Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Omniwheel Bot: Wie viele Räder?
Hallo!
Ich will mir einen Roboter mit Omniwheels bauen und überlege derzeit noch wie viele Räder besser sind: drei oder vier? Ich glaube vier sind leichter anzusteuern, da zwei Motoren ja sozusagen immer genauso schnell drehen müssen. Aber haben drei Räder auch einen Vorteil?
MfG rXenon
Einstein2312
17.10.2006, 18:57
kommt drauf an wie du die vier omniwheels anordnen willst...3 sind praktischer, da du zb auf einem punkt wenden kannst, wie ein bot mit ketten, allerdings ist die hohe reibung nicht da, aber ein 3-omniwheel-not ist wesentlich schwerer anzusteuern als einer mit 4, oder ein roboter mit ketten^^ so mehr weiß ich eigentlich auch nich^^...
MfG Einstein2312
Die Motoren werden bei vier Rädern natürlich wie bei dreien im Kreis angeordnet. Somit kann man auch auf der Stelle drehen
Einstein2312
17.10.2006, 19:06
öööh...mist stimmt ich war bei nem normalen auto..manno...mmmh...dann gibts doch keinen unterschied oder nich?! vllt. is das dann noch stabiler im gegensatz zu den mit 3 omni-wheels, und evtl. noch stromverbrauch und gewicht, aber sag uns doch ma wofür du den bot benutzen willst^^
MfG Einstein2312
HannoHupmann
17.10.2006, 19:25
Leider sind die momentan erhältlichen OmniRäder nicht mehr in der Lage Seitwärts zu fahren. Es gab nämlich mal eine Anordnung der Sekundärrollen die es ermöglichte schräg (sprich Seitwärts) zu fahren ohne den Roboter zu drehen. Allerdings kann man es mit 3 Rädern sehr gut.
Somit kann man auch auf der Stelle drehen
Kann man mit Ketten auch. Vorraußgesetzt, die Ketten reiben sich nicht ab und fallen ab.
jon
Einstein2312
17.10.2006, 19:31
verschleißen omniwheels denn so stark? allerdings brauchste für ketten nen starken motor und das bei omniwheels nicht, soweit ich weiß.sry muss gehen bis morgen
MfG Philipp
Also dass ich Omniwheels benutzen werde und nicht Ketten, steht für mich sowieso schon fest da ich mich in jede Richtung ohne zu Drehen bewegen können möchte. Die Frage ist nun nur ob 3 oder 4 Räder besser geeignet sind. Welche Vor- und Nachteile gibt es noch, außer dass 4 leichter anzusteuern sind?
Eventuell, dass der Bot bei 3 Omniwheels nicht so sicher steht. Also bei kleineren Hindernissen oder Stößen umfällt.
Da würde er mit 4 Omniwheels besser stehen.
jon
HannoHupmann
17.10.2006, 19:48
ähm 4 Omniwheels sind nicht leichter anzusteuern als 3. Ich denke sogar das 3 einfach sind. Weil du immer nur zwei in gleiche Richtung drehst um in diese Richtung zu fahren. Eins wird eigentlich immer quer gezogen.
3 Räder haben noch einen klaren Vorteil:
Es sind immer alle Räder auf dem Boden, auch wenn ein Rad höher steht..
Stichwort Dreipunktauflage...
Sigo
Günter49
17.10.2006, 20:58
Leider sind die momentan erhältlichen OmniRäder nicht mehr in der Lage Seitwärts zu fahren.
Beim RoboCup 2006 fuhren fast alle Smallsize und Midsize-Liga Roboter mit 4 Rädern und die konnten nach meinem Eindruck sehr wohl seitwärts fahren, ohne ihre Ausrichtung zu ändern. Die MidSize-Weltmeister Brainstormers fuhren allerdings im Robocup 2006 auf ganz normalen TRAPO-Rollen ( nur drei Räder)
http://www.ni.uos.de/index.php?id=513&L=1
Auch in diesem Video gibt es eine kurze Sequenz wo die Roboter seitwärts fahren ohne die Ausrichtung zu ändern. http://www.openrobertino.org/ -> Gallery
Vielleicht bezieht sich die Aussage ja auf eine Radanordnung von 4 Rädern wie bei einem Auto. Dann braucht man wohl sogenannte Mecanum oder Schwedenräder.
http://www.araa.asn.au/acra/acra2002/Papers/Diegel-Badve-Bright-Potgieter-Tlale.pdf
Einen Satz mit 4 solchen Räder kann man für 375$ (also fast geschenkt) hier beziehen:
http://www.andymark.biz/mecanum.htm
Man findet ganz gute Beschreibungen über die Funktionsweise der Omniwheel-Omnidrives, z.B. die von Raul Rojas (fu-fighters):
www.inf.fu-berlin.de/lehre/WS04/Robotik/omnidrive.pdf
www.idsia.ch/~alexander/2006/1/omnidrive_kiart_preprint.pdf
www.inf.fu-berlin.de/lehre/SS06/Robotik/motors_Ue7.pdf
Gruß, Günter
hi,
warum kann man die motoren nicht wie bei einem auto anordnen und mit panzerlenkung fahren, also unterschiedlich raddrehzahlen links und rechts?
mfg jeffrey
Günter49
17.10.2006, 21:36
Weil sich dann das ganze Fahrzeug dreht, d.h. die Längsachse zeigt in die neue Fahrrichtung. Ein Omnidrive-Fahrzeug kann sich zur Seite bewegen, die Längsachse kann dabei die alte Richtung beibehalten. Als Beispiel: Ein Fahrzeug mit Omnidrive kann auf der Straße neben einer kurzen Parklücke halten und dann seitlich (also im rechten Winkel zur Straße) in die Parklücke fahren. Die Längsachse des Fahrzeugs zeigt dabei weiterhin in Richtung der Straße.
Gruß, Günter
hi,
aber wenn diese funktion mit dem querfahren nicht gebraucht wird, dann funktioniert es auch mit der klassischen räder anordnung, dadurch sinkt der rechenaufwand.
mfg jeffrey
toemchen
18.10.2006, 09:24
Also, rXenon will seinen Roboter beliebig in x-y-Richtung herumfahren, ohne ihn drehen oder rangieren zu müssen. Vermutlich geht es um Reaktionsschnelligkeit, vielleicht für einen Wettbewerb.
So.
Natürlich geht das am besten mit Omniwheels, und nicht mit einer Radanordnung wie bei einem Auto, nicht bei einem Panzerfahrwerk, nicht bei der typischen "2 angetriebene Räder, 1 Stützrad"-Anordnung.
Denkbar sind höchstens noch 2 oder mehrere angetriebene normale Räder, die aktiv um 360° schwenkbar sind. Aber selbst diese müssen erst in eine neue Position geschwenkt werden, bevor in eine neue Richtung gefahren werden kann. 1999 hatte beim Robocup das Team aus Teheran eine solche Anordnung. Damit haben sie auch gewonnen, denn die Omniwheels waren damals noch nicht von der Robotergemeinde entdeckt und alle anderen Teams hatten die 2+1 Lösung oder Panzeransteuerung von 4 Rädern.
Zurück zu den Omniwheels.
Für eine strenge x-y-Bewegung ohne Drehung des Roboters sind 4 Räder in einer irgendwie orthogonalen Anordnung eigentlich schon besser, denn tatsächlich muß man dann nur je einem Radpaar die x- oder y-Komponente der gewünschten Bewegung beaufschlagen.
Bei drei Rädern ist es im besten Fall so, daß bei einer bestimmten Fahrtrichtung (z.B. X) zwei Räder laufen und eines stillsteht und rein quer bewegt wird. Für die dazu senkrechte Y-Richtung müssen dann aber alle drei Räder bewegt bewegt werden. Es muß einfach mehr gerechnet werden. Wenn man aber sowieso beliebige Drehungen mitreinnimmt, ist es wohl auch schon wurscht.
Normalerweise ordnet man die Räder (ob 3 oder 4) so an, daß alle Achsen sternförmig nach außen zeigen. Bleiben wir mal bei vier Rädern. Wenn dann zwei Räder laufen, um den Roboter geradeaus in eine Richtung zu bewegen, ist das Ganze schön richtungsstabil: Die beiden Räder laufen idealerweise exakt gleich schnell, da kann dann gar keine Kurve entstehen. Die beiden anderen Räder werden nur passiv quer bewegt.
Aber jetzt kommt das Problem: Vierpunktauflage. Bei Unebenheiten kann es passieren, daß eines der Räder vom Boden abhebt. Wenn das eines der angetriebenen Räder ist, muß dann ein Rad ganz außen seitlich am Roboter die Kiste weiter auf Spur halten. Wie bei einem Kanu, bei dem man das Paddel nur auf einer Seite eintaucht: Das wird ne Kurve geben.
Mögliche Abhilfen:
Räder federn, oder zwei der vier Räder auf einer Pendelachse lagern, aber nicht diagonal gegenüberliegende!
Räder so anordnen. daß es eher so aussieht wie ein Fahrrad mit zwei quer zur Fahrtrichtung angebrachten Stützrädern. Dann ist der Effekt mit dem seitlich außen liegenden Antriebsrad vielleicht nicht so gravierend.
Mein Fazit:
Bei freier Bewegung in alle Richtungen und Drehung, 3 Omniwheels in üblicher Anordnung.
Bei freier Bewegung ohne Drehung, wobei sich aber immer noch alle möglichen, aus verschieden starken x- und y-Komponenten gebildete Fahrtrichtungen finden: immer noch 3 Omniwheels in üblicher Anordnung.
Bei reiner orthogonaler x- oder y-Fahrt: 4 Omniwheels in dieser seltsamen Fahrrad-Anordnung.
Gruß
Tom.
toemchen
18.10.2006, 09:37
Ups...
Vergeßt das mit der "Fahrrad"-Anordnung.
Hab gerade auf dem Klo nochmal nachgedacht, und bemerkt, das Ding würde sich ja völlig willenlos um seine Hochachse drehen lassen.
Bleibt bei vier Rädern nur die normale Anordnung mit Federung.
Einstein2312
18.10.2006, 13:29
omg^^ kennt jemand das auto dudu? das teil kann doch auch mit vier in der normalen "auto" anordnung seitwärts fahrn...
Mfg Einstein2312
@toemchen Erstmal vielen Dank für deinen Beitrag! Deiner hat mich abgesehen von Günters (der auch sehr hilfreich war) endlich mal ein gutes Stück nach vorn gebracht!
Also das Problem mit 4 Rädern ist wirklich nur, dass alle Räder nicht zwingend auf dem Boden sind, was aber bei glattem Parkett (auf anderen Böden können die kleinen Rollen so oder so nicht fahren) vielleicht kein so großes Problem ist ?!?
Daher werde ich mir noch einmal genau überlegen, wie ich die Geschwindigkeit für jeden Motor berechnen will und dann anhand dessen mich die Anzahl der Räder festlegen.
Bei drei Rädern gefällt mir einfach nicht, dass man wahrscheinlich immer nur 2 Motoren verwenden würde in einer Fahrtrichtung...
Bei drei Rädern gefällt mir einfach nicht, dass man wahrscheinlich immer nur 2 Motoren verwenden würde in einer Fahrtrichtung...
Warum das denn?
Du kannst doch für jeden Motor eine Drehzahl berechnen..
Sigo
ja kann man machen aber der dritte motor tut ~0 . wenn de schneller dreht kommst du auf keinen kurs... aber du solltest dir vielleicht erstmal genauere gedanken zu der ansteuerung machen... (wenn es dich interessiert)
OK, wäre ja dann auch überebestimmt.
Ich habe hier noch ein paar LM629 rumliegen.
Das sind Co-Prozessoren, welchen man über einen 8-Bit-Bus die Fahrdaten gibt, und die Teile fahren dann quarzgenau das Positions-Zeit-Profil (standardmäßig trapezförmig, aber man kann da auch trixen..) ab. Sie geben gleich eine PWM + SIGN aus und melden sich wieder beim Prozessor, wenn sie fertig sind..
Regelintervall 341µs..
Man kann sie auch im Drehzahlreglerbetrieb betreiben und die Position bei Bedarf auslesen...
Somit müsste ich nur den 3 Teilen (+ Endstufe) sagen, wann sie wie schnell drehen sollen....
Die Umrechnung in die Bewegungsdaten sollte ja machbar sein. Günter hat dazu ja auch schon Links gepostet..
Die LM629 sind zwar schon etwas betagt undnicht ganz billig, aber sie nehmen einem ne Menge Arbeit und Rechenaufwand ab..leider werden sie prallel und nicht über I²C angeschlossen..und brauchen auch ne Menge Strom - für heutige Verhältnisse.
Sigo
also, ich muss auch mal meinen senf dazu abgeben.
4 Omnis sind klar im Vorteil!!!
Das nicht immer alle Räder auf dem Boden sind stimmt nur bei dummer Anordnung.
Ihr geht immer davon aus, dass zwei räder antreiben und die anderen schleben quasi mit, das ist sehr uneffektiv, denn man kann bei 4 omnis auch mit allen 4 nach vorne fahren.
Dann ist man schneller und es kann kein Rad mehr in der Luft hängen
also, ich muss auch mal meinen senf dazu abgeben.
4 Omnis sind klar im Vorteil!!!
Das nicht immer alle Räder auf dem Boden sind stimmt nur bei dummer Anordnung.
Ihr geht immer davon aus, dass zwei räder antreiben und die anderen schleben quasi mit, das ist sehr uneffektiv, denn man kann bei 4 omnis auch mit allen 4 nach vorne fahren.
Dann ist man schneller und es kann kein Rad mehr in der Luft hängen
Das solltest Du schon noch ein bischen erläutern.
Wie ist das mit der Anordnung gemeint? bei unebenem Boden.
Mit 4 Omnis nach vorne Fahren? Bei welcher Ausrichtung?
Manfred
http://cinhcet.ci.funpic.de/Roboter/Forum/Unbenannt.GIF
es kann auch sein, dass ich nur zu dumm bin, und ihr zu schlau
Das wäre eine übliche Anordnung von Rädern mit der man ín die genannten Richtungen fahren kann, wie es schon heißt omnidirektional.
Bei unebenem Boden kann es nur vorkommen, dass ein Rad nicht am Boden bleibt.
Das kommt bei drei Rädern grundsätzlich nicht vor, (von hohen Geschwindigkeiten abgesehen).
Manfred
sag ich doch, ich bin zu dumm.
Ich bleib bei meinem Robo aber bei 4 Omnis
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