[tobimc]

Hi!

MH... Wenn du nur nen Steg machst, solltest du die Bodenplatte verstärken.
(Ich würds mit Deckel schöner finden...)

JA, die schrauben müssten reichen, sonst kannst ja ne Schelle o.ä. hinmachen.

VLG Tobi

[Thorsten]

Einen Deckel hab ich auch geplant (war ich zu faul zum zeichnen) aber der trägt nicht groß zur Stabilität bei, da
er sich möglichst leicht öffnen lassen soll, also nicht
geschraubt wird.
Ich denke ich schraube vorne und hinten auf Bodenplatte
zwei Winkel, auf den Meter kommt es dann auch nicht an.

@UlrichC
Naja, der Roboter soll nicht in der Wüste rumflitzen,
eher im Garten (-> Rasenmäher spukt da so im Hinterkopf rum :) )
Mit den breiten Radstand und dem geringen Achsabstand
will ich den Abtrieb beim Kurvenfahren gering halten, das
wär bei 6 Rädern und schmaler Bauweise sicherlich ein
Problem. So hab ich genug Platz für Akkus und Elektronik.
Vieleicht kann ich kleinere Kettenräder nehmen, und damit
etwas Bodenfreiheit gewinnen. Muss ich noch mal schauen
*cad anwerf*

mfg
Thorsten

[Manf]

Der Radstand ist sicher klein gewählt, (um sich vor der Lenkung zu drücken?).
Sicher auch berechtigt, aber das wird die Sache im Gelände nicht einfach machen.
Ein Ausleger mit Rad zur üblichen Dreiradkonstruktion hilft sicher mehr als die dichten Achsen.
Entschuldige die Offenheit.
Manfred

[Thorsten]

@Manf:
Ja genau, mit den geringen Achsabstand will ich Problemen
mit den Abtrieb aus dem Weg gehen. Hab eben mal
nachgemessen: Hab so um die 3,5 cm Bodenfreiheit
mit kleineren Ritzeln und etwas Bastellei könnte ich noch
1,5 cm raushohlen. Ist imm noch nicht so besonders, aber
geht schon wegen der Kettenräder nicht.
Ich werd mir die Idee mit zwei drehbaren Stützrädern noch
mal durch den Kopf gehen lassen.


Entschuldige die Offenheit
Ich bin froh wenn jemand seine Meinung zu dem
Projekt sagt. Ist wie gesagt mein erster Bot für draußen.
Besser wenn jetzt kritik kommt, als dass der Bot zwar toll
aussieht und Kraft hat aber nicht (draußen) verwendbar ist.

mfg
Thorsten

[UlrichC]

Ich möchte nicht über Zentimeter rumlametieren ;-)

Es ist nur so... wenn du Räder hast die auf einer Achse weit voneinander wegstehen, ist die Möglichkeit ein Hindernis zu überwinden kleiner. als bei einem kleineren Radstand.

Klar sparst Du Dir dabei Kraft bei einer Drehung auf der Hochachse, nur Du brauchst um so mehr Kraft wenn Du beispielsw. eine Grasnarbe Deines Gartens nicht mit exakt 90° (Frontal) anfährst.

Überlege mal wie groß Deine Bodenfreiheit sein müßte um ein Aufsitzen zu verhindern, wenn eine Seite Deiner Konstrukion auf eine 5 cm Anhöhe fährt und die Zweite Seite erst auf 40 cm Abstand folgt.
(5 cm ?)

Das mit der Bodefreiheit ist einfach zu regeln.
Versuche mal die Kettenräder vom Antriebsrad nicht in den Kasten bekommen zu wollen.
(Siehe Motorad, Fahrad)
Die Ketten + Kettenräder müßen nicht besonders geschützt werden.
Die sind meist die stabilsten Elemente eines Roboters.

Gruß,
Chris

[Thorsten]

Ok, vielen dank für die Anregungen.

also zurück ans virtuelle Reißbrett. Ich werde mich heute
Abend mal hinsetzen und ne neue Version Zeichnen, hab
da schon ein paar Ideen.
Jetzt muss ich erstmal sehen dass ich noch ein bisschen für
meine Klausuren lerne.

Thorsten

[Spurius]

Willst du Linux direkt auf den Accesspoint/Router draufspielen, oder kommt da noch was dazu?

[UlrichC]

*gg* entweder hat sich der Link geändert oder ... wir haben noch ein Thema das man noch etwas bequatschen müsste :-k

[Thorsten]

Nö, der Link passt schon, Linux soll auf den Acces Point
laufen.

Hier ein paar Daten zur Hardware:
- 200Mhz MIPS Prozessor
- 4Mb Flash (ist ein bischen knapp, s.u.)
- 32 MB Ram
- WLan (achne)
- 2 serielle Schnittstellen
- und das Tor zur (Hardware) Welt: Usb 2.0

Hab schon selber hier einen Linksys WRT54G mit
Linux (auch OpenWRT) laufen, hab da auch die seriellen Schnittstellen
nach draußen gebaut, geht beim Asus auch. Aber der
Asus hat galt noch Usb, damit kann man noch Festplatten,
USB-Sticks, Kameras *treum*
anschließen. Und man hat
Datenübertragung per WLan.

Wenn man dann noch den Preis betrachet (~80€) gibts
keine halten mehr :)

mfg
Thorsten (der an neuen Plänen arbeitet)

[UlrichC]

Ja nu wieviel Platz bleibt da noch für eigenen Code wenn das OS drauf ist?

Gruß,
Chris

[Thorsten]

So, hab mal einen neuen Plan gemacht, Achsabstand ist
immer noch 180mm, da geb ich vieleicht noch ein bischen
zu. Aber die Maße des Kastens sind jetzt 300x300m,
die Motorkästen hab ich rausgeworfen und Räder und
Antrieb auf die gleiche Seite gesetzt. Dadurch hab ich
auch ne Menge Platz in der Mitte gewonnen, dafür muss
ich dann wohl die Wände mit den Motoren Stärker abstützen.

mfg
Thorsten

Edit: Hab grad gesehn dass ein Scheibenwischermotor
falsch gespiegelt ist, aber das Prinzip des Aufbaus ist
ja erkennbar.

[Thorsten]

@UlrichC
Ram oder Flash?
Flash ist wohl nicht viel über, man kann ein bischen
Platz schaffen indem man den ganzen Router spezifischen
Kram (die Konfiguartionswebseiten z.B.) rauswirft. Aber man
hat ja USB!
128Mb Stick dran und ruhe ist!
Mein linksys hat nur 16Mb ram und kommt mit dem gleichen
System aus. Daher geh ich davon aus dass ich so um die
16-20Mb auf dem Asus freibekomme, wenn ich ein bischen
aufräume.

Thorsten

EDIT:
Hab mich grad mal auf den Linksys eingelogt:


# free
total used free shared buffers
Mem: 14612 13020 1592 0 1200
Swap: 0 0 0
Total: 14612 13020 1592
#
Der brauch so um die 13Mb

[UlrichC]

Ich meine Flash-RAM ;-)
Ok dann gilt weiterhin Hoffen ... geb bescheid wenn es mit dem OS und deiner Steuerung Klappt.
Das Du nun doch USB hast... wusst ich nich (oben steht das nich mit der letzten deutlichkeit).

Zu Deinem Konstrukt...
Die Motoren können etwas tiefer... daß spart wandstärke ;-)
3mm-5mm Alu?

30 X 30 sind etwas besser! Die Kurfen bekommst Du nach wie vor damit.

... noch Deckel drauf (das es nicht reinregnet)
... Querstreben oben (das es nicht zusammenklappt)
... Schutzblech (das beim Testen alle Finger dranbleiben)

Tip X33:
Wenn Du mit Profilen arbeitest hast Du es später einfacher als mit Blech.
Profile (Winkel) sind einfacher zu verarbeiten und müssen nicht gebogen, geschweißt oder verstrebt werden. Mit Profilen kann man auch ohne den Schrottkübel übermässig zu füllen umkonstruieren.
Wenn ein Blech erstmal gebogen.. gebohrt zudem mit Profilen verstärkt ist, sind Änderungen nur schwer ohne Verluste hinzubekommen.
Es ist zwar im ersten Ansatz eine andere Bauweise. Aber im Endefekt plant man eigentlich nur die Verstrebungen zuerst und setzt das Blech hinterher auf.

Gruß,
Chris

[Thorsten]

Zur Konstruktion:
Ich hab hier leider nur 2,5er Alu, wollt ich dann mit Winkeln verstärken.
Zum Bauen nur mit Profilen: Damit hab ich auch schon einen gebaut, su.
War erstaunt welche Stabilität man damit erreichen kann. Mangels
Erfahrung und aus gewöhnung hab ich wieder zum Blech als tragende
konstruktion gegriffen.
Bei Blech kann ich ungefähr sagen hällt oder biegt sich, bei Profilen
kann ichs nur schwer einschätzen obs reicht oder nicht.

Vieleicht mach ich nochmal Plan mit Profilen. Die dann damit
https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=16364&highlight=
verkleidet ist bestimmt auch schick.....

Thorsten

[UlrichC]

Sieht irgendwie fast aus wie die Konstruktion aus Deinem ersten Post... nur nich Outdoor ;-)

So ungefähr hab ich mir daß da eben vorgestellt.
Ein wenig Erfahrung oder etwas Lagerbestand muß man dann schon haben. Bei Blech aber genauso.
Wie schon gesagt, man denkt es wird anders mit Profil aber daß Ergebnis ist in etwa das selbe. (Jedenfalls wenn Du Dir nun noch die Verkleidung anschraubst).

Mhh Lexan? hab ich eigentlich nur zum Gravieren verwendet...
War mehrschichtig farbig also Teuer und Schwer ... als Verkleidung bestimmt nett (zum gegebenen Zeitpunkt).


Gruß,
Chris

[Thorsten]

Jetzt bin ich am schwanken, Blech und verstärken oder gleich streben.
Eigentlich sind streben ja wirklich einfacher. Muss ich mir nochmal
überlegen. Das Gestell muss ja doch ganz schön was aushalten. Was
nimmt man da für Profile? Reicht da 20x20x2 davon habe ich hier noch
ein paar Meter, alles andere müsst ich nachkaufen.

Edit:
Hab grad mit Autocad gespielt und mich entschieden den Roboter
so wie im zweiten Plan, die Grundplatte und die Wände aus 2.5mm Alu,
zu bauen.
Den Rest, Oberseite, Vorder und Hinterteil verbinde ich mit Streben, an
denen ich dann die Elektronik, Sensoren usw. befestigen kann.
Ist denke ich ne ganz brauchbare Lösung. Ich mach die nächsten Tage
mal nen Gesamtpaln und poste den dann hier nochmal.


Vielen dank schonmal für alle die mir bis hierhin
geholfen haben.
Thorsten

[Thorsten]

So, die letzte Woche hatte ich Zeit an der Mechanik zu arbeiten
und hier sind die Ergebnisse:

Gesamtansicht:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=841

Antrieb:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=842

Die Naben der Kettenräder hab ich mit der Achse durchbohrt und die
Räder mit Stiften (im Moment sinds noch Nägel, die bekommt man leichter
wieder raus :) ) befestigt.
Die Tricos entwickeln auch bei der niedrigen Drehzahl schon ne schöne
Geschwindigkeit und Kraft. Wenn der Bot gegen ne Wand fährt, fährt er
dran hoch und kippt auf den Rücken, die Räder kann man mit der Hand
auch kaum stoppen.

Wenn ich den Motortreiber fertig gebaut hab lad ich noch ein paar Fotos
hoch.

mfg
Thorsten

[UlrichC]

Hallo Thorsten,
dann hast Du ja einige Dinge umgesetzt *SUPER*

In den Kettenspanner mußt Du noch etwas KonwHow einfließen lassen, aber sonst scheinst Du ein Mechanisches Talent zu haben.

Jetz gibts schon ein paar dieser Bots... man könnte fast einen Wettbewerb andenken ;-)

Netter Gruß,
Chris

[Thorsten]

Hi Chris,

danke für das Kompliment. Ja der Kettenspanner ist nur schnell
hingebastelt, weill ich den Bot endlich mal fahren lassen wollte :)
Andererseits klappt das nur mit dem Kugellager schon ganz gut,
aber sobald sich die Kette etwas längt muss da wohl was anderes
her.

Bin auch sehr positiv überrascht wie steif die Kontruktion geworden
ist. Die Bodenplatte ist aus 3mm Alu, die Seitenwände nur aus 2mm,
da war ich erst am schwanken ob das reicht. Aber die Kiste ist
bombenfest.
Beim nächsten Chassis werde ich aber wohl etwas weniger Schrauben
planen (Bei dem sinds über 100, im Autocad ist nen Loch schnell gemacht, aber wenn mans anreißen und Bohren muss *g*). Für die
ersten Tests hab ich nur jede 2-3 bei den Winkelprofilen reingedreht
und das hält schon bombig.

Ich werd mal sehen dass ich morgen den Motortreiber zusammenbaue,
dann kann ich schon mal die ersten richtigen Fahrversuche machen.

mfg
Thorsten

EDIT:

Jetz gibts schon ein paar dieser Bots... man könnte fast einen Wettbewerb andenken Zwinkern
Meinst du einen Wettbewerb für Outdoor Roboter?
z.B. Dreikampf: Rasen mähen, Straße fegen, Bier hohlen :)
müsste man mal drüber nachdenken.
Aber ich habs bislang noch zu keinen der Roboterwettkämpfe geschafft, ist immer
irgendwas dazwischengekommen.

[NumberFive]

Nettes Teil schön das es jetzt doch ein paar große gibt.
Dann brauchen wir dann doch dem nächste garten zu Testen *g*.

Im Herbst ist wieder Robotliga also ran.

Sagmal wie hast du die Motroren Isoliert es sieht mir so aus als hätest du das nicht gemacht. damit steht das gehäuse unter Saft was dir jetzt noch nicht weh tut aber verpole mal ein motor dann hast du ein klatten kurzschluß. Den ich denke das sind die Pollin motoren oder ?

[Thorsten]

Hi NumberFive,


Sagmal wie hast du die Motroren Isoliert es sieht mir so aus als hätest du das nicht gemacht. damit steht das gehäuse unter Saft was dir jetzt noch nicht weh tut aber verpole mal ein motor dann hast du ein klatten kurzschluß. Den ich denke das sind die Pollin motoren oder ?

Ja das sind die Pollin Motoren, die hab ich aber umgebaut, so dass das Gehäuse nicht
mehr auf Masse liegt.
Hab dazu auch nen Artikel ins Wiki gestellt.
https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Trico_Scheibenwischermotor

mfg
Thorsten

[NumberFive]

Du Bist mein HELD !!!!!

Wenn du jetzt ne Frau wärst würde ich dich glatt Knutschen

Gruß

[Thorsten]

*g*
Schön dass ich dir helfen konnte

[NumberFive]

Eine Frage hätte ich da noch wie kommst du auf schnell ?
also mein eindruck ist eher sehr langsam ok sie Reisen dich weg und ziehen mein Opa im rollstuhl aber schnell ist anders wie ist den deine Untersetzung in der Kette ?

[Thorsten]

Schnell ist da relativ :)
Sobald der Motortreiber fertig ist mess ich dass mal genau.
Bei der schnellen Geschwindigkeit liegt der so bei ca 25-35cm/s
da komm ich mit der Sensorik noch gut hinterher, wird natürlich
noch etwas weniger wenn die dicken Akkus draufkommen.

Ist etwas schneller als ich geplant habe, daher schnell.
Die Untersetzung ist 1,4:1

mfg
Thorsten

[NumberFive]

meine Untersetzung ist 19:9 => 2,1 : 1 also entwas mehr als bei dir.

Ich nehme auch an das deine räder entwas größer sind als 10 cm.

Baust du den Motortreiber selbst ?

[Thorsten]

Jup, die Räder haben einen Durchmesser von ~150mm.

Den Motortreiber bau ich selbst. Hab vorgestern mal
die Bastelkiste durchsucht und ein paar Mosfets und
Relais gefunden.
Hab jetzt für jeden Motor nen Mosfet für die PWM verbaut,
die Richtungsumschaltung mach ich dann mit einen Relais.
Mit einem dritten Relais kann ich noch bei beiden Motoren
zwischen dem schnellen und langsamen Anschluss wählen.

Ist halt ne Schaltung bei der ich mit vorhandenen Material
auskommen wollte, weil ich im Moment kein Geld für neue
Teile habe, ich spar noch auf den Router :(.

Funktioniert aber so schon ganz gut und ist günstig :)

Hier ist noch ein Bild von der Schaltung:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=845
Oben links ist noch eine Ansteuerung für einen Schrittmotor,
auch nur 4 für Transistoren unipolare Ansteuerung, keine Stromregelung,
reicht aber für kleine Geschwindigkeiten und Kräfte.
Auf dem Schrittmotor will ich einen Sharp Sensor zur hindernisserkennung bauen.

mfg
Thorsten

[NumberFive]

Habe mir ein RN Power gegönnt und warte jetzt auf die Neue version.

24 Volt 25 A max. alles per I²C Steuern den ich will ein I²C bus zum steuern des Ganzen apperates.

Habe auch zwei sharps auf steppern

Gruß

[Thorsten]

Ja ist auch super geeignet, bei mir kommts halt darauf an
die möglichst günstigste Lösung zu finden.

Den mega16 werde ich dann über RS485 ansteuern, so dass der sich
wirklich nur um die "Hardware" sprich Pwm für die Antriebsmotoren,
die Schrittmotorsteuerung, Sensoren einlesen etc.
kümmern muss. Die wirkliche "Intelligenz" sitzt dann im Router.

Wenn ich dann noch Ein und Ausgänge brauche werd ich noch
weitere avrs mit an den Bus hängen. Aber im Moment reicht ein
16er noch.

mfg
Thorsten

[NumberFive]

Da hätte ich angst in bestimmten situationen nicht mehr schnell
genung zu sein. wenn ich die Intelligenz komplett aus dem AVR nehme.

Ich will es irgend wie hin bekommen das auch der AVR zu not den "PC" neu bootet. Also wie im Flugzeug zwei Rechner müssen zu selben ergebniss kommen.

Gruß

[Thorsten]

H,

Da hätte ich angst in bestimmten situationen nicht mehr schnell
genung zu sein. wenn ich die Intelligenz komplett aus dem AVR nehme
Das muss ich mal sehen wenn der Router da ist.
Aber ich bin eh noch ganz am Anfang, im Moment
Schreib ich grad noch die Schrittmotoransteuerung.

Aber ich denke dass die Übertragung zum router
noch schnell genug abläuft. Der avr soll die
Sensorwerte nur vorfiltern und an den Router senden,
dass müsste dann in weniger als 5ms geschafft sein.
Als maximale Reaktionszeit für dass Ganze System
hab ich mit 50ms gerechnet, da legt der Bot max 1,5cm
zurück, reicht also völlig.

Wie ich die genaue Aufteilung mache, Router <> Avr
muss ich sehen wenn ich beide zusammen testen
konnte.

mfg
Thorsten