Roboter über Kabel steuern, bin Anfänger

[mar_phil]

Hallo, ich plane einen Roboter mit drei Motoren und ein paar
Messfühlern (Kompass, Temperatur, evtl. Kamera...)zu bauen.Das Ganze soll über eine Kabelsteuerung, ca 150m(geht das über diese Strecke?) weit gesteuert werden. Ein Rechner soll zur Datenausgabe dienen.
Mein Problem: ich habe bis jetzt kein großen PLan von Elektronik.
Das ganze soll möglichst simpel werden und sollte nicht zuviel kosten.
Wie schätzt ihr die Anforderungen ein? Sollte ich als Anfänger meine Wünsche
etwas weiter unten ansetzen oder kann man sowas schaffen?
Achja was kostet der Spass grob?

Vielen Dank

[Jon]

Roboter mit drei Motoren
Wie willst du die Motoren anordnen?


und ein paar Messfühlern (Kompass, Temperatur, evtl. Kamera...)zu bauen.
Kamera ist schwer. Versuche es erstmal mit Entfernungssensoren und so.


Das Ganze soll über eine Kabelsteuerung, ca 150m(geht das über diese Strecke?) weit gesteuert werden.
Die Strecke würde schon gehen. Aber warum so viel Kabel. Für die Euros, die du für das Kabel bezahlen würdest kannst du dir auch gleich Funkmodule kaufen.
Aber denk daran, dass ein Ferngesteuerter "Roboter" kein wirklicher Roboter ist!!


Achja was kostet der Spass grob?
300€, wenn nicht mehr.

jon

[Lenox]

Eher sogar noch mehr. 400-500 kommt alt drauf an.

[Jon]

Hab ich doch gesagt. "...,wenn nicht mehr."

jon

[Reeper]

Man benötigt auch ordentlich viel Kraft, um so ein langes Kabel zu ziehen.
Außerdem kann sich es verhettern, hängen bleiben oder ähnliches.

Nimm lieber eine wireless Lösung ;-)

Gruß
Stefan

[Jon]

Was willst du eigentlich als Basis nehmen? Nen AVR oder nen PIC? Du brauchst ja irgendeinen Prozessor, der die Sensor-Daten auswertet.

jon

[mar_phil]

Vielen Dank erstmal für die Antworten, um genau zu sein will ich ein ROV bauen. Um die Kamera und das Kabel komm ich also nich rum. Messsensoren stehen erstmal im Hintergrund, das Teil soll sich erstmal sicher im Wasser bewegen und steuern lassen.
Achja was ist ein PCI? Ein AVR ist also ein Microcontroller, das hab ich im RN Wissen nachgelesen...Ihr seht ich hab kein großen Plan, ich hoffe aber das ändert sich im nächsten Jahr, weil ich in der Schule auch damit zu tun bekomme, daher will ich den Roboter auch als Praxisteil sehen...

[Foooob]

Ein PIC ist ebenfalls ein Microcontrollerserie, nur etwas anders als die AVR-Reihe von Atmel.

150m Leitung find ich aber schon bisschen heftig ;-)
Da würd ich lieber zu Funk raten, aus folgenden Aspekten:

- Du müsstest sehr viele Leitungen legen. 2 Stück reichen da nicht. Du brauchst Leitungen für Versorgungsspannung, I2C-Bus, Kamera-Signal und noch welche zum steuern der Motoren und des restlichen Aufbaus. Nicht gerade elegant. Zudem ist das teuer ;-)

- Bei ´nem 150m langen Kupferkabel mit 1mm Querschnitt hast du fast 6 Ohm Leitungswiderstand. Das ist schon nicht zu verachten. Vor allem für die Kamera, die du denke ich mal im Analog-Modus betreiben wirst.

- Gerade wenn du ein SUV bauen willst und die Leitungen durchs Wasser führen willst ist das problematisch. Die würden sich ziemlich abnutzen wenn die durch Wasser, Schlamm und Erde gezogen werden...

[mar_phil]

nein nein, es soll ein ROV werden, ein unterwasser roboter, da komm ich mit funk nicht weit. Ich will eigentlich alles digital machen, gerade weil ich kabel sparen will. hab zwar auch schon über eine akustische steuerung nachgedacht, dann kann ich dass mit der kamera aber komplett vergessen und dann weiss ich ja nich wo ich so überall gegen fahre.

[Ratte]

150m Operationsradius ist aber recht heftig. (in was für Gewässer willst du damit? die meisten Teiche sind ja "etwas" kleiner.) ich denke da genügt bedeutend weniger. Oder erfordert eine spezielle Aufgabenstellung eine solche Reichweite?
Je nach Tauchtiefe kannst du auch eine Boje mit Funkmodul hinterherschleppen, so wird das bei Modell-U-booten oft gemacht.

[mar_phil]

im prinzip würden mir erstmal auch 50 meter reichen, aber letzendlich wäre es schon spannend möglichst tief damit zu kommen...hab jetzt auch schon rausgefunden dass da wohl eine RS485 schnittstelle am beten für geeignet wäre, aber wie ich die mit meinem notebook(usb) verknüpfe hab ich keine ahnung

[Ratte]

naja, video über rs485 wird nix. Wo willst du das ding denn benutzen? Weil 50 m ist bei Binnengewässern schon verdammt tief und alles am meer is technisch ziemlich kritisch (salz, strömung, wind).

[mar_phil]

naja es soll schon mal ins meer, aber da mach ich mir eher weniger sorgen. es soll schließlich nich zu groß werden. mit der tauchtiefe muss ich mal schauen wieviel druck das ganze stand hält, das werde ich mit einer vakuum pumpe vorher testen.......mein problem ist im moment die elektronik, warum kann ich mit rs485 kein video signal übertragen???

[Ratte]

Hat nur Datenrate von ca. 1 MBit/s, das genügt nicht für video, zumindest nicht ohne Kompression und nicht mit sonderlich gute Qualität.

[mar_phil]

hmmm, das is natürlich doof, kannst du mir ne alternative vorschlagen? wie weit komm ich denn mit som normalen lan kabel?

[1hdsquad]

@ Foooob: Da fehlt die Ahnung ;-)
Funk unter Wasser heißt entweder keine Reichweite oder Riesensendeleistung und Langwelle...
Mit Lankabel kommst du auch nicht sehr weit, mit Boostern aber vl. deine Entfernung. Meinst du nicht, daß das Projekt für einen Einsteiger etwas viel ist? Wenn du nichtmal Pics kenst, dann solltest du vl. erstmal etwas anspruchsloseres und vorallem billigeres bauen...
Vidoeübertragung ist schwierig, da kenn ich mich aber nicht aus...
MFG

[Foooob]

@ Foooob: Da fehlt die Ahnung ;-)
Funk unter Wasser heißt entweder keine Reichweite oder Riesensendeleistung und Langwelle...
[...]

Ne, da fehlt die Konzentration ;-)
Sorry ich hab statt ROV SUV gelesen,...naja irgendwas mit V halt *g*
Ja klar, dass das dann NUR mit Funk nicht geht ist klar. Aber auch hier würde ich wie bereits angesprochen eine Boje bauen, die über dem SUV auf dem Wasser schwimmt und die Daten, die per Funk an die Bake kommen per Kabel an das SUV sendet.

EDIT:
Zum Rest noch:
Video musst du gesondert behandeln, das kannst du nicht mit dem "normalen Datenstrom" in einer Leitung rüberjagen. Deswegen sag ich ja, das werden schon einige Kabel werden...

Es hat hier schonmal jemand versucht einen TauchBot zu bauen, ich weis aber leider nicht ob ers geschafft hat das Projekt bis zum Ende durchzuziehen, denn es ist alles andere als einfach und erfodert Monate an Bauzeit! Vor allem Tiefen bis zu 50 Meter, da kommt einiges Zusammen. Vor allem ist dafür einiges an Vorwissen gefragt, weil wenn in der Tiefe was schiefgeht säuft dir im schlimmsten Fall die ganze Elektronik ab...

Ich würde erst mal Erfahrung im Bereich Microcontrollertechnik sammeln, etwas mit PICs und AVRs rumspielen, auch um zu sehen welcher der beiden Typen dir eher liegt.

[mar_phil]

Ja klar werd ich erstmal ein bißchen rumexperimentieren.Ich glaube auch nicht dass das leicht wird, und rechne ja auch nich damit dass ich nächste woche fertig bin. Es ist halt ein Ziel was ich anstrebe, ich habe mir auch vorgenommen erstmal die komplette elektronik fertig zu löten und wenn das irgendwann funktioniert weiter zu bauen...Ich dachte ja nur das mir jemand ein bißchen Zeit und Geld ersparen kann und einige Tipps geben, welchen Kontroller würdet ihr mir denn empfehlen, PIC oder AVR ?

[Foooob]

Wir helfen dir gerne ;-)

Ob PIC oder AVR ist "geschmackssache". Du kannst mit PICs meines wissens alles erreichen was du mit einem AVR auch erreichen kannst. Da gibt es nur 2 Punkte die meiner Ansicht nach für die AVRs sprechen: Du bekommst in diesem Forum für die AVRs wesentlich mehr Feedback zu Fragen als wie bei den PICs, da AVRs hier einfach von den meisten verwendet werden und zweitens finde ich, dass AVRs den PICs technologisch leicht überlegen sind, bzw. zukunftssicherer sind. Aber letzteres muss jeder für sich selbst entscheiden.

Eine Lektüre zu Microcontrollern ist im Übrigen auch sehr hilfreich, vor allem wenn man noch wenig Kentnisse in der Elektrotechnik hat.

[mar_phil]

aja, vielen dank, ich werd mal fleißig weiter lesen und mir demnächst die ersten grundbausteine besorgen

[1hdsquad]

Es tut mir leid, aber wenn du einen PIC nimmst, muß ich dich leider verachten ;-)
Nimm auf jeden Fall einen AVR, die sind viiiiiel cooler (und technologisch meines Wissens nach besser)...
Dann überleg dir schonmal, was du alles brauchst, damit man die Hardware besorgen kann (Greifarm? Schiffsschrauben? Ruder? Licht? Kameras? Energieversorgung? PIC/AVR [das letztere!!! ;-)]? Sensoren? ...) Das ist mir spontan eingefallen.
Die ersten Schritte sind aber in jedem Fall: Programmiersprache wählen (ich nehme Bascom, ist gut für nicht soooo extrem zeitkritische Dinge und für schnelle Ergebnisse), AVR und Board kaufen und loslegen mit dem AVR zu spielen ;-)
MFG

[jumbo]

Hi
Ich würde ein Kompiniertes Kabel RG59 für Video da sollten 150-200 meter kein problem sein und die Daten Seriel übertragen
Für ein normales serieles Signal kann ich dir nicht sagen wie lang das Kabel sein darf aber wenn du eine 20mA Stromschleife verwendest
kannst du sicher 200-300 meter verwenden
Adapter Seriel -- Stromschleife gibt es
Lege deine Hardware so aus das sie für deinen Endanwendung ausreicht sonst baust du 2 mal

Gruß Jumbo

[tgernhar]

Hey,

wir bauen auch an einem ROV und stehen vor dem selben Problem, sind allerdings schon ein wenig weiter. Die Länge der Zuleitung wird abhängig von der Größe Deines Gefährtes auf jeden Fall zu einem Problem für die Steuerung werden.
Wir arbeiten an folgender Lösung:
AVR Bausatz aus der CT mit einem LAN Modul, von dem Lan modul soll ein Hub die Möglichkeit bieten das Kamerasignal und die Steuerungsbefehle über ein Glasfaserkabel d=2mm L=100m zu senden.
Einen Haken hat das ganze, die Energieversorgung muss im Roboter untergebracht werden. Wenn die Lageregelung bei uns soweit funktioniert wäre es auch möglich ein Programmiertes Gebiet ( orientierung anhand Anzahl der Umdrehungen der Schiffsschrauben ) ohne Kabel abzufahren, nur hier muss noch ein Notauftauchsystem bei Fehlern sicherstellen, damit das U-Boot nicht in die ewigen Tiefen absinkt.

Gruß Thomas

[NumberFive]

Entschuldigung aber wie soll das den gehen ? anhand der umdrehung der schraube die postition zu bestimmen ? Es ist auf dem land ja schon schwer genung die pos genau z bestimmen weil räder druch drehen können. aber unter bzw auf dem wasser heist doch 50 umdrehen die gleich strecke den die stömungsverhältnisse sind dauert anders. Oder habe ich da was mis verstanden ?

[tgernhar]

Das ist durchaus richtig, allerdings ist die Positionsbestimmung Unterwasser generell etwas schwierig, GPS Signale dürften in der Tiefe >1-5 Meter wohl nicht mehr ankommen. Und die Orientierung anhand der Schraubendrehungen ist eine grobe Orientierung, die auch beim Gerätetauchen eingesetzt wird und in kombination mit einem Kompass recht gut funktioniert.
Wenn jemand eine Idee hat, wie man Unterwasser die Strömungsrichtung und stärke bestimmen kann lässt sich die Genauigkeit sicher verbessern.
Für Vorschläge wie man das noch machen könnte bin ich offen.

Gruß Thomas

[1hdsquad]

Kann man nicht noch zusätzlich zum Glasfaser Energie nach unten "legen"?!
Kann man nichr mit einem Echolot navigieren, ähnlich einer optischn Maus?
MFG

[tgernhar]

Generell ist es natürlich möglich Kupferkabel für die Energieversorgung mit zu verlegen, allerdings sehen wir ein Problem in der Länge und dem Gewicht, was an dem ROV zieht. Ein Glasfaserkabel / Kunststofffaserkabel hat einen geringen Durchmesser und somit ein geringes Gewicht was an dem Gerät hängt.

Ist die Funktion eines Echolotes nicht auf den Abstand zum Meeresboden begenzt?
Die Tiefe lässt sich über Drucksensoren relativ leicht wiedergeben, unser Problem wird die Positionsbestimmung Relativ zur Startposition.

Bin hierzu für alle Ideen offen :-k

[ernstl]

das Ding kostet viel zeit und vor allem nerven!

[1hdsquad]

Ich kenne ja deine Maximaltiefe nicht, aber du kannst (Echolot ist vl. nicht der richtige Ausdruck) mittels Schall ein räumliches Abbild des Bodens erzeugen, wekches du mit dem nächsten vergleichst und daraus die Bewegung errechnest...
MFG

[tgernhar]

Ja, das klingt interessant, allerdings wird das so nicht ganz funktionieren, da unser ROV gerade mal 500mm lang und einen D=200mm besitzt, und bisher die ganze Steuerung im Boot mit einem Microcontroller ablaufen soll. Für so eine Anwendung wäre sicher mindestens ein Industrie-PC für die Berechnung notwendig oder??

Kennst Du Dich mit Echolot aus??
Wie wäre es , wenn man von der Startposition aus (von einem Boot zum Beispiel) ein Schallsignal mit einer bestimmten Frequenz sendet und sich der ROV zur Orientierung an das Signal hält?
Die Tiefe erhalten wir eh von einem Drucksensor, somit wäre aus der "Hypothenuse" der Abstandes in Form eines Radius erkennbar. Ein elektrischer Kompass könnte dann für die exakte Positionsbestimmung auch noch die Richtung angeben.

Oder evtl. 2 Signale vom Boot aus, somit wäre die Bestimmung auch kein Problem mehr :-)

Nur woher bekomme ich diese Technik, wie groß und teuer wäre der Spaß?? Und dann reicht der Microcontroller sicher nicht mehr oder??
:-k

[PICture]

Hallo!

Wenn es um Funk im Wasser geht, mussen die Antennen exakt 9-fach kürzer (und auch die Abstände zwischen Elementen kleiner) als in der Luft sein. Um die Verbindung auf der Oberfläche und unter Wasser zu gewährleisten müssen die Antennen entsprechend umgeschaltet werden.

MfG

[Jakob L.]

Hallo,

Videosignale haben bei 1 Mbit/s schon eine relativ gute Qualität. Allerdings erfordert das eine aufwändige Videokompression. Dafür braucht man natürlich sehr viel Rechenleistung. Mit einem MiniITX Board oder einem Industrie PC und einer Webcam wäre das sicherlich möglich.

Zur Ortung könnte man zwei in einigem Abstand angebrachte Ultraschallsender verwenden. Dazu braucht man noch einen Drucksensor zur Tiefenmessung. Damit könnte man relativ genau die Position des ROV bestimmen. Einfach ist das aber definitiv nicht.

Glasfaserkabel hätte natürlich den Vorteil, dass die Dicke und das Gewicht sehr gering ist. Allerdings sollte das Kabel nicht zu dünn sein, damit man das Teil im Notfall daran hochziehen kann, auch wenn es undicht geworden ist.

Eine Stromversorgung über das Kabel wäre auch sinnvoll, da Akkus gefährlich für die Umwelt werden können, falls das Teil verloren geht. Bei längeren Kabeln kann es wegen der Verlustleistung nötig sein, die Leistungsübertragung bei möglichst hoher Spannung zu machen. Dazu braucht man jedoch Schaltregler auf beiden Seiten der Übertragung.

Gruss
Jakob

[jumbo]

Hi
Beim Video reicht eine S/W Kamera da die Farben unter Wasser recht schell in grautöne wechseln und zur beleuchtung reichen IR LED´s
Daher ist die Datenmenge auch etwas kleiner.
Beim Tauchen funktioniert das mit Flossenschläge zählen recht gut,
aber mann muß dazusagen das man dabei den Drift einberechnet (fühlt).

Gruß Jumbo

[Foooob]

Mal eine Frage - Ist das ein Drecktümpel wo das Ding reinkommt oder sauberes klares Gewässer? Wenn letzteres der Fall ist würde ich eher sagen: Bau zu der Kamera einige (sehr viele) superhelle LEDs bzw. IR-LEDs dazu und nutze dann das Kamerasignal um dich zu orientieren.

Es hört sich zwar leicht an:"US-Geräusche zum Boden zu senden und aus den Reflektionen die Lageveränderung zu ermitteln". Aber so leicht ist das keineswegs! Den wenigsten hier gelingt es schon im heimischen Wohnzimmer eine funktionierende Navigation zu schaffen und dort sind die Bedingungen noch um einiges leichter und überschaubarer als unter Wasser.

Das soll jetzt keine Abschreckung sein aber Theorie und Praxis sind manchmal doch etwas weiter auseinander.

[1hdsquad]

@ tgernhar: Nein, leider nicht. Das kenn ich nur vom Hörensagen, TV-Reportage oder so...
Kameranavigation unter Wasser? Ich weiß ja nicht, aber wer im Wiki schaut, sihet, dass das schon auf dem Boden sehr fehleranfällig ist... Und im Wasser sind Schwebstoffe, vl. Fische, Reflektionen, Licht auf dem Boden etc. Ich denke, dass das nicht funktioniert.
Zum Thema Rechenleistung: Ein Blackfin hat doch schon relativ viel Leistung, wenn man den nutzen könnte...
http://de.wikipedia.org/wiki/Blackfin
MFG

[Foooob]

Ein Versuch wärs mal Wert ;-)
Ich weis von einem wo hier mal so ein ROV-Projekt gebaut hat, dass der ebenfalls eine Kamera + LED-Scheinwerfer verwenden wollte, bzw. tat.

Natürlich kommt das extrem auf das Wasser an. In so einem Tümpel geht das nicht aber wenn das Wasser klar ist - Warum nicht?

[1hdsquad]

@ Foooob: Tja, ich würde es nicht machen, aber jedem das Seine ;-). Meinst du den Bot im Abwasserrohr?
Ich mag übrigens Kolis, gefällt mir...

[Foooob]

Danke ;-)

Ja ich glaube das könnte der gewesen sein...

Da er ja evtl. vorhat seinen Roboter mit einer Kamera auszustatten würde er um die Beleuchtung sowieso nicht drumrum kommen. Und da könnte man dann auch gleich sehen ob der Videostream zur Navigation ausreichend ist oder gar nix dafür taugt.

Denn so ´ne Navigation ist echt nicht einfach - vor allem für einen Anfänger.
Aber wie gesagt, will hier niemand abschrecken. Nur zuerst die einfachen Möglichkeiten abklären.

[1hdsquad]

Tja, da gibts auch irgendwo einen Thread zur Navigation, oder wahrscheinlich zig...
MFG

[Lemonsquash]

Moin zusammen,

der Thread ist zwar schon ein paar tage alt, aber ich hätte mal eine Frage dazu:

Ich bin auch gerade am überlegen ob ich ein ROV baue, dann allerdings eher in die Richtung vom T-BOT. Allerdings wollte ich die Signalübertragung auch über ein Faseroptisches Kabel realisieren, hab aber bei meinen Recherchen dazu nicht allzuviel gefunden. Wie hast / wolltest du denn das machen?

Und hat vllt. sonst noch jemand einige gute Tipps/links zu dem Thema oder zu ROVs allgemein?

Besten Dank im vorraus,

Lemon

[jeffrey]

hallo,
für die navigation würde ich inertialsensorik bestehend aus einem kreisel und einem beschleunigungsmesser je achse verwenden. bekommt man zwar auch driftprobleme, aber über die schraubendrehzahl, das kannst du total vergessen.
mfg jeffrey