Mono Wheel Bot

[Murdoc_mm]

Bitte zuerst Edit lesen (unten).

https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/dscf7792.jpg

Seite 2: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=318201#318201) die ersten Konstruktionsvorschläge
Seite 3: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=318750#318750) die ersten Skizzen der endgültigen Konstruktion
Seite 4: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=319598#319598) das Außenrad, erste fertige Konstruktionszeichnungen und verschiedene Lenkmethoden
Seite 5: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=324465#324465) bilder des baus der Achsen, Lichtspaltverfahren und Konstruktions-/Baubilder der Schwinge
Seite 6: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=329183#329183) fertigstellung der Schwinge, Bau der Rahmenkonstruktion (Innenleben), (fast) fertige Rahmenkonstruktion und kl. Video
Seite 7: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=331360#331360) fertiger Rahmen und Konstruktionsbilder der Schwungscheiben
Seite 8: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=332044#332044) Kupplung und erste Test mit Videos von Radbruch (Danke noch mal)
Seite 9: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=333819#333819) Schwungscheibenkonstruktion ist fertig, Bilder vom Akku, Servo-bewegte-Gewichte-konstruktion und -bau, fertige Konstruktionsbilder des Bots, das erste Video von Klingon77 bei youtube
Seite 10: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=336236#336236) Bau der Pendelgewichte und (zwar kein Bild aber:) erste grundlegende Gedanken zur Steuerung
Seite 11: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=336767#336767) Bau der Pendelgewichte und viel Text
Seite 12: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=338918#338918) alternative Bremse und ne menge Videos vom MW-Bike
Seite 13: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=340772#340772) Bau der Pendelgewichte und viele Rechnungen von Christian H
Seite 14: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=342269#342269) Servohalterung und Pendelgewichte
Seite 15: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=343880#343880) erste Schwerpunktbestimmung und Federherstellung
Seite 16: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=346331#346331) Lack auf Pendelgewichte, Hüfthalter, Bohrungen zur Gewichtsersparnis, Motorbefestigungslöcher Strebe
Seite 17: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=350383#350383) Motorhalterung, Akku-Überschlagssicherung, Stoßfänger/Fallsicherung, fertiger Bot (mech.)
Seite 18: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=355231#355231) Servo-Test und Motoren-Test Videos
Seite 19: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=360110#360110) Platine-Bestückung, Größenvergleich zwischen Asuro und Mono Wheel Bot, Reset-Problem
Seite 20: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=364190#364190) haufen Text zum Reset-Problem von Seite 19
Seite 21: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=366266#366266) andere-Motoren-Video, noch mehr Text zum Reset-Problem von Seite 19 und 20
Seite 22: (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=368616#368616) Brems-Test-Video, noch mehr Text zum Reset-Problem von Seite 19, 20 und 21

Technische Daten Zusammenfassung:


Bitte etwas Nachsicht das diese Zusammenstellung noch etwas dürftig ist. Das sind nur die Sachen die ich grad im Kopf hatte. Der Rest folgt später (das raussuchen der Links zu den Datenblättern dauert eben ein weilchen).

Es kann auch sein das einige der Werte noch nicht 100%tig genau sind. Wie gesagt alles nur aus dem Kopf.

Mechanische Sachen:

Gesamtgewicht: etwa 12 Kg (nach Badezimmerwaage)
Gewicht des Rades (Mantel, Schlauch, Flege): 1,35 Kg
Höhe des Bots/Rades: 50,5 cm
Größe der kleinen Rollen: ca. 7 cm
Ansetzpunkt der kl. Rollen am gr. Rad: gute Frage :-) geschätzt 5-6 cm
Zahnriemenübersetzung ist 1:1 --> kann also ignoriert werden
...

Elektronische Sachen: (Links zu den DB kommen noch)

Prozessor: Atmega32 @ 16 MHz
Motortreiber: L6203
Shunt: 2x 0,59 Ohm/3 W parallel um genug Wärmeleistung zu haben
Spannungsregelung:
...
Funkverbindung über RN-Funk @ 8XX MHz
Sensoren:
...

Motoren:
...




##########Ursprungs-Post Anfang#################################

Hallo alle zusammen,

ich habe mal eine Idee für einen Bot den es so noch nicht gab oder den ich bis jetzt noch nicht gefunden habe. Ich möchte einen Mono Wheel Bot bauen. Nun ich kann es nur schlecht beschreiben was ich mir darunter vorstelle und Bilder sagen ja bekanntlich mehr als Tausend Worte:
http://www.bikemenu.com/photos/concept/McLean_V8_Monowheel.jpg
http://www.bikemenu.com/photos/concept/McLean_V8_Monowheel.jpg

Das ist ein Mono Wheel Bike. Diese Dinger sind in den USA relativ beliebt und es gibt schon ein paar verschiedene Modelle.

Meine Idee ist jetzt ein Mono Wheel zu bauen und Fahrer und Benzinmotor durch Atmega und E-motor zu ersetzen. Das ganze soll auch auf eine handlich Größe von etwa 30 bis 40 cm geschrumpft werden. Lenkung soll durch ein Servo bewegtes Gewicht geschehen.

Der Bot soll am Anfang erstmal eher ein Ferngesteuertes "Auto" sein aber später wenn ich ein paar Erfahrungen mit Mono Wheels habe schon mal allein fahren können (z. B. einen Slalom(die hohen Ziele sind immer die besten \:D/ )). Also es sollte erweiterbar oder zumindest änderbar sein.

Ich habe mich schon mal Hilfesuchend an Klingon77 gewendet und dabei haben wir schon folgendes festgestellt:

- der Schwerpunkt muss so weit wie möglich unten sein
- die Lauffläche sollte gewölbt sein (ist aber schwieriger herzustellen)
- das Ganze soll sich natürlich in einem finanziell von mir stemmbaren Rahmen bleiben (also am liebsten keine Sonderanfertigungen der Teile usw.)

Nun habe ich eine ganz entscheidende Frage:


Wie denn mechanischen Aufbau gestalten?

Es gibt schon für die Lauffläche zwei Möglichkeiten. Einmal flach. Das ist die kostengünstigste Methode aber die Lenkung wird damit sehr viel schwieriger um nicht zu sagen fast unmöglich. Oder eine gewölbte Lauffläche. Diese ist natürlich sehr viel einfacher zu lenken aber sehr Kostenintensiv (würde ich schätzen) und der Bot brauch dann Stützräder da er sonst im Stillstand umfallen würde (ich gehe davon aus das es unmöglich ist ihn so Auszubalancieren das er stehen bleibt).

Dann ist die Frage des Antriebes oder besser gesagt der Kraftübertragung auf die Lauffläche. Meine Lieblingsidee ist ein Innenzahnkranz wie bei diesem Legomodel ( http://static.drkroom.com/43_l.jpg ). Diesen Innenzahnkranz kann man auch gleich als Führungsschine und als Versteifung der Lauffläche benutzen. Allerdings weiß ich nicht was so ein Innenz. kostet (wie gesagt auf den Preis muss schon geachtet werden). Eine andere Idee (von Klingon77) ist Skatboardräder etwas abzudrehen (grade Lauffläche machen wenn ich das richtig verstanden habe) und diese zur kraftübertragung nutzen. Und natürlich auch dann eine Führungsschine zu bauen.

Das sind die beiden wichtigsten Fragen für mich im Moment. Später kommen dann noch Kleinigkeiten wie:

- wie soll das Gebilde im Inneren aussehen
(falls jemand nicht weiß was ich mit Gebilde im Inneren meine: das ist die Plattform auf der der Prozessor, die Sensoren, die Akkus und was sonst noch dazukommt sitzen und das im Inneren des Mono Wheels ist und immer unten bleiben sollte)

- wie stelle ich fest in welchem Winkel sich das Mono Wheel befindet und in welchem Winkel das Innenleben zum Boden steht --> beides ist wichtig um den Servo richtig zu positionieren und die Motoren zu drosseln (ansonsten würde das Ding zwangsläufig versuchen einen Überschlag zu machen wenn sich das Mono Wheel nicht bewegt und aus selbigen herausfallen)

Und die Sachen die ich schon festgelegt habe:


Prozessor: Atmega8 (da nur ein Motor und ein Servo bewegt werden müssen und ein paar Sensoren ausgewertet sollen)

Edit: zwischenzeitlich hab ich festgestellt das der M8 doch zu klein ist und ihn durch zwei M32 ersetzt (momentan aber nur einer benutzt)

Funkfernsteuerung über RN-Funk

Für die Winkelermittlung hätte ich auch eine Lösung: 4 Infrarot-sensoren von Sharp. Einfach an den 4 Ecken des Innenlebens anbringen und rechts mit Links vergleichen um die Neigung des Monowheels zu erhalten und vorne mit hinten vergleichen um Neigung des Gebildes zu erhalten. Ich bin aber für andere Ideen offen. (außer gegen Beschleunigungssensoren bin ich ein wenig abgeneigt, ganz einfach aus dem Grund das ich sie nicht auswerten kann aufgrund fehlender Kentnisse). Hat schon mal jemand elektronische Wasserwaagen ausgewertet (gibts sowas überhaupt)?

Zu meinen Fähigkeiten: ich habe meinen ersten Bot fertiggestellt (ein RP5 chassis, ein RN-Control, ein Display, Joysticks, ein US-sensor und ein zusätzlicher M32; Aufgabe war nicht vorhanden, war eher zum Üben gedacht aber hat am Ende Ausweichmanöver und ähnliches hinbekommen). Ich weiß was ein Port ist und Spannung und Strom habe ich auch begriffen. Meine Programmierkünste sind hoffentlich ausreichend.

Ich würde das gute Stück dann (wenn Plan fertig ist und Kosten im Rahmen bleiben) von Klingon77 bauen lassen (also die mechanik) und bei mir die Elektronik fertigstellen.

So und jetzt seit ihr gefragt. Bitte schreibt alles auf was euch so einfällt (nur die Schweinereien weglassen :-b ) und sagt mir was ihr von diesem Projekt haltet. Für Anregungen oder Kritik bin ich immer offen. Und für Lösungen natürlich noch mehr.

Gruß

##########Ursprungs-Post Ende##################################


Edit: Ich hab mir das, was ich hier geschrieben hab, nach langer Zeit (am 01.01.08 ) mal wieder durchgelesen und etwas abgeändert. Auch werde ich mal ein kleines Inhaltsverzeichnis (nur der Bilder, fürs erste) machen damit die die (noch) keine Lust haben das alles zu lesen schneller auf den Geschmack kommen.

Edit-2: Ich stell mal ein Bild vom fertigen Bot hier an den Anfang. (So sieht dann der Bot nach 370 Antworten auf 17 Seiten, 19000 Ansichten und 5 Monaten Bauzeit aus.)

Edit-3: Ich habe die Seitenzahlen oben im Inhaltsverzeichnis jeweils zu den entsprechenden Seiten im Thread verlinkt.

Edit-4: Inhaltsverzeichnis auf den neusten Stand gebracht und einige Absätze in Codefenster gelegt, um den ersten Post etwas einzukürzen.

Edit-5: Auf Wunsch hab ich angefangen ein Zusammenstellung der technischen Daten hier in den ersten Post zu stellen um eine bessere Übersicht zu haben. (Ist noch in der Aufbauphase, drum etwas Nachsicht mit der Vollständigkeit.)

[Klingon77]

hi,

wie bereits mit Murdoc_mm besprochen tendiere ich zu einem fertig gekauften Fahrrad-Rad (Reifen mit Schlauch und Felge) ohne Speichen.

Dort könnte man einen Metall Kreisring aus ca. 6-8mm starkem Alu einsetzen. Dies würde die Felge nochmals stabilisieren und auf diesem Kreisring könnte man die Plattform für Mechanik und Elektronik aufsetzen.

Als Antriebsrollen könnte man evtl. Roller-Blade´s Räder mit weichem Gummi verwenden. Der Alu-Kreisring läuft zwischen zwei (oder vier) dieser Räder, welche mit leichter Vorspannung am Alu anliegen.

Kinderräder sind nicht so groß - dafür aber ein wenig breiter.

So, was denkt Ihr? Was könnte man besser, günstiger planen?

Gruß, Klingon77

[Andun]

Moin

Also um einfach mal die letzten beiden Fragen hier in diesem Thread von Klingon77 aufzugreifen:

Ich denke auf Anhieb: Wow! Coole Idee und scheinbar ja schon ziemlich gut durchgeplant.
Der zweite Gedanke ist: "Wie soll ich denn da jetzt noch was sinnvolles zu beitragen?". Ich geb mal mein Bestes:

Also mal als Verständnisfrage, von außen nach innen:
Fahrradreifenmantel
Fahrradschlauch
Fahrradreifenfelge
Aluminiumring an der Felge befestigt
Kraftübertragung durch Räder (<- hier richtig oder eine "Etage" weiter außen?)
Innerer Ring/Konstruktion welche die Räder an den äußeren Ring drückt.
Alles andere

Meine Anregung und Frage ist nun, wie denn dort in der Mitte alles untergebracht werden soll. Ein Kinderfahrradreifen ist zwar breit aber nicht soo breit. Oder ist die Idee jetzt tatsächlich wie im Legomodell und nicht wie im Motorad, also mit zwei solchen Rädern? Wegen der Bezeichnung, dachte ich nun, dass es also nur einer von den Reifen wird.

Die Platinen und der Akku, die Sensoren etc. müssten ja vermutlich alle "stehend" im Reifen platziert werden, damit diese nicht zu weit überstehen. ... interessant. Vorallem müssen diese auch gut gegen herausbrechen beim umkippen gesichert sein. Ich denk hier vor allem an einen schweren Akku (der wohl dazu geeignet wäre den Schwerpunkt nach unten zu bringen)

Wie stellst du dir denn mechanisch eigentlich die Lagerung und das "in-der-Spur-halten" des inneren im äußeren Ring vor? (oder halt andersrum) Auf jeden Fall darf ja nicht einfach der innere Ring seitlich rausrutschen.

Ja, so ... das war mein "Was denkt ihr?"

mfg
Andun

[Murdoc_mm]

Hallo Andun,

danke für deine Antwort. Also in deiner Verständnisfrage ist es schon richtig erklärt. Die Kraftübertragung sollte direkt auf die Fahrradfelge geschehen und nicht über den nachträglich angebrachten Aluring. So ist zumindest die Lösung mit den Rollerblad-reifen.

Der Bot soll natürlich nur aus einem Rad bestehen. Das Legomodel sollte nur eine ganz einfache Konstruktion und das ungefähre Aussehen zeigen. Wie gesagt muss man sich nur ein rad allein vorstellen. Ist nicht ganz leicht aber ich weiß nicht wie ich es anders beschreiben soll, sorry.

Auch soll der Bot eher an ein Mono Wheel Bike erinnern als an das Legomodel (alles was beim Lego außerhalb der Lauffläche ist soll eigentlich weg; aber so stellt es auch eine Lösung dar).

Die Bauteile stehend zu platzieren würde ich eigentlich nicht sagen. Am Anfang sollte wird es schon Stützräder bekommen (auch wenns seltsam aussieht) und am Ende hoffe ich das es nicht mehr zum Umfallen kommt [-o<

Mit dem Akku als Gewicht benutzen hat auch (zu mir) Klingon77 gesagt. Ist an sich ne gute Idee aber vielleicht schwieriger zu lösen als ein Metalgewicht (da dieses handlicher ist und keine Kabel hat). Aber ich bin gerne bereit mich umstimmen zu lassen.

In der Spur halten ist auch so ne sache. Ganz einfach geht es mit an 2 im Innenkreis gegenüberliegenden Punkten und 8 Kugellagern. Je 2 Kugellager gegen die Lauffläche und 2 gegen die Führungsschine --> Rausrutschen/fallen unmöglich. Aber man brauch eben 8 Kugellager und ne entsprechende halterung der Kugellager dafür. Mal ganz davon zu schweigen das der Schwerpunkt extrem zum Mittelpunkt des Bots wandert.
Hat da jemand ne bessere Idee als ich?

Ich geh jetzt pennen,

Gruß Murdoc_mm

[Klingon77]

Also mal als Verständnisfrage, von außen nach innen:
Fahrradreifenmantel
Fahrradschlauch
Fahrradreifenfelge
Aluminiumring an der Felge befestigt
Kraftübertragung durch Räder
Andun

hi Andun,

soweit die Idee für´s Erste...

ist alles noch im Brainstorming. Noch ist nichts fest.

Der Alu-Kreisring steht also im Rad senkrecht von der Felge in Richtung Zentrum.

Links und rechts kann man dort Scater-Laufrollen gegen die Alu-Scheiben drücken, die den Antrieb bilden.

Letztendlich muß man zwei schwere Akkus (links und rechts) verwenden, da der Vortrieb lediglich von dem Masseunterschied zwischen der frei schwingbaren Antriebseinheit und dem außendrehenden Rad (wie immer es auch aussieht) erfolgt.

Dies bedeutet, daß sich die Antriebseinheit im Rad bei jeder Beschleunigung etwas in Fahrtrichtung anhebt (also "vorläuft") und bei jedem Bremsvorgang gegen die Fahrtrichtung anhebt (nachläuft).

Die eigendliche Vortriebseinheit wird im unteren Bereich durch die Antriebsräder (evtl. zwei links; zwei rechts im Winkel von 120 - 180 Grad fixiert. Im oberen Bereich könnte man zwei weitere (nicht angetriebene) Rollen fertigen.

Zur radialen Fixierung wären dann nochmal mindestens 3 Laufrollen notwendig.

Evtl. wäre es mechanisch einfacher die drei Laufrollen die zur radialen Fixierung dienen, anzutreiben.

Auf jeden Fall müßten alle Laufrollen mit Gummi belegt sein, damit sie nicht in den Alu-Ring einlaufen.



Damit kein falscher Eindruck entsteht:

Die Idee stammt alleine von Murdoc_mm! \:D/

Zusammen haben wir uns ein paar Gedanken um die mechanische Umsetzung gemacht und hoffen auf mehr Input!


Gruß, Klingon77

[sigo]

Das abgebildete Monobike hat so wie ich es sehe (mindestens) 3 Laufrollen(-paare) die innen laufen. Die Felge mit dem Rand läuft um einen 2. Metallring, an dem auch die 3 Rollen angebracht sind. Ich vermute, dass das nur die Führungsrollen sind und dann der Motor über eine zusätztliche Rolle bzw. Zahnkranz antreibt.

Anknpfend an die aktuelle Idee mit der Fahradfelge würde ich evtl. eine 2. kleinere Felge nehmen (z.B. 26" und 27" oder so) die in die größere Felge passt

Dann erstmal 3 Laufrollen(paare) so formen, dass sie auf den Ecken der Felge gut laufen..
Dann dreht sich die innere Felge schonmal in der äußeren..
An der inneren Felge kannst du nun alles anschrauben.

Sigo

Evtl. kann man hier ja auch noch was erkennen:
http://www.wheelsurf.nl/?gclid=CNDwqKaj7I4CFRYjXgoddXkLMA

[sigo]

Guckst du auch hier: http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/project/space/www/gyrover/gyrover.html
http://www.ri.cmu.edu/pub_files/pub2/brown_h_benjamin_1996_1/brown_h_benjamin_1996_1.pdf
http://www.ri.cmu.edu/projects/project_102.html

Das ist der n-1-te Monowheelbot :-b
Sigo

[Klingon77]

hi,

habe mal nach innenzahnkränzen geschaut...

Innenzahnkranz aus C45, Modul 2,0, 120 Zähne, Zahnbreite 16mm
Zähnezahl : 120
d : 240 mm
di : 236 mm
DA : 280 mm
Gewicht : 2014 g

Den könnte man auch in die Felge schrauben. Kostet aber € 107,92.

http://www.mercateo.com/p/live~s.0*183-24141200/Innenzahnkranz_aus_C45_Modul_2_0_120_Zaehne_Zahnbr eite_16mm.html?pictureNo=1

http://www.maedler.de/de/Catalog/1618/260/265/269/P/269.aspx

Außerdem hätte man zusammen mit dem Reifen eine Masse von mindestens 3-4 Kilo in Rotation zu bringen und abzubremsen.

Gruß, Klingon77

[recycle]

Außerdem hätte man zusammen mit dem Reifen eine Masse von mindestens 3-4 Kilo in Rotation zu bringen und abzubremsen.

D.h. der Zahnkranz würde mit ca 50% der rotierenden Masse nahe am Aussenradius bei fast allen physikalischen Problemen die es in diesem Projekt zu meistern gilt eine wesentliche Rolle spielen.
U.a. beim Abremsen, Beschleunigen, Richtungsstabilität, Kippverhalten und Lenken.
Teilweise würde sich sein Gewicht da negativ, teilweise auch positiv bemerkbar machen, in jedem Fall aber so stark, dass seine Funktion zur Kraftübertragung fast schon nur noch eine untergeordnete Rolle spielen wird.
Daher würde ich erst durchrechnen, ob er als rotierende Masse eher nützlich oder eher schädlich ist.

Wenn zusätzliche rotierende Masse nicht so gut kommt, könnte man das Rad auch über eine Gummiwalze die auf Felge oder Reifen drückt antreiben.

[Lunarman]

Echt ein seeehr cooles Projekt... nur vorstellen kann ich es mir nicht ^^
es ist nicht so dass ich nicht glaube, dass ihr beide das schafft, sondern ich kann mir einfach nicht vorstellen, wie die Motoren, Elektronik und alles befestigt sind ^^

@Recycle: Hast du dein Bett nicht gefunden?

[Klingon77]

hi Lunarman,

recycle und ich sind "nachtaktive" Geschöpfe... :mrgreen:

Morgen Abend komme ich dazu mein CAD wieder auf den Rechner zu ziehen. Werde dann die Tage mal eine erste Skizze einer möglichen Gestaltung der Mechanik anfertigen.

Die werde ich aber, bevor ich sie einstelle erstmal mit Murdoc_mm
besprechen.

@Sigo

das mit der Felge in der Felge habe ich mir auch schon mal überlegt, glaube aber, daß eine Fahradfelge ohne Speichen wegen des dünnen Materials und des Großen Durchmessers instabil ist und auch nicht exakt rund läuft.

Deshalb kam ich zu dem innenliegenden Alu-Kreisring, der quasi die Funktion der Lauffläche erfüllt. Dort kann man dann mit Antriebs- und Stützrollen die Plattform draufhängen.

Mit einem kleinen "Kunstkniff" kann ich evtl. auch größere Durchmesser herstellen.

Für die Fachleute:
Ich denke da, eine Alu-Platte auf meinen Rundtisch aufzuspannen (Platte durchgebohrt und direkt mit Nutensteinen draufgeschraubt) und dann mit viel Kurbelei auszufräsen. Ich müßte schon so bis 250mm aus der Mitte verfahren können.

Im kleineren Rahmen habe ich das bei Zwieback´s Hexa-Bot auch so gemacht.

http://klingon77.roboterbastler.de/Hexa-Bot-fuer-Zwieback/Seite13/Seite-13.html

Die Speichenlose Felge mit dem Reifen würde mit dem dem Alu-Kreisring fest verschraubt und die Felge in Rundlauf und "Seitenschlag" stabilisieren.

Gruß, Klingon77

PS: hab ich ganz vergessen...

ein Gyro hat Vor und Nachteile.

Vorteil: Stabilisiert - insbesondere bei langsamer Fahrgeschwindigkeit
Nachteil: erschwert Kurvenfahren.

Kann da jemand was dazu sagen?

[sigo]

Was haltet ihr von einer Fahrradkette als Zahnkranz.
Die Kette von innen an eine Stahlfelge Schweißen.

[Lunarman]

Könnte doch bestimmt sehr schwer werden, die so anzuschweißen, dass nix in die Glieder der Kette fließt...

[izaseba]

Hallo,
Wie wäre es mit conrad Art.Nr. 237396 - 62 als Antrieb ?
Vielleicht könnte man es entsprechend biegen ?

Gruß Sebastian

[Murdoc_mm]

Hi,

also Kette stell ich mir auch schwer vor. Das anschweißen wird nicht so ohne weiteres gehen.

@recycle Also ich geh mal davon aus das man das Gewicht der Lauffläche/des Rades so gering wie möglich im Vergleich mit dem "Innenleben" halten sollte. Dadurch wird Beschleunigen und Abbremsen stark erleichtert und auch die Stabilität bei langsamen Fahrten gewährleistet sein (bei schnellen Fahrten sollte die Stabilität von allein kommen).

Also der Innenzahnring sprengt wahrscheinlich mein Geldbeutel. Bis vielleicht jemand (oder ich natürlich) einen günstigeren findet können wir ja die Idee mit den Laufrollen weiterverfolgen.

@ Klingon77 Ja die ganze (vielleicht ein bischen verrücke, ich gebs ja zu) Sache ist auf meinem Mist gewachsen.

Ich habe nur Klingon77 als erstes gefragt was er davon hält und er war so nett und hat mir ein paar Tipps gegeben.

Und ich gebe ihn recht das alles hier noch nicht fest ist. Da dies eine neue Konstruktion hier im Forum ist wollten wir erstmal wissen was ihr davon haltet und welche Probleme/Lösungen ihr vielleicht seht.

Gruß Murdoc_mm

[recycle]

@Murdoc_mm


@recycle Also ich geh mal davon aus das man das Gewicht der Lauffläche/des Rades so gering wie möglich im Vergleich mit dem "Innenleben" halten sollte. Dadurch wird Beschleunigen und Abbremsen stark erleichtert

Soweit ist das auch noch recht einfach ;-)
Für's Beschleunigen und Abbremsen wäre es sicherlich nicht besonders attraktiv das Gewicht der "Lauffläche" durch 4 Pfund Zahnkranz zu verdoppeln.



und auch die Stabilität bei langsamen Fahrten gewährleistet sein (bei schnellen Fahrten sollte die Stabilität von allein kommen).

Hier habe ich dann aber meine Zweifel.
Die Stabilität während der schnellen Fahrt kommt sicher nicht von alleine, sondern wird durch dieselben physikalischen Gesetze hervorgerufen die auch bei langsamer Fahrt gelten.
Neben der Rotationsgeschwindigkeit wird die rotierende Masse da sicherlich auch eine Rolle spielen.

Ich schätze zwar auch, dass die Nachteile von mehr rotierender Masse deren Vorteile überwiegen, bei der Komlexität deines Projekts und einem eingeschränkten Budget, wäre es aber glaube ich keine schlechte Idee sich schon im Vorfeld mit solche Details zu beschäftigen ;-)
Sich da nur aufs Bauchgefühl zu verlassen kann die Sache recht kostspielig machen ;-)

[Lunarman]

Regel: Ein rotierender Körper ist nur schwer auf seiner Drehachse zu bewegen.
Was schlussfolgert daraus? genau, dass nach der regel das monowheelteil nicht umkippen dürfte solange es schnell geradeaus fährt.

[Murdoc_mm]

Die Stabilität während der schnellen Fahrt kommt sicher nicht von alleine, sondern wird durch dieselben physikalischen Gesetze hervorgerufen die auch bei langsamer Fahrt gelten.
Neben der Rotationsgeschwindigkeit wird die rotierende Masse da sicherlich auch eine Rolle spielen.


Da würde ich widersprechen. Wenn du ein HulaHoop (richtig geschrieben?)-reifen anstöst rollt er bis die Geschwindigkeit zu niedrig ist in aufrechter Position. Also sollte die Stabilität hauptsächlich von der Geschwindigkeit abhängen da so ein reifen ja wenig wiegt im Vergleich mit seiner Größe.

Mit "nicht auf Bauchgefühl hören" hast du natürlich völlig recht. Aber genau deswegen habe ich ja den Thread eröffnet.

(Mist, Lunarman war schneller :-& )

[recycle]

also Kette stell ich mir auch schwer vor. Das anschweißen wird nicht so ohne weiteres gehen.

Eine Kette würde das von Klingon befürchtete Problem, dass eine Felge alleine nicht stabil genug ist, vermutlich auch nicht lösen.
Wenn man jedes einzelne Kettenglied festschweisst, gewinnt man zwar Stabiltät, dann hätte ich aber etwas Angst, dass sich die Felge durch die viele Schweisserei verzieht und man anschliessend eine stabil eiernde Felge hat.

Wenn ein Zahnkranz mit 28cm Durchmesser in Frage kommt, dürfte die passende Felge aber doch eher in der Kategorie Kinderfahrrad zu finden sein.
Da glaube ich schon, dass es sich lohnen könnte, erst mal eine passende Felge zu suchen und sich anzusehen ob man die nicht ohne zusätzliche stabilisierende Massnahmen verwenden kann.
Dass für die Kraftübertragung auf die Felge unbedingt Zähne erforderlich sind glaube ich eigentlich auch nicht.
Bei einer alten Velo-Solex reibt auch nur eine Antriebsrolle auf dem Reifen und die ist mit Fahrer sicherlich schwerer als der Mono Wheel Bot werden soll.

[recycle]

@Murdoc_mm


Da würde ich widersprechen. Wenn du ein HulaHoop (richtig geschrieben?)-reifen anstöst rollt er bis die Geschwindigkeit zu niedrig ist in aufrechter Position. Also sollte die Stabilität hauptsächlich von der Geschwindigkeit abhängen da so ein reifen ja wenig wiegt im Vergleich mit seiner Größe.

Ähm ja- natürlich spielt die Geschwindigkeit eine Rolle. Aber die ist für die Stabilität bei langsamer Geschwindigkeit sicher keine besonders geeignete Stellschraube ;-)

Irgendwas muss ja eine Geschwindigkeit haben um die Stabilität zu erreichen und ich befürchte da kommen wir an der Masse nicht ganz vorbei ;-)

[recycle]

@Lunarman


Regel: Ein rotierender Körper ist nur schwer auf seiner Drehachse zu bewegen.
Was schlussfolgert daraus? genau, dass nach der regel das monowheelteil nicht umkippen dürfte solange es schnell geradeaus fährt.

Richtig. Aber soweit ich weiss, ist die Beschleunigung die zum erreichen einer hohen Geschwindigkeit notwendig ist eine stetige Funktion und keine Sprungfunktion.
Die Steigung dieser Funktion dürfte bei einem Monowheel das aus eigener Kraft auf Geschwindigkeit kommen soll relativ stark eingeschränkt sein.

D.h. es wird erst mal langsam losrollen müssen um eine hohe Geschwindigkeit zu erreichen. Wenn es dabei schon umkippt wird das nix.

Soweit ich die Aufgabenstellung verstanden habe, geht es hier ja nicht darum eine Monowheel mit konstant hoher Geschwindigkeit immer geradeaus fahren zu lassen.
Das Ding soll doch auch Kurven fahren können, Hindernisses ausweichen können und irgendwann sogar mal einen Slalom-Parcour abfahren können.

Also wird man sich irgendwie auch mit den Problemen bei niedriger Geschwindigkeit auseinandersetzen müssen. Dass sich die Stabilität bei hoher Geschwindigkeit von alleine ergibt hilft da wenig ;-)

[Klingon77]

hi,

viele gute Ideen! :mrgreen:

Kette:
Da würde ich zustimmen, wenn es nicht den Schweißverzug geben würde (wie oben schon beschrieben - ein stabiles aber unrundes Rad).
Die Schweißarbeit traue ich mir nicht zu.
Möglich, daß es jemand anderes kann - mit der entsprechenden Ausbildung und Erfahrung.

Zahnkranz:
habe ich halt mal gesucht, weil es eine Option ist.
Ich finde Ihn aber auch zu schwer und recht teuer (es kommen ja noch
drei passende Zahnräder dazu)

Zahnstange(n):
Müßten in ihrer aneinandergereihten Länge mit dem Umfang des Rades auf 1/10mm bis evtl. 3/10mm genau übereinstimmen. Ansonsten würde es bei jeder Radumdrehung zu sehr hohen Spannungen zwischen antreibendem Zahnrad und Zahnstange kommen.
Die Zahnstangen müßten auch nach der Befestigung einen sehr guten Rundlauf bieten.
Beides ist (für mich) schwer zu realisieren.

Schwungmasse:
Die Wirkung einer Schwungmasse sehe ich eher in der kinetischen Energie, welche aus dem Produkt der Geschwindigkeit und der angetriebenen Masse des Schwungrades resultiert.
Eine geringe Masse kann bei höherer Drehzahl die gleiche kinetische Energie gespeichert haben, wie eine höhere Masse bei geringerer Drehzahl.

Diese stabilisiert beim Anfahren und ist beim Lenken zu überwiden.

Ich dachte da auch eher an ein seperates Schwungrad.
Also einen beispielsweise im Zentrum des Rades oder im unteren Bereich (wegen des Schwerpunktes) fest mit der Platform verankerten "Gyro´s".

Dieser würde vor dem Anfahren gestartet und stabilisiert.
Bei erreichen einer geeigneten ("selbststabilisierenden") Geschwindigkeit des Mono-Wheel´s könnte die Gyro-Drehzahl runtergenommen werden.
Dann wäre das Lenkproblem nicht mehr so groß und es würde Energie gespart.

Die Drehzahlsteuerung des Gyro´s müsste natürlich empirisch ermittelt werden. Berechnen kann ich das nicht.

Stützräder finde ich zumindest in der Testphase ein Muß!

Was haltet Ihr von einem solchen zusätzlichen Gyro?

Gruß, Klingon77

[Murdoc_mm]

@recycle: Ja sehr niedrige Geschwindigkeiten sind schon ein Problem.

Das "sehr" kommt zustande da wenn ich mich an meine "Reifen"-zeiten zurückerinnere ich schon meine das die Geschwindigkeit sehr niedrig war bevor der Reifen umgefallen ist. Einen genauen Wert kann ich dir natürlich nicht liefern und meine Wahrnehmung ist ja auch subjektiv, schon klar, aber viel bewegung war da nicht mehr.

Hat jemand vielleicht ne Idee wie man da vorgehen kann?
Spontan fallen mir 2 Lösungen ein: Einmal mit dem Steuergewicht an dem Servo ausbalancieren (ist aber schwierig ich weiß) oder kurz vor Stillstand nen Ständer ausfahren (müssten sogar zwei sein da sich der Bot da er Rund ist über nur einen wegdrehen würde).
Ist da was praktisches dabei?

Hab grade gesehen "zusätzliches Schwungrad". Auch ne klasse Idee. Aber vielleicht mechanisch zu aufwendig oder?

Wie gesagt ich freue mich über jeden der sich mit einbringt und Probleme und/oder Lösungen aufzeigt.

[ähM_Key]

Ein Gyro sollte schon gut sein. Klick (http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/TRANSPORT/gyrocars/schilovs.htm#sh1)

Achso..und wie ist das mit 'erster' gemeint?
Klick (http://www.cs.cmu.edu/afs/cs/project/space/www/gyrover/gyrover.html)

[recycle]

@Murdoc_mm


@recycle: Ja sehr niedrige Geschwindigkeiten sind schon ein Problem.

Das "sehr" kommt zustande da wenn ich mich an meine "Reifen"-zeiten zurückerinnere ich schon meine das die Geschwindigkeit sehr niedrig war bevor der Reifen umgefallen ist. Einen genauen Wert kann ich dir natürlich nicht liefern und meine Wahrnehmung ist ja auch subjektiv, schon klar, aber viel bewegung war da nicht mehr.

Ich weiss nicht, was für eine Reifen sich hinter "deiner Reifen-Zeit" verbirgt.
Für die Richtungs- und Kippstabilität spielen neben der Rotationsgeschwindigkeit auch die Masse und der Radius mit dem die Masse um den Drehpunkt rotiert eine Rolle. Wenn ich jetzt nicht ganz neben der Spur liege, geht der Radius sogar quadratisch ein.
D.h. Reifen oder Ring erfüllen hier die Optimalbedingung, weil sie nur aus rotierender Masse bestehen und diese Masse komplett auf dem äusseren Radius liegt.
Dein Mono-Wheel-Bot wird kaum an diese optimale Bedingung herankommen. Der wird auch einen nicht rotiernden Teil haben.

Damit sich der äussere und nicht der innere Teil dreht, muss der innere die grösserer Massenträgheit haben. Als innerer Teil liegt sein Schwerpunkt zwangsläufig auf dem kleineren Wirkungsradius, daher gehe ich davon aus, dass der innere Teil sogar erheblich mehr Masse haben muss. Der innererTeil wird vermulich auch breiter werden als der drehende Teil.

Damit erinnert mich die Massenverteilung eigentlich eher an eine massive Kugel als an einen Reifen oder Ring. Bei Kugeln ist die Richtungsstabilität glaube ich lange nicht mehr so hoch wie bei einem Reifen. Dass eine Kugel auch bei langsamer Geschwindigkeit nicht umkippt hilft hier glaube ich nicht weiter ;-)
Eine Kugel hat aber immer noch den Vorteil, dass die komplette Masse rotiert.
Bei deinem Mono-Wheel Bot wird der grösste Teil der Masse nicht rotieren.

Ich habe keinen Schimmer in welchem Umfang sich diese Unterschiede zu einem Reifen auf Kipp- und Richtungsstabilität auswirken. Besser als bei einem Ring wird es aber sicher nicht werden.



Spontan fallen mir 2 Lösungen ein: Einmal mit dem Steuergewicht an dem Servo ausbalancieren (ist aber schwierig ich weiß) oder kurz vor Stillstand nen Ständer ausfahren (müssten sogar zwei sein da sich der Bot da er Rund ist über nur einen wegdrehen würde).
Ist da was praktisches dabei?

Ob zusätzliche Stützräder ausfahrbar sein müssten, oder obe es reichen würde sie ein Stückchen höher zu montieren, damit sie den Boden erst bei einem bestimmten Kippwinkel könnte man noch ausdiskutieren.

Daran, dass 3 Räder für einen Mono-Wheeler eigentlich ein bischen viel sind, gibt es glaube ich nicht viel zu diskutieren ;-)

Zum Parken sind Stützräder völlig OK, für die Entwicklugsphase würde ich ganz sicher auch Stützräder vorsehen.

Die Stützräder gleich als für die Fortbewegung notwendige Elemente einzuplanen ist bei einem Mono-Wheeler aber schon ein bischen unsportlich ;-)

Naja, bei ganz langsamer Geschwindigkeit sind Stützräder sicher OK.
Für das Fahren von Kurven oder dem irgenwann maal geplanten Kurvenparcour werden sie aber wohl eher hinderlich als nützlich sein.

D.h. sie werden oder würden dich vermutlich auch nicht davor bewahren über die Bereiche nachzudenken, in denen der Bot nicht durch pure Geschwindigkeit aufrecht gehalten wird.

Dein Projekt ist sicher machbar, ich glaube wie gesagt nur, dass du nicht allzusehr auf Erfahrungen mit HullaHopp-Reifen bauen und sattdessen lieber rechtzeitig auf ein bischen Mathematik und Physik zurückgreifen solltest.

Ich habe selber schon so einige Euros und viel Zeit in den Sand gesetzt, weil ich gedacht habe ich könnte es mir ersparen mich mit Formeln und viel Rechnerei rumzuschlagen und stattdessen einfach drauf los gebastelt habe ;-)

[MadMage]

beim durchlesen bin ich auch zuerst auf einen fahrradreifen gekommen, allerdings seh ich da wie Klingon77 des problem der fehlenden stabilität durch die speichen. ausserdem ist das ventil im weg (ok, lässt sich verlegen).

ich werf trotzdem einen ganz neuen vorschlag in den raum: ein Fahrad-Komplettrad, bei dem die ganzen Bot-bestandteilean der nabe aufgehängt sind und mittels gummirollen auf die flanken der Felge wirken (da, wo normal die bremsen sitzen)

die frage ist noch wie mann die beiden seiten verbindet, denn entweder hat man dann einen bügel ausserhalb des rades oder man müsste die verbindung durch die nabe legen. bei der Bügellösung würden sich diese aberzur aufnahme von stützrollen anbieten

zur steuerung könnte man versuchen die (zwecks balance vermutlich beidseitig montierten) von der Felge wegzudrücken

[toemchen]

Ja sehr interessant... Muß auch meinen Senf dazugeben.

Also erstmal, ganz am Anfang war kurz die Idee zu lesen, ein breites flaches Rad zu nehmen. Das fällt nicht um, zumindest so lange, wie der Monowheel nicht auf zu schrägem Untergrund steht. Richtig ist auch , daß er dafür eigentlich nur geradeaus fährt bzw. zum Kurvenfahren gefährlich auf der Außenkante balancieren müßte. Da könnte ich mir nur noch ein auf der Stelle drehen durch ruckartiges Bewegen einer Schwungmasse vorstellen (durch Ausnutzen des Unterschieds zwischen Haft- und Gleitreibung, so wie man sich auch auf einem Drehstuhl ohne Bodenkontakt drehen kann.)

Als zweite Möglichkeit wird dann sofort ein schmales Rad, z.B. ein Rad von einem Kinderfahrrad genannt. Hier muß Gleichgewicht gehalten werden, mit Kreiseln, Stützrädern, Schwung oder ähnlichem. Bei Stillstand wirds auf jeden Fall schwierig.

Es gibt aber noch eine Möglichkeit dazwischen! Nämlich eine Kugel.

Die muß ja nicht vollständig sein, man kann links und rechts ne dicke Scheibe abschneiden, damit das dann wieder wie eine aufrecht stehendes Rad aussieht. Aber jedenfalls ist es so: Wenn die Querwölbung der Lauffläche in etwa dem Radius des Rades entspricht, und die Machanik so angebracht ist, daß der Schwerpunkt tief unten ist, sprich das Rad nicht davonrollen kann, dann müßte es auch von selbst aufrecht bleiben und geradeaus rollen. Nur bei den Kurven bin ich mir nicht ganz sicher. Wenn man den Schwerpunkt leicht seitlich verschiebt, dann neigt sich wohl das Rad zur Seite. Rollt es dann eine Kurve wie ein Kegel oder rollt es weiter geradeaus?

Nochwas zum Antrieb: Muß man wirklich an Zahnkränze und Ketten denken? Der Antrieb muß sich doch nur soweit aus der Mitte bewegen, daß das Rad ins Rollen kommt. Das geht doch mit der Reibung eines Gummirades auf einem Alu-Ring locker.

Gruß
Tom.

[ähM_Key]

Eine Fahrradfelge ist auch ohne Speichen schon sehr stabil, denn das Laufrad ist für wesentlich höhere Belastungen ausgelegt. Ich sehe auch nicht die Stelle, wo großartige Kräfte auf das Rad wirken würden.

[Klingon77]

ich werf trotzdem einen ganz neuen vorschlag in den raum: ein Fahrad-Komplettrad, bei dem die ganzen Bot-bestandteilean der nabe aufgehängt sind und mittels gummirollen auf die flanken der Felge wirken (da, wo normal die bremsen sitzen)

die frage ist noch wie mann die beiden seiten verbindet, denn entweder hat man dann einen bügel ausserhalb des rades oder man müsste die verbindung durch die nabe legen. bei der Bügellösung würden sich diese aber zur aufnahme von stützrollen anbieten

zur steuerung könnte man versuchen die (zwecks balance vermutlich beidseitig montierten) von der Felge wegzudrücken

hi,

die Mechanik an der Nabe aufzuhängen hatte ich auch schon gedacht.
Klar, kann jeder sagen - ich habe ja nicht darüber geschrieben.

Auf die Idee mit dem Bügel bin ich allerdings noch nicht gekommen! Die finde ich sehr gut!

Was mich von der Nabenbefestigung abgebracht hat, war die Vermutung, daß Lenkung durch axiales verschieben eines Gewichtes (Akku´s?) über einen großen Hebelarm von der Plattform auf die Nabe im Zentrum des Rades wirkt.

Dementsprechend grob wird die Lenkung ausfallen.

Oder habe ich da einen Denkfehler?

Durch den Bügel könnte man die Gummirollen, welche zum Vortrieb genutzt werden sollen auch gut in Richtung Felge andrücken.





Es gibt aber noch eine Möglichkeit dazwischen! Nämlich eine Kugel.

Die muß ja nicht vollständig sein, man kann links und rechts ne dicke Scheibe abschneiden, damit das dann wieder wie eine aufrecht stehendes Rad aussieht. Aber jedenfalls ist es so: Wenn die Querwölbung der Lauffläche in etwa dem Radius des Rades entspricht, und die Machanik so angebracht ist, daß der Schwerpunkt tief unten ist, sprich das Rad nicht davonrollen kann, dann müßte es auch von selbst aufrecht bleiben und geradeaus rollen. Nur bei den Kurven bin ich mir nicht ganz sicher. Wenn man den Schwerpunkt leicht seitlich verschiebt, dann neigt sich wohl das Rad zur Seite. Rollt es dann eine Kurve wie ein Kegel oder rollt es weiter geradeaus?

Nochwas zum Antrieb: Muß man wirklich an Zahnkränze und Ketten denken? Der Antrieb muß sich doch nur soweit aus der Mitte bewegen, daß das Rad ins Rollen kommt. Das geht doch mit der Reibung eines Gummirades auf einem Alu-Ring locker.

Gruß
Tom.

Die abgeschnittene Kugel wäre sicherlich optimal.
Auf einen "Schlag" hätte man, sofern der Schwerpunkt (wie beschrieben)
tief genug liegt, alle Stabilitätsprobleme gelöst.

Woher aber eine solche Kugel, die dann auch noch stabil ist bekommen?
Fertigen kann ich die nicht.

Ich denke, die Kugel sollte nicht zu schwer sein, einen Durchmesser von ca. 450mm haben und außen mit einem Gummi oder ähnlichem belegt sein (Metall auf Asphalt rumpelt fürchterlich).

Was den Antrieb betrifft, tendiere ich auch zu der Lösung mit dem Gummibelegten Rad an einer Alu-Scheibe.





Eine Fahrradfelge ist auch ohne Speichen schon sehr stabil, denn das Laufrad ist für wesentlich höhere Belastungen ausgelegt. Ich sehe auch nicht die Stelle, wo großartige Kräfte auf das Rad wirken würden.

Wenn in dem Reifen ein Alu-Kreisring montiert ist (so ca. alle 5-10 cm eine Schraube), dann sollte sich das Rad auch nicht mehr nach der Seite verziehen können.
Meine Befürchtung liegt darin, daß nach dem entfernen der Speichen das Rad "eiert".

Die Kräfte, welche direkt auf die Felge wirken sind sicherlich sehr gering und nicht mit den Kräften beim normalen Fahrradfahren zu vergleichen.


Gruß, Klingon77

[ähM_Key]

Meine Befürchtung liegt darin, daß nach dem entfernen der Speichen das Rad "eiert".
Nicht entfernen, sondern nur die Felge kaufen. Hab schon einige einzeln in der Hand gehabt und die sind sehr stabil!

[Klingon77]

hi ahM_Key,

wusste bis Dato nicht, daß es sie einzeln zu kaufen gibt.

Schön zu hören - werde dann bei Gelegenheit mal schauen, was die so kosten.

Gruß, Klingon77

[recycle]

Schön zu hören - werde dann bei Gelegenheit mal schauen, was die so kosten.


Ich habe gerade mal Google befragt und gleich beim ersten Link etwas für mich neues gefunden:

http://www.neckermann.de/index.mb1?mb_f020_id=sqlnUdfow_wZbdvvLDy3a-DzjssHWzW9&nav_id=16246614&vkh=0461&linktracking_nr=HHcpEBctzd3w0mq6VnDKI_WjsQzsLD8&tgs_group=&ct=1

Seit ich mein letztes Fahrrad auseinandergenommen habe ist die Entwicklung auch da um einiges fortgeschritten ;-)

Ich glaube bei den meisten der abgebildeten (Profil)Felgen braucht man sich um die Stabilität wirklich keine grossen Gedanken machen.

[Murdoc_mm]

Mahlzeit,

Ich versuch mal ne kurze Zwischenbilanz.

Nun ich wende mich von meiner Zahnkranzidee ab und würde sagen das die Gummiräder für den Antrieb die deutlich besten Eigenschaften haben (effektiv und einfach, egal wie sie auf die Felge/Kugel/usw. gedrückt werden).
Das könnte man ja mal so festhalten oder? :-k

Eine Führungsschine wird aber nicht wegzudenken sein. Die möglichkeit des herausfallens ohne F.-schine ist zu groß außer man verhindert es durch die Konstruktion (siehe Bügel und Nabe). Da ist wahrscheinlich der Aluring von Klingon77 erstmal die einfachste Lösung (gibt en nötigen Halt und stabilisiert die Felge/Kugel/usw. noch zusätzlich).

Der Schwerpunkt muss so tief wie möglich liegen (erstmal, für diese Aussage egal in welchem Gewichtsverhältnis von Lauffläche und innenleben).
Solange der Schwerpunkt (von oben/unten gesehen) innerhalb der Auflagefläche des Rades liegt (oder wenn man von vorn/hinten schaut) senkrecht oberhalb der Auflagelinie (Auflagefläche ist ja von vorn/hinten gesehen ein Strich :-s ) bleibt der Bot stehen. Ist der Schwerpunkt weit oben gelegen kommt er schneller bei gleichem Neigungswinkel in den Außerhalb-bereich als ein weiter unten gelegener Schwerpunkt. -->Schwerpunkt unten=mehr Stabilität

Ich hoffe ich habe es richtig erklärt.

So das wars erstmal mit der Bilanz. Natürlich möchte ich nicht sagen das diese Konstruktionen nun die Lösung sind (wer ne Idee hat raus damit). Dies dient erstmal nur dazu auf einen Nenner zu kommen.
Und selbstverständlich ist das meine Bilanz und wer denkt das eine andere Konstruktion doch besser ist, einfach warum aufschreiben und mich umdenken lassen. ](*,)

@Toemchen
Die Kugel ist ne Klasse idee. Aber ich habe ne andere Erklärung warum die gut steht. Ich glaube nämlich nicht das zwischen der Auflagefläche einer Kugel (die theoretisch den Boden in einem winzig kleinem Punkt berühert) und der Auflagefläche eines Reifens (theoretisch eine kleine, schmale eliptische Fläche) viel unterschied besteht. (das die Flächen in der Praksis größer und vielleicht unförmiger sind macht am Ende das gleiche Problem)

Liegt der Schwerpunkt des Rades (als Beispiel gebaut aus der Kugel um die Rundungen perfekt zu haben) nicht im Zentrum (der ehemaligen Kugel)verhält sie sich wie ein Steh-Auf-Männchen. Die lauffläche versucht den Schwerpunkt so nahe wie möglich an den Boden zu bekommen und richtet sich auf. Das setz natürlich voraus das die kürzeste Strecke zum Boden durch die Mitte der Lauffläche führt und das der Schwerpunkt außerhalb der (Bot-von-der-Seite-vorstell) Mitte des Rades ist.

Oder liege ich da falsch? (Ich hoffe ich konnte es verständlich erklären was ich meine)

Und wie von Klingon77 gesagt ist eine solche Kugel wahrscheinlich eher schwer aufzutreiben.
Aber ich seh nicht das Problem das sie nicht aus Metal sein darf. Man kann ja (Achtung Spinnerei #-o ) Krebband oder ähnliches drumwickeln. Oder dünn ein bischen Silikon (oder was anderes) auftragen und mit Klebeband gegen zuviel Verschleis schützen. (alles was jetzt geschrieben wurde kann bitte als Denkanstoß genutzt werden)

@ Toemchen again: Drehen per Haft- und Gleitreibung? Das währe cool! Auch wenn das nicht gleich Einzug in den Bot hält wäre das auf jeden Fall später als Erweiterung vorsehen (falls er zustande kommt).
Ist das aber als Hauptlenkung günstig? Dürfte ja nicht so schwer sein. Einfach den servo langsam in Lenkrichtung bis an den Anschlag bewegen und dann schnell gegen Lenkrichtung bis andere Seite Anschlag. Je nachdem wie viel Masse und wie schnell die Masse bewegt wird erhält man eine kleine oder etwas größere Drehbewegung.
Auch müsste die Stehfläche dann recht groß sein damit der Bot nicht umfällt wenn der Servo auf Anschlag ist --> das spricht für flache Lauffläche und damit vereinfacht sich die Konstruktion ein wenig.
Aber einen Haken seh ich auch. Man braucht zusätzliche Hardware um festzustellen wie weit der Bot sich gedreht hat. (oder ist das eher unwichtig?)
Und man muss immer anhalten um zu drehen.

@recycle und ähm_key
Ich glaube auch das die Profilfelgen an sich stabil genug sind.

Wenn sich keine Kugel findet wie wärs denn hiermit: eine der besagten Profilfelgen kaufen und einen Mantel der wenig Profil hat, eine schmale Lauffläche und abgerundete Seiten (z. B.: http://www.neckermann.de/produkt/produkt_detail.mb1?mb_f020_id=g7ASyGalV3jRGU8Ro_14 4-DzPWaaDPQ9&produkt_id=15059133&nav_id=16246523&alle_produkte_auf_einen_blick=1&suchparam=358cd1098030104377b9093c2d52d205fc537000 a952e5a0a06815a47477abe05f78798905231ea841b3f8e076 321625a2a0c8e1abb8005d72c8285ec24d261305ea9bb61b26 1bac5f97d3914902fe17f96cd9cf6d73afac41ac94e65257d9 4ae901&wmnr=84&nummer=6&mb_v301_s=1)
Damit würde man die Auflagefläche groß halten (Stabilität) und trotzdem Kurvenfahrten ermöglichen.

Was haltet ihr von der Idee?

Gruß Murdoc_mm

[recycle]

Eine Führungsschine wird aber nicht wegzudenken sein. Die möglichkeit des herausfallens ohne F.-schine ist zu groß außer man verhindert es durch die Konstruktion (siehe Bügel und Nabe).


Anstatt die Laufrollen in einer Führungsschiene laufen zu lassen, könnte man die Felge auch direkt über die Laufrollen führen.
Eine Möglichkeit wäre z.B. je eine Rolle die von unten gegen die Felge drückt, eine von rechts und eine von links.

Eine andere Alternative wäre statt Laufrollen, Laufwalzen die passend zum Querschnitt der Felge aussen dicker und und der Mitte dünner sind zur Führung zu verwenden.

[Lunarman]

die Kugel funzt net, wenn sie abgeschnitten wird. Ist so. Denn ne Kugel kippt deshalb nicht um, weil sie immer im Gleichgewicht ist und auf allen Achsen auf alle Arten symmetrisch ist. Das ist eine abgeschnittene Kugel aber nicht mehr, sobald die ein wenig scief steht kippt die genauso um.

[recycle]

Denn ne Kugel kippt deshalb nicht um, weil sie immer im Gleichgewicht ist und auf allen Achsen auf alle Arten symmetrisch ist.

Gerade weil Kugeln sich aufgrund ihrer Symmetrie immer im Gleichgewicht befinden, kippen sie recht leicht um.
Man spricht dann allerdings eher von wegrollen als von umkippen ;-)

Das gilt allerdings auch nur, wenn die Kugel nicht nur von ihrer Form, sondern auch von der Gewichtsverteilung symmetrisch ist, also ihren Schwerpunkt genau im Zentrum hat. Die Kugel befindet sich dann zwar immer im Gleichgewicht, dabei dürfte es sich aber um ein labiles Gleichgewicht handeln.

Wenn der Roboter irgendwie aus eigener Kraft von der Stelle kommen soll, wäre eine symmetrische Gewichtsverteilung nicht besonders günstig.



Das ist eine abgeschnittene Kugel aber nicht mehr, sobald die ein wenig scief steht kippt die genauso um.

Wenn man an einer Kugel etwas abschneidet kann man ja eigentlich nicht mehr von einer Kugel reden ;-)

Ich glaube so wie toemchen sich das denkt, würde der Rest von der Kugel nicht von alleine umkippen.
Er will den Schwerpunkt der Kugel ja aus dem Zentrum nach unten verlegen. Damit befindet die Kugel sich dann nicht mehr im labilen, sondern im stabilen Gleichgewicht.
D.h sie kippt dann nicht mehr um und das dürfte sich auch nicht so schnell ändern, wenn man an beiden seiten symmetrisch etwas abschneidet.
Naja, wenn man genug abschneidet ändert sich das wohl schon. Aber ich glaube eine Kugel nehmen um da einen Ring draus zu schnitzen hatte toemchen auch nicht vor

[Klingon77]

hi,

gestern Abend auf der Arbeit habe ich mal eine erste grobe Skizze des Rades angefertigt. Komme aber leider nun erst zum posten...

Es geht nur darum, die Rahmenbedingungen abzustecken.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1898

von außen nach innen:

1) Reifen mit Felge: goldfarben (nur angedeutet gezeichnet)
ca. 500mm Außendurchmesser; ca. 40mm im Durchmesser

2) Außenkranz: silber - Alu 8mm breite; 20mm dicke. Dieser Außenkranz wird fest mit der Felge des Reifens verschraubt.

3) Statorring mit Laufrollen: rot und türkis.
Statorrig aus 8mm Alu
Laufrollen aus Rolerblades mit weicher Gummiauflage

es fehlt noch alles andere:
Seitlich angebrachte Halterollen
Plattform
Motoren
usw.

die beiden unteren Rollen könnte man je mit einem Motor antreiben.
die obere Rolle möchte ich gerne nach oben und unten verschiebbar gestalten. Dann kann man mit dieser die Anpresskraft des Antriebes einstellen.

Was denkt Ihr darüber?

Gruß, Klingon77

[ähM_Key]

Warum nicht eine Rolle unten in der Mitte Antreiben ? :)

Wenn sich das Teil ausbalancieren soll (durch irgendwelche bewegten Gewichte oder Gyros), ist es aber glaube gut, wenn das ganze wie ein inverses Pendel, d.h. mit dem Schwerpunkt so weit oben wie möglich aufgebaut ist.
EDIT: Totaler Quatsch (es ist doch schon spät ;) )...wie soll man denn dann vorwärts kommen...

[Murdoc_mm]

die beiden unteren Rollen könnte man je mit einem Motor antreiben.


Hoj? Warum denn zwei Räder antreiben? Eines müsste doch voll ausreichen und bei zwei angetriebenen Räder ist der Schwerpunkt sehr viel schwieriger unten zu halten als bei einem angetriebenem Rad. Außerdem brauch man für zwei Antriebräder mehr Mechanik.

Oder meinst du es ist schlecht wenn ein Rad immer unten ist und damit den großteil des Gewicht des Innenlebens (Akku, Motor,...) tragen muss?

[recycle]

Der rote Statorring der die Laufrollen hält sieht zwar schick aus, der Bestrebung den Schwerpunkt möglichst weit nach unten zu legen kommt er aber nicht sehr entgegen.
Oben bringt er selber Gewicht rein und unten blockiert er Platz an der tiefsten Stelle.
Oder sollen Akkus, Motoren usw. gleichmässig rechts und links vom Statorring verteilt werden?

[Murdoc_mm]

Der rote Statorring der die Laufrollen hält sieht zwar schick aus, der Bestrebung den Schwerpunkt möglichst weit nach unten zu legen kommt er aber nicht sehr entgegen.

Richtig. Ich glaube das ist nur am schnellsten zu zeichnen gewesen. Eher praktikabel sind 3 Alustangen oder -streifen auf beiden Seiten der Räder.

[Klingon77]

hi,


Warum nicht eine Rolle unten in der Mitte Antreiben ? :)


ich wollte unten zwei Rollen haben, um das Gewicht des Stator-Ringes auf die Lauffläche von zwei Rollen und zwei Lagerungen zu verteilen.

Man hält sich, mit beiden Rollen unten auch die Tiefste Stelle frei, um dort den/die Akku (´s) anzubringen. Der Platz ist dann nicht mit einer Rolle, Lagerung und Antrieb belegt. Niedriger Schwerpunkt.






die beiden unteren Rollen könnte man je mit einem Motor antreiben.


Hoj? Warum denn zwei Räder antreiben? Eines müsste doch voll ausreichen und bei zwei angetriebenen Räder ist der Schwerpunkt sehr viel schwieriger unten zu halten als bei einem angetriebenem Rad. Außerdem brauch man für zwei Antriebräder mehr Mechanik.


Da hast Du wahrscheinlich recht.
Der Gedanke bei zwei angetriebenen Rädern ist der, daß sich die Abnutzung der Antriebsräder, welche durch die Runde Lauffläche nur eine "Punktauflage" haben verringern sollte.

Das geht aber bestimmt auch mit einem angetriebenen Rad.

Die Abnutzung kann man verringern, indem man in der Motorsteuerung durch PWM eine "Rampe" in der Beschleunigung und beim Abbremsen "fährt".





Der rote Statorring der die Laufrollen hält sieht zwar schick aus, der Bestrebung den Schwerpunkt möglichst weit nach unten zu legen kommt er aber nicht sehr entgegen.
Oben bringt er selber Gewicht rein und unten blockiert er Platz an der tiefsten Stelle.
Oder sollen Akkus, Motoren usw. gleichmässig rechts und links vom Statorring verteilt werden?

Da hast Du sicherlich Recht!
Das Gewicht könnte man noch durch große Bohrungen im Bereich oberhalb der Antriebsplattform (muß ich noch zeichnen) reduzieren.
Das ist eine Gute Idee!
Dies würde ich aber erst ganz am Ende der Fertigung machen. Zuerst müssen alle Teile angebaut sein, sonst könnte es passieren, daß ich keinen Platz mehr habe um notwendige Schrauben/Gewinde anzubringen.

Da wir noch kein Rad haben, sind die Maße auch noch nicht fest.

Akku´s und Motoren können auf der Plattform gleichmäßig links und rechts verteilt werden.

Wenn die Verteilung nicht zu 100% symetrisch ist, dürfte dies auch kein Beinbruch sein. Es sollte in der Grundkonfiguration mit Hilfe der Position des verschiebbaren Ausgleichgewichtes kompensierbar sein.
Dies wird dann einfach ein wenig mehr nach einer Richtung ausglenkt.

anbei noch eine Skizze mit einer gedachten Grundplatte. Diese wird an den Stator-Ring geschraubt.
Die Platte ist noch ohne Versteifungen oder Befestigungen ausgeführt.



https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1899


Hat jemand eine Idee, welche Rollen man zur Seitenführung des Stator-Ringes am äußeren Alu-Ring verwenden könnte?

Sie sollen:
* Im Durchmesser nicht so groß sein.
* Kugelgelagert sein oder eine diesbezügliche Lagerung zulassen.
* Mit Gummi oder einem nicht zu harten, verschleißfesten Kunststoff belegt sein.
* Weiterhin sollten sie, um den Verschleiß, der ja durch die Durchmesserzunahme des äußeren Alu-Ringes von innen nach außen sicher nicht gering ist, ebenfalls eine gewölbte Oberfläche aufweisen (Punktauflage).

Gruß, Klingon77

[recycle]

@ähM_Key


Wenn sich das Teil ausbalancieren soll (durch irgendwelche bewegten Gewichte oder Gyros), ist es aber glaube gut, wenn das ganze wie ein inverses Pendel, d.h. mit dem Schwerpunkt so weit oben wie möglich aufgebaut ist.
EDIT: Totaler Quatsch (es ist doch schon spät )...wie soll man denn dann vorwärts kommen...

Totaler Quatsch würde ich nicht sagen.
Vorwärtskommen müsste mit dem Gewicht oben eigentlich auch noch drin sein. Dann wäre es ja sowas ähnliches wie ein Balancierender Roboter mit sehr grossen Rädern. (als das was du vermutlich auch mit inverses Pendel meinst)
Um Vorwärts zu kommen und die Balance in Fahrtrichtung zu halten ist man auf die Massenträgheit angewiesen. Dafür ist's günstig, wenn der Schwerpunkt möglichst weit weg von der Drehachse liegt.
Der Abstand nach unten ist natürlich immer begrenzt, daher baut man beim balancierenden Roboter in die Höhe.

Wenn das Innenleben beim Monowheel komplett innerhalb des Rades bleiben soll ist hier natürlich nach unten genauso viel Platz wie nach unten.
Wenn man nach unten baut nimmt man auf jeden Fall schon mal den Vorteil mit, dass das Ding mindestens in Fahrtrichtung eine stabile Lage (stabiles Gleichgewicht kennt).
Wenn die nicht rotierende Masse im Verhältnis zur Masse des Rades gross genug ist, kann man sich dadurch eigentlich auch das Ausbalancieren in Fahrtrichtung sparen.
Wenn man möglichst hohe Beschleunigung erreichen will und der Innenteil nicht "pendeln" soll, wird man allerdings doch in Fahrtrichtung balancieren müssen.

Im Vergleich zum balancierenden Roboter oder inversen Pendel kommt beim Monowheel aber noch dazu, dass es auch quer zur Fahrtrichtung kippen kann.
Da liegt das Zentrum der Drehung (des Kippens) dann an dem Punkt, wo das Rad den Boden berührt. Da dürfte es dann wie beim inversen Pendel wieder vorteilhaft sein, wenn der Schwerpunkt möglichst weit oben liegt.
Der Vorteil besteht allerdings darin, dass das Ding wegen der Massenträgkeit langsamer kippt, je weiter der Schwerpunkt oben ist.
Beim inversen Pendel heisst das, man hat mehr Zeit gegenzusteuern.

Das Gegensteuern durch Bewegung in Kipprichtung wie man es beim inversen Pendel macht scheidet hier allerdings aus.
Einfach umkippen lassen ist aber wohl auch nicht die Lösung ;-)
Wie die Lösung dafür letztendlich aussehen soll ist ja scheinbar noch nicht entschieden.
Wenn es Stützräder werden, ist es günstiger wenn der Schwerpunkt unten ist. Wenn die Kippneigung durch Gewichtsverlagerung ausbalanciert werden soll, könnte ein hoher Schwerpunkt wieder vorteilhafter sein.

Ich glaube um das alles so richtig abzuschätzen müssen erst noch mehr Details her.

Daher ist Klingons Vorgehensweise einfach mal was zum drüber Nachdenken vorzulegen schon der beste Weg.

[Sternthaler]

Hallo Monowheeler,
als erstes einmal: Klasse Idee.

Als Beitrag folgender Vorschlag:
Warum nicht doch ein komplettes Rad mit Speichen benutzen?
Wenn man auch noch die Gabel (natürlich ohne Lenker) dranläßt, hätte man eine 'Kabelbrücke' von der einen zur anderen Seite.
Gewichte, also Akku, Motoren, Elektronik usw., werden dann rechts und links an der Achse/Gabel aufgehängt und 'baumeln' einfach so nach unten.
Um das Ganze auf Fahrt zu bringen, müßte über ein an der Achse befestigtes Zahnrad per Kette und unten 'baumelnden' Motor angetrieben werden.
Mit dem Lenken des Ganzen, könnte es eventuell gehen, wenn oben auf der Gabel ein Gewicht nach rechts oder links verschoben wird.

Das Konstrukt würde erst einmal den Innenzahnkranz überflüßig machen.

Auf alle Fälle weiterhin gute Ideen und viel Erfolg.
Gruß Sternthaler

[recycle]

anbei noch eine Skizze mit einer gedachten Grundplatte. Diese wird an den Stator-Ring geschraubt.
Die Platte ist noch ohne Versteifungen oder Befestigungen ausgeführt.

Muss die Grundplatte vor und hinter dem Rad überstehen?
Praktisch stört das sicherlich nicht. Ich finde aber optisch nimmt es das einem Mono-Wheel irgendwie einiges an Witz.
Ich weiss nicht wie ich richtig ausdrücken soll, irgendwie nimmt es dem Mono-Wheel den "Einfach nur ein Rad"-Effekt, wenn es in der Seitenansicht niicht mehr völlig rund ist.

[ähM_Key]

@recycle: Hm, stimmt, man kann ja auch dynamisch losfahren...immernoch spät ;)

Schade, dass ich die Videos nicht mehr finde...ich glaube u.A. die Russen haben so einen Robo schon vor vielen Jahren mal gebaut.

[Klingon77]

hi recycle,

nun verstehe ich das mit dem hohen Schwerpunkt ein wenig besser :mrgreen:

Angenommen der Schwerpunkt würde oben liegen, dann müssten wir aber zwei Achsen ausbalncieren.
Einmal in/gegen die Fahrtrichtung
Einmal seitlich zur Fahrtrichtung

Um dem seitlichen Kippen entgegenzuwirken hätte man, bedingt durch den größeren Weg sicherlich mehr Zeit. Die Amplitude der Auslenkung des Ausgleichgewichtes müsste dann aber ebenfalls größer ausfallen - oder?

Ich glaube ein Pendeln des Innenteiles in/gegen die Fahrtrichtung ist nicht zu vermeiden und sollte auch weiter nicht schlimm sein.
Bei den "großen", bemannten Monowheels wird das auch in Kauf genommen.

Ist die Beschleunigung/Verzögerung allerdings zu groß, überschlägt sich das Innenteil. Die Richtige "Rampe" zum Beschleunigen/Abbremsen ist, denke ich, durch Versuche leicht zu ermitteln.

Stützräder sind in der Erprobungsphase ein Muß, später aber sollte es ohne gehen, bzw. sollten sie ab einer gewissen Geschwindigkeit eingefahren werden.

Ein zusätzliche, schnell drehende Masse sollte ebenfalls zur Stabilität, insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten beitragen.

Den Stator-Ring habe ich (vorab) bewußt so gewählt. Man hat erstmal viel Platz zum "dranschrauben". Am Ende kann man sich dann, wie oben beschrieben um eine Gewichtseinsparung an den richtigen Stellen kümmern.

Gruß, Klingon77

Nachtrag:

Ist ja echt was los heut Nacht \:D/

Komme mit den Antworten gar nicht nach...

die Grundplatte muß vorne und hinten nicht überstehen. Zumindest nicht rechteckig.
Der innere Kranz sollte steif genug sein, um links und rechts zwei Platten anzubringen.
Ich habe sie nur so groß gehalten, damit ich erst mal alles draufbekomme was draufsoll.
Die entgültigen Maße richten sich dann nach dem An- Aufbau der restlichen Teile.



Hallo Monowheeler,
als erstes einmal: Klasse Idee.

Als Beitrag folgender Vorschlag:
Warum nicht doch ein komplettes Rad mit Speichen benutzen?
Wenn man auch noch die Gabel (natürlich ohne Lenker) dranläßt, hätte man eine 'Kabelbrücke' von der einen zur anderen Seite.
Gewichte, also Akku, Motoren, Elektronik usw., werden dann rechts und links an der Achse/Gabel aufgehängt und 'baumeln' einfach so nach unten.
Um das Ganze auf Fahrt zu bringen, müßte über ein an der Achse befestigtes Zahnrad per Kette und unten 'baumelnden' Motor angetrieben werden.
Mit dem Lenken des Ganzen, könnte es eventuell gehen, wenn oben auf der Gabel ein Gewicht nach rechts oder links verschoben wird.

Das Konstrukt würde erst einmal den Innenzahnkranz überflüßig machen.

Auf alle Fälle weiterhin gute Ideen und viel Erfolg.
Gruß Sternthaler

Geht natürlich.
Der Schwerpunkt wäre dann aber wieder sehr weit oben und man müsste das Rad auch in / gegen die Fahrtrichtung ausbalncieren.

Gruß, Klingon77

[Sternthaler]

Der Schwerpunkt wäre dann aber wieder sehr weit oben und man müsste das Rad auch in / gegen die Fahrtrichtung ausbalncieren.Stimmt natürlich.
Ein weiteres Riesenproblem dürfte es auch geben, wenn das 'baumelnde' Zeug an der Gabel einen Überschlag machen würde. Dann wäre es wohl aus mit einer Lenkung.

Und ausserdem, wie recycle gerade schreibt, geht dann ja auch der "Einfach nur ein Rad"-Effekt verloren.

OK, ich werde aber weiter mitlesen und mich über eure Ergebnisse freuen.

Gruß Sternthaler

[sigo]

Hallo,
an ein normales Rad habe ich auch schon gedacht.
Der "Coolnessfaktor" / Desgnfaktor leidet aber doch ein wenig.

Wenn hatte ich gedacht, das Rad ohne Gabel zu verwenden und einfach beidseitig Teile an die Nabe zu bauen.

z.B.:

1. Seite Antriebsmotor, Akku
2. Seite seitliche Gewichtsregelung / Gyro, Elektronik, (Akku)

Die Radnabe müsste dazu sinnvollerweise hohl sein.
Die Konstruktion würde sehr vereinfacht.
Das Design könnte ggf. leiden. Muss aber nicht zwingend.

Sigo

Ergänzung:
Wenn man beide Seiten-Lasten mit einem Antrieb versehen würde, sodass sie nicht starr mit der Nabe verbunden wären, könnte man sie gegeneinander verschränken und so wahrscheinlich die Lenkung auch durch den Impuls realsieren.

[lpw]

Die Idee mit dem Fahrrad reifen ist nicht schlecht finde ich, mein Vorschlag:
http://img505.imageshack.us/img505/1678/monowheelra8.jpg (http://imageshack.us)

Wobei das Schwarze das Rad ist, das dunkel Blaue ein Rahmen (ganz dünn, nur damit die beiden arme nicht gegenseitig schwingen und damit eine Verbindung besteht), das Grüne der Motor, der mit einer Fahrradkette an der grauen Achse befestigt ist (müsste man wegen der Übersetzung gucken), und das gelbe ein Akku.
Zur seitlich Stabilität könnte man dann einfach die roten Platten hin und her bewegen z.B. in dem man an den hell blauen Punkten einen servo hat oder man hängt noch unter die Platten gewichte (Akkus), die man seitlich verschieben kann .

[Murdoc_mm]

Hallo,


Hallo,
an ein normales Rad habe ich auch schon gedacht.
Der "Coolnessfaktor" / Desgnfaktor leidet aber doch ein wenig.


Stimme ich zu.

Also wenn ich nur nach dem Design entscheiden müsste würde ich sehr viel lieber eine Fahrrad-reifen/-felge ohne Speichen bevorzugen als eine mit Speichen und innerer Nabe.
Ohne Speichen kommen wir auch dem großen Mono Wheel Vorbild näher als mit Speichen.

Trotzdem Danke für eure Ideen. (Und noch ist ja nicht aller Tage abend. \:D/ )

Aber ich möchte doch gerne die Lösung ohne Speichen weiterverfolgen. :-b



Um dem seitlichen Kippen entgegenzuwirken hätte man, bedingt durch den größeren Weg sicherlich mehr Zeit. Die Amplitude der Auslenkung des Ausgleichgewichtes müsste dann aber ebenfalls größer ausfallen - oder?


Sehe ich auch so.
Ganz einfach gesagt hat der Schwerpunkt wenn er höher liegt einen größeren Hebel und damit muss das Ausgleichsgewicht/Steuergewicht auch eine größere Gegenkraft erzeugen (durch längeren Hebel oder mehr gewicht).




Ich glaube ein Pendeln des Innenteiles in/gegen die Fahrtrichtung ist nicht zu vermeiden und sollte auch weiter nicht schlimm sein.
Bei den "großen", bemannten Monowheels wird das auch in Kauf genommen.


Ich glaube das Pendeln ist sogar notwendig oder?
Also im Stillstand ist der Schwerpunkt genau über (senkrecht) der Auflagefläche des Rades (sonst steht der Bot nicht still \:D/ ). Bewegt (Pendelt) sich das innenleben nach vorn oder hinten wird der Schwerpunkt verschoben (nach vorn oder hinten). Das bewirkt das der Schwerpunkt eben nicht mehr senkrecht über der auflagefläche ist und (wie recycle schon erwähnt hat) dann fällt der Bot nach vorn oder hinten (um). Nur das der Bot nach vorn oder hinten eben nicht "umfallen" kann sondern man eher von kullern (rollen) spricht.



Ist die Beschleunigung/Verzögerung allerdings zu groß, überschlägt sich das Innenteil. Die Richtige "Rampe" zum Beschleunigen/Abbremsen ist, denke ich, durch Versuche leicht zu ermitteln.


Das das nicht passiert würde ich mit Sensoren abdecken wollen. Natürlich kann man auch noch eine max.-Beschleunigung/Verzögerung definieren (werd ich auch machen) aber ich würde versuchen per Sensor die PWM des Motors zu regeln um den Bot wenn gewünscht mit maximaler Beschleunigung/Verzögerung fahren zu können.

Gruß Murdoc_mm

[recycle]

@Klingon77


Um dem seitlichen Kippen entgegenzuwirken hätte man, bedingt durch den größeren Weg sicherlich mehr Zeit. Die Amplitude der Auslenkung des Ausgleichgewichtes müsste dann aber ebenfalls größer ausfallen - oder?
Anstatt die Amplitude grösser zu machen, könnte man auch das Ausgleichgewicht schwerer machen.

Eigentlich sollte aber beides nicht erforderlich sein.
Mit der höheren Schwerpunkt und dem dadurch langsameren Kippen, möchte man ja eigentlich erreichen, dass man das Kippen schon früher ausgleichen kann, weil man dann gerade noch nicht soviel Ausgleichkraft (also Amplitude und Gewicht) braucht.



Das Problem an der ganzen Geschichte ist, dass man hier jede Menge Faktoren berücksichtigen muss, die sich alle gegenseitig beeinflussen.

Eine Regelung um dem Kippen entgegenzuwirken benötigt Zeit. Die hängt u.a. von den verwendeten Sensoren und der mechanischen Reaktionsgeschwindigkeit.
Durch einen höheren Schwerpunkt erreicht man ein langsameres kippen, braucht allerdings bei gleichen Kippwinkel entweder mehr Ausgleichgewicht oder mehr Amplitude. Ausgleichgewicht und Amplitude beinflussen amer wieder die mechanische Reaktionsgeschwindigkeit der Regelung.
Der Kippwinkel darf nicht zu gross werden, weil man ihn dann "kraftmässig" nicht mehr ausgleichen kann, er muss aber eine Mindestgrösse haben, damit die Sensoren ihn überhaupt erfassen können.
Ein hoher Schwerpunkt wirkt sich auf die Massenträgheit und damit auf die Kippgeschwindigkeit, aber auch auf die benötigte Kraft zum Gegensteuern aus.
Zu klein darf die Massenträgheit nicht sein, weil man die Regelung nicht beliebig schnell machen kann, beliebig gross kann man sie natürlich auch nicht machen.......

Ich würde sagen, dass ist ein Gleichungssystem mit lauter unbekannten und nicht lösbar.
Und das Kippen quer zur Fahrtrichtung ist ja nur ein kleiner Teil des ganzen Monowheel-Systems ;-)

Ich glaube das Beste ist, du planst erst mal weiter, bis das Ganze so aussieht wie es aussehen soll und alles dran ist was dran soll.
Dann kann man die ganzen Massen, Massenträgheiten usw. berechnen und versuchen die passenden Regelungen zu entwerfen.
Dann wird sich ja rausstellen, ob und wenn ja, was geändert werden muss und in welche Richtung man noch optimieren kann.



Ich glaube ein Pendeln des Innenteiles in/gegen die Fahrtrichtung ist nicht zu vermeiden und sollte auch weiter nicht schlimm sein.
Bei den "großen", bemannten Monowheels wird das auch in Kauf genommen.

Das hätte bei der Hinderniserkennung den Vorteil, dass die Sensoren automatisch in verschiedenen Höhen nach Hindernissen scannen ;-)


Ein zusätzliche, schnell drehende Masse sollte ebenfalls zur Stabilität, insbesondere bei geringen Geschwindigkeiten beitragen.
Da sollte man dann aber aus Sicherheitsgründen ein Schutzgehäuse drum machen.

Beri der "Schwungscheibe" wäre auch interessant, ob man die nicht für mehrere Zwecke verwenden kann:

a) Zur Richtungsstabilität und Kippstabilität

b) Wenn sie im Zentrum aufgehängt ist und entgegen der Fahrtrichtung dreht, würde sie dem Drehen des Stators entgegenwirken, d.h. man könnte bei der Beschleunigung mehr Moment aufbauen.
Ich weiss allerdings nicht, ob es nicht die Wirkung von a) aufhebt, wenn sich Rad und Schwungscheibe entgegengesetzt drehen.

c) Wenn man die Schwungscheibe quer zur Fahrtrichtung bewegbar macht, könnte man sie zum Ausgleich der Kippbewegung verwenden.
Die Schwungscheibe müsste hier eigentlich effektiver sein, als wenn man dafür zusätzlich ein einfaches bewegliches Gewicht verwendet. Hierfür wäre es allerdings günstiger, wenn die Scheibe oberhalb des Zentrums aufgehängt ist. Eventuell könnte das dann auch gleich die Lösung zur Lenkung sein. Wenn die Geschwindigkeit hoch genug ist, lenkt man Zweiräder ja auch dadurch, dass man sie kippt.

d) Wenn man die Scheibe wie in c beweglich macht, aber in Fahrtrichtung vor oder hinter dem Zentrum aufhängt, könnte sie eventuell auch verwendet werden um das Monowheel um die Kurve zu drücken.
Bei langsamer Fahrt könnte auch das die Lösung zur Lenkung sein.
Macht man bei Zweirädern bei langsamer Fahrt ja auch so (jedenfalls mit dem Vorderrad)

Überall gleichzeitig kann die Scheibe natürlich nicht sein, aber wenn man sie für mehr als nur a) einsetzen könnte, wär das ja schon ganz praktisch.

Fraglich ist allerdings, ob ich hier nicht einen Denkfehler drin habe.
Einerseit erscheint es mir logisch, dass man die Schwungscheibe durch Ihre Richtungsstabilität zum Lenken verwenden kann, indem Sie das Rad aus dem Geradeauslauf drückt.
Andrerseits erscheint es mir aber auch unlogisch, dass man sie zum Lenken einsetzen kann, weil die Schwungscheibe ja gerade nicht von der Richtung abweichen will.
Das Rad in eine andere Richtung drücken und dann loslassen sollte auf jeden Fall funktionieren, allerdings nur einmal ;-)

[Klingon77]

hi,

eine Schwungscheibe mit Schutzgehäuse wäre, so denke ich jedenfalls, von Vorteil.
Dabei dürfte es egal sein, ob die Achse der Schwungscheibe in der gleichen Richtung wie die Radachse oder um 90Grad versetzt angebracht ist.

Ich tendiere zu einer stehenden Schwungscheibe, weil:
a) diese von der Lagerung einfacher zu realisieren ist.
b) durch eine liegende Schwungscheibe durch den Übertrag von mech. Energie durch die Reibung in der Lagerung das Rad immer ein wenig in die drehrichtung der Schwungscheibe lenken würde.

Hat jemand schon eine Idee, welchen Gummi (oder welche Gummiräder) man für die Seitenführungsrollen des Starorringes verwenden kann?

So spontan fallen mir da die Reifen von "Lego-Autos" oder ähnlichem ein.
Felgen mit Kugellager könnte ich machen.

Es sollte halt ein nicht zu harter Gummi sein, der auch einiges an Laufzeit hinter sich bringt und auch noch in 3 Jahren nachgekauft werden kann, falls dies erforderlich ist.

Durchmesser so ca. 20-30mm

Roler-Blade´s Rollen gingen zwar, aber die sind von der Optik wohl etwas zu groß.

@recycle:
Was die Anbringung des Ausgleichgewichtes angeht:

bist Du also auch der Meinung, daß es einfacher zu steuern ist, wenn das Gewicht unten ist? Man spart sich die Reglung des Gewichtes in/gegen die Fahrtrichtung.


gruß, Klingon77

[recycle]

eine Schwungscheibe mit Schutzgehäuse wäre, so denke ich jedenfalls, von Vorteil.
Dabei dürfte es egal sein, ob die Achse der Schwungscheibe in der gleichen Richtung wie die Radachse oder um 90Grad versetzt angebracht ist.
Um 90 Grad verstetzt zur Radachse ist so ungefähr die einzige Ausrichtung, für die ich mir persönlich gar kein Anwendungszweck einfällt.



Es sollte halt ein nicht zu harter Gummi sein, der auch einiges an Laufzeit hinter sich bringt und auch noch in 3 Jahren nachgekauft werden kann, falls dies erforderlich ist.

Da fallen mir als erstes Modellbau-Reifen für den etwas "professionelleren" Bereich ein. Da gibt es Reifen in verschiedenen Härtegraden (Gummimischungen) die man normalerweise auch noch einige Jahre später nachkaufen kann.
Wenn ein passender Reifen gefunden ist, würde ich allerdings doch lieber gleich ein paar Reservereifen dazukaufen.
Im Verhältnis zu den Gesamtkosten dürften die Reifen nicht so sehr ins Gewicht fallen und wenn kurze Zeit später ausgerechnet die ausgewählten Reifen aus dem Programm genommen werden oder der Hersteller pleite geht wäre das ja schon recht ärgerlich.



@recycle:
Was die Anbringung des Ausgleichgewichtes angeht:

bist Du also auch der Meinung, daß es einfacher zu steuern ist, wenn das Gewicht unten ist? Man spart sich die Reglung des Gewichtes in/gegen die Fahrtrichtung.

Ich weiss nicht genau, was du in diesem Zusammenhang mit Ausgleichgewicht meinst.

Falls du mit Ausgleichgewicht den Schwerpunkt der Stator-Masse meinst, wird die sich ohne Regelung immer unten einpendeln.
Da wäre es sicherlich vorteilhaft es freiwillig nach unten zu legen, damit nacher nich alles auf dem Kopf steht ;-)

Bei einem bewegliches Ausgleichgewicht mit dem die Kippbewegung quer zur Fahrtrichtung ausbalanciert werden soll, dürfte es u.a. auch darauf ankommen, wo die Kraft ansetzt mit der erst zur Seite bewegt wird.

Wenn das Rad z.B oben zur linken Seite wegkippt, kann man das nur ausgleichen, wenn man ein Ausgleichgewicht (Gegengewicht) nach rechts ausfährt.
Das Ausgleichgewicht ist aber träge, d.h. wenn die Kraft die es ausfährt oberhalb des Schwerpunkts, also oben am Rad ansetzt kippt man das Rad noch stärker.

D.h. die Kraft muss unten ansetzen, damit sie gegen die Reibung des Rades auf dem Boden arbeitet.
Was das Ausgleichgewicht selber betrifft, weiss ich nicht ob es Vorteile hat es nach oben zu verlegen.
Von der Konstruktion her dürfte es einfacher sein, es in der Nähe der Stelle zu befestigen wo auch die bewegende Kraft angleich und das ist unten.

[Klingon77]

hi,

ich habe mich betreffend der Gyro-Scheibe unklar ausgedrückt.

Ich meinte:

a) stehende Scheibe. Laufrichtung in Fahrtrichtung
b) liegende Scheibe

Mit dem Ausgleichgewicht habe ich mich wohl auch nicht ganz deutlich ausgedrückt.

Damit meine ich die Masse, welche quer zur Fahrtrichtung verschoben wird, um das Rad zu lenken und im Gleichgewicht zu halten.

Die hätte ich gerne an den tiefsten Punkt gelegt.

Als Gewicht würde sich eine Blei-Gel Batterie anbieten. Man hätte dann gleich zwei "Fliegen mit einer Klappe geschlagen".

Über die Lagerung des Gewichtes habe ich mir einige Gedanken gemacht.

Es soll ja leicht verschiebbar sein.
Linearführungen wären eine feine Sache, aber viel zu teuer.
Dann kam ich auf kugelgeführte Schubladen-Leisten.
Die sind leicht zu verbauen und kugelgelagert.

Im Moment mache ich mir gerade Gedanken um den Laufrollenspanner für die obere Rolle.

Wenn die Skizze fertig ist, gibt es ein neues Bild.

Nach den Modellbau-Reifen muß ich mal suchen. Das ist wohl keine schlechte Idee. Wenn man keine mit gewölbter Lauffläche bekommt, kann man sie ja immer noch leicht schräg anstellen.

Gruß, Klingon77

[recycle]

ich habe mich betreffend der Gyro-Scheibe unklar ausgedrückt.

Ich meinte:

a) stehende Scheibe. Laufrichtung in Fahrtrichtung
b) liegende Scheibe

Das muss nicht an deinem Ausdruck liegen, vielleicht liegts auch an mir. So richtig verstehe ich jedenfalls immer noch nicht was gemeint ist.

Unter einer liegenden Scheibe stell ich mir eine Scheibe vor die parallel zum Boden dreht.



Mit dem Ausgleichgewicht habe ich mich wohl auch nicht ganz deutlich ausgedrückt.

Damit meine ich die Masse, welche quer zur Fahrtrichtung verschoben wird, um das Rad zu lenken und im Gleichgewicht zu halten.

Die hätte ich gerne an den tiefsten Punkt gelegt.

Die meinte ich ja im 2.Teil meiner vorherigen Antwort.
Ich glaube die Kraft die diese Masse verschiebt muss auf jeden Fall am tiefsten Punkt ansetzen. Um die Konstruktion so einfach wie möglich zu halten würde ich dann auch die Masse selbst erst mal soweit wie möglich nach unten plazieren.


Dann kam ich auf kugelgeführte Schubladen-Leisten.
Die sind leicht zu verbauen und kugelgelagert.

Klingt für mich erst mal gut.



Nach den Modellbau-Reifen muß ich mal suchen. Das ist wohl keine schlechte Idee. Wenn man keine mit gewölbter Lauffläche bekommt, kann man sie ja immer noch leicht schräg anstellen.


Vielleicht lassen sich auch irgendwo passenende O-Ringe (oder wie auch immer man Gummiringe mit den passenden Ausmaßen bezeichnet) auftreiben.

[Murdoc_mm]

Da fallen mir als erstes Modellbau-Reifen für den etwas "professionelleren" Bereich ein. Da gibt es Reifen in verschiedenen Härtegraden (Gummimischungen) die man normalerweise auch noch einige Jahre später nachkaufen kann.


Meinst du solche Reifen die auch RC-Cars haben? Sind die nicht viel zu groß und zu breit?



Es soll ja leicht verschiebbar sein.
Linearführungen wären eine feine Sache, aber viel zu teuer.
Dann kam ich auf kugelgeführte Schubladen-Leisten.
Die sind leicht zu verbauen und kugelgelagert.


Was ist eine kugelgeführte Schubladen-Leiste?



Im Moment mache ich mir gerade Gedanken um den Laufrollenspanner für die obere Rolle.


Vielleicht per Gewinde und (Konter)Mutter die Laufrolle nach außen drücken.

[Lunarman]

1. meint er wahrscheinlich ^^ aber ich würde euch zu Modellflugzeugrädern raten, die sind kleiner und aus irgendwas widerständigem...
2. Ne stinknormale Schubladen-Teleskopleiste... du weißt schon... die Alu bzw. Stahlteile die du ausziehen kannst. Siehe Ikea ^^

[Murdoc_mm]

Hallo alle zusammen,


1. meint er wahrscheinlich ^^ aber ich würde euch zu Modellflugzeugrädern raten, die sind kleiner und aus irgendwas widerständigem...

Gute Idee!


2. Ne stinknormale Schubladen-Teleskopleiste... du weißt schon... die Alu bzw. Stahlteile die du ausziehen kannst. Siehe Ikea ^^

Ah! Na sag das doch gleich. :cheesy:

Jetzt versteh ich auch was mit Lagerung des Gewichts gemeint ist. Aber ist das wirklich notwendig? Brauchen wir wirklich ein Steuergewicht/Ausgleichsgewicht das so schwer ist das man es noch zusätzlich lagern muss?
Ich dachte eigentlich an ein etwa 10 cm langes stückchen Alustreifen (vielleicht 2 cm breit) mit nem Gewicht an der einen Seite (2x4x4 cm Stahlblock) und den Servo an der anderen Seite anschrauben. Da würde ich voll auf den Servo vertrauen und nichts weiter lagern. Oder bin ich da zu optimistisch?
Ich bin eigentlich immer davon ausgegangen das das Steuergewicht nicht grade schwer sein muss. Bei niedrigen Geschwindigkeiten sollte ein kleines Gewicht auch völlig ausreichen aber bei hohen Geschwindigkeiten (wenn der Bot Stabiler ist) seh ich schon ein das man mehr Kraft haben muss. Allerdings muss/darf man bei hohen Geschwindigkeiten nicht so stark lenken --> kleines Gewicht würde reichen.

Aber was meint ihr:

Wie schwer sollte das Steuergewicht werden?
(Angaben nicht in gramm sondern eher in: leicht, schon schwer, riesig schwer,... da wir die Gesamtmasse des Bots noch nicht haben)

[Murdoc_mm]

Hallo noch mal,

ich hab mal meine momentanen Vorstellungen von dem Bot in 3 Zeichnungen festgehalten. Ich gehe davon aus das eine Fahrradfelge und ein passender Mantel die Lauffläche abgeben.

1. Seitenansicht des ganzen Bots (nur Felge gezeichnet, keinen Mantel)

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1902

2. Ein schnitt durch den Reifen/Felge und die Anordnung/Lagerung der Rollen

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1903

3. Ansicht der Grundplatte von oben

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1904

Zu 1.:

- die Rollen sollten im Winkel von 120 Grad verteilt werden (also gleichmäßig)
- die verbindung zwischen den Rollen sollte (nicht wie von mir gezeichnet aus Alustreifen) aus dicken (4mm) Aluprofilen sein da die Streifen knicken würden
- Klingon77 (er hats schon vorab gesehen) meint eigentlich bräuchte man bei dieser Konstruktion sogar keine Spannvorrichtung
- falls aber doch eine notwendig sein sollte könnte man auch ein Stück Aluprofil rausschneiden und durch ein Gewinde ersetzen und mit einer Mutter die Einstellung vornehmen (da reiche ich noch eine Zeichnung nach falls jemand nicht weiß was ich meine)
- den Akku kann man ganz einfach unter (also Hängend) die Plattform anbringen (--> das schwerste Teil ist ganz unten)
- die Verbindungen (die 3 Alustangen/-profile) müssen natürlich auf beiden seiten der Räder/des Bots angebracht werden

Zu 2.:

Ich glaube Recycle hatte das mal so irgendwo vorgeschlagen und mir gefällt das ganz gut. Man spart sich die Führungsschine und hat keine Probleme die Rollen schräg lagern zu müssen. Das Innenleben kann auch nicht herausfallen und den Bot einfacher zu bauen geht glaube ich nicht (ich lass mich aber gern vom gegenteil überzugen \:D/ ).

Zu 3.:

Soll einfach nur darstellen wie die Plattform aussehen könnte.

So, was haltet ihr von dieser Konstruktion? Wo seht ihr Probleme oder was geht noch einfacher/besser?

Gruß Marcus

[Murdoc_mm]

So hier noch die Einstellmöglichkeit:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1905

Wie gesagt man muss nur eine Alustrebe zerschneiden und das ding so einsetzen und man hat eine einfache Einstellmöglichkeit um den Druck mit dem die Rollen auf die Felge gedrückt werden zu regulieren. (muss auch beidseitig gemacht werden)

Gruß

[Sternthaler]

Hallo, eigendlich wollte ich ja nur noch mitlesen.
Aber folgendes muss ich unbedingt loswerden:
Wow, Klasse Konstruktion
- kein Innenzahnkranz
- kein 2.ter Innenring, der auch noch genau passen muss
- leicht zu beschaffende Bauteile (sieht erst einmal danach aus)

Zum Profil:
Ich verlasse mich seit einigen Jahren auf Alu-U-Profile mit nur 2 mm Wandstärke. Meine 'tragenste' Konstruktion damit war eine Kamarahalterung für 2 * Spiegelreflex + jeweils 1000 mm Brenweite. In Summe ca. 3 kg. Da hat sich noch nichts verbogen auf einer Länge von ca. 50 cm.

[sigo]

Hi, die Konstruktion gefällt mir sehr gut.

Rollerbladerollen haben ja bereits Lagersitze im Rad und auch meist schon die Lager. Diese würde ich bei den nicht angetriebenen Rollen nutzen.

Dann braucht die Achse der oberen Rollen nicht drehbar zu sein, und du kannst sie an den Enden mit Gewinde versehen. Dann einfach die Bohrung in den Profilstangen als Langloch ausführen (wie beim Fahrrad) und die Achse entsprechend verschieben und festschrauben. Du kannst ggf. noch 2 Schauben vorsehen, die gegen die Achse drücken, bzw. dran ziehen. Sowas hatten früher die Fahrräder auch (hinten). Evtl. kann man auch starke Federn gegen die Achse drücken lassen, dann ist immer alles definiert gespannt.

Die angetriebe(n) Rolle(n) würde ich so ausführen, wie du gezeichnet hast.
Auf diese Weise musst du das schöne Dreieck nicht zersägen. Du brauchst ja eh nur ein paar mm Hub.

Sigo.

[Klingon77]

Hi, die Konstruktion gefällt mir sehr gut.

Rollerbladerollen haben ja bereits Lagersitze im Rad und auch meist schon die Lager. Diese würde ich bei den nicht angetriebenen Rollen nutzen.

Sigo.

hi alle,

eure Ideen sind wirklich toll und viel einfacher zu realisieren, als mein Vorschlag.

Manchmal bin ich halt auch "Sicherheitsfanatiker" - gerade, wenn ich was für andere baue möchte ich nicht, daß sich was verbiegt oder zerbricht! Es soll also im wahrsten Sinn des Wortes "dauerhaft" sein.

Der Innenkranz hätte die Felge zusätzlich stabilisiert.

Mit einer Doppelsteg-Felge könnte es aber auch gehen.

Das Problem mit den Kuglellagern in den Roler-Blade Rollen ist, daß sie durch die Schräge Fläche, auf der sie laufen seitlich stark belastet werden.
Die Lager haben dadurch unter Umständen eine hohe seitliche Belastung, für die sie auf Dauer nicht ausgelegt sind.

Es würde sich also anbieten, alle drei Achsen als Starrachsen auszulegen.
Die seitlich auftretenden Kräfte würden dann von der Welle aufgenommen.

Die Idee mit der Spannvorrichtung ist wirklich gut!

Als Basismaterial würde ich gerne 4mm Flach-Alu verwenden und gegebenenfalls mit Stegen versteifen.

Die Versteifungen könnte man dort einarbeiten, wo sie nicht hindern und gebraucht werden. Zur Not könnte man bei Bedarf auch mal ein M3 (M2) Gewinde mit einer halbwegs guten Festigkeit in 4mm Alu reinschneiden um z.B: ein Kabel, Sensoren, Platinen oder andere leichte Sachen zu befestigen.

Bei zwei ineinanderliegenden U-Schinen sind die Möglichkeiten begrenzt, weil man eine geschlossene Form hat.

Für heute genug - darf nun wieder zur "Arbeit".

Bis morgen, Klingon77

[oberallgeier]

Hei Murdoc_mm, hallo alle,

nur der Vollständigkeit halber: kennt ihr die ballbot-Thematik?

Spektrum der Wissenschaft, September 2007, S 74, Rollen mit Ballbots, von Ralph Hollis von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh (es geht um einen dynamically stable single-wheeled mobile robot with inverse mouseball drive)

sowie ein Bild (siehe URL) des Lauf"werks" dieses Roboters

http://www.wissenschaft-online.de/artikel/897965

Also ich WEISS, dass dies ein völlig anderes Konzept ist. Allerdings denke ich auch, dass dies von der Mechanik UND von der Kinematik bzw. von der Stabilität und Stabilisierbarkeit recht praktisch wäre. Wie gesagt, es ist nur der Vollständigkeit halber von mir erwähnt, ich will Dich, Murdoc_mm, nicht auf einen anderen Pfad bringen.

Im Übrigen kenne ich solche Ein-Räder wie eingangs von Murdoc_mm erwähnt aus utopischen Groschenheften meiner Kindheit (und die liegt EWIG zurück :cheesy: )

[recycle]

@Murdoc_mm


Meinst du solche Reifen die auch RC-Cars haben? Sind die nicht viel zu groß und zu breit?

Im Prinzip schon, allerdings habe ich dabei nicht umbedingt an Reifen für einen Monstertruck gedacht ;-)
RC-Cars gibt es ja in x-verschiedenen Maßstäben und entsprechend gibt es z.B. auch kleine Modellbaureifen.
Auf Modellbaureifen bin ich hauptsächlich gekommen, weil man die in sehr unterschiedlichen Gummimischungen bekommt.
Bei Reifen für einen Modellflieger würde vor der Bestellung etwas genauer hinsehen. Die sind teilweise nur nicht aus Gummi sondern aus Schaumstoff und dürften generell eher auf niedriges Gewicht als auf Haltbarkeit usw. ausgelegt sein.

Bei der oben abgebildeten Einstellmöglichkeit für die Laufrolle könnte man an einer der drei Laufrollen vielleicht noch Feder einbauen die die Rolle vor die Felge drückt.



Ich bin eigentlich immer davon ausgegangen das das Steuergewicht nicht grade schwer sein muss. Bei niedrigen Geschwindigkeiten sollte ein kleines Gewicht auch völlig ausreichen aber bei hohen Geschwindigkeiten (wenn der Bot Stabiler ist) seh ich schon ein das man mehr Kraft haben muss.
Ich würde auch bei niedriger Geschwindigkeit damit rechen, dass das Ausgleichgewicht relativ schwer sein muss.

Angenommen die gesamte Konstruktion hat ihren Schwerpunkt in einer Höhe von 15cm. Wenn das Rad dann um 5 Grad nach links kippt, liegt der Schwerpunkt ca. 13 mm zu weit links.

Wenn das Ausgleichgewicht 1/10 vom Gesamtgewicht hat und auf Höhe des Schwerpunkts sitzt, müsste man es schon ca 13 cm nach rechts ausfahren um das Gleichgewicht zu halten. Gleichgewicht halten reicht aber nicht - um das Monowheel möglichst schnell nach rechts zurückzukippen, müsste man das Ausgleichgewicht entsprechend weiter ausfahren.
(kann sein, dass ich mich verrechnet habe, wär sicher nicht schlecht, wenn das mal jemand nachrechnet)

[oberallgeier]

Zu Ausgleichsgewicht, Kippen und Kippsteuerung.

Vielleicht überlegt Ihr einmal, ob das Kippen nicht durch das Anfahrmoment eines Schwungrads bewerkstelligt werden kann. Ein Schwungrad mit einer Achse in Laufrichtung des Laufrades, das von einem Motor angetrieben wird, erzeugt beim Hochdrehen ein entsprechendes Kippmoment (kennt jeder Mopedfahrer, dessen Bike eine Kurbelwelle in Längsrichtung hat). Vielleicht reicht schon ein Motor alleine....

Das hätte den Vorteil, dass beim Hochdrehen ein Kippmoment auftritt, das beim entsprechenden Abbremsen eine ähnliche Größe erzeugt, also das Zurückkippen bewerkstelligen kann. Vorteil: der geringe mechanische Aufwand durch einen simplen Motor mit Schwungscheibe ohne Verfahren von einem Gewicht auf z.B. einem Laufbalken. Weiterer Vorteil ist die absolut schnelle Reaktion, die praktisch unmittelbar auf den aufgeschalteten Motorstrom kommt (weil der das Anfahrmoment erzeugt) und die einfache Dimensionierung des Kippmomentes durch eben diesen Motorstrom - - ohne Stellungssensor. Ausserdem kann ein relativ leichtes Schwungrad mit grossem Durchmesser ein hohes Kippmoment erzeugen => leichteres Strukturgewicht der Gesamtausrüstung.

Nachteil: Möglicherweise ist der Energiebedarf höher als bei einem Kippgewicht.

[Klingon77]

hi,

wir haben uns nun entschieden.

Wir möchten eine Hochschulter Alu (oder Stahl)-Hohlkammer-Felge" in der Größe zwischen 18" und 20" mit passendem Felgenband, Schlauch, und nicht zu grobstolligem Reifen.

Leider sind die nicht so leicht zu finden. Jedenfalls nicht in großer Breite und in der Größe so um die 18"-20".

Hochschulter sollte es schon sein, da diese eine schön geneigte Lauffläche für die Antriebsrollen haben.

Breit sollte sie auch sein. Ist wahrscheinlich leichter zu balancieren als ein ultraschmales Rennrad.


Zu Ausgleichsgewicht, Kippen und Kippsteuerung.

Vielleicht überlegt Ihr einmal, ob das Kippen nicht durch das Anfahrmoment eines Schwungrads bewerkstelligt werden kann. Ein Schwungrad mit einer Achse in Laufrichtung des Laufrades, das von einem Motor angetrieben wird, erzeugt beim Hochdrehen ein entsprechendes Kippmoment (kennt jeder Mopedfahrer, dessen Bike eine Kurbelwelle in Längsrichtung hat). Vielleicht reicht schon ein Motor alleine....

Das hätte den Vorteil, dass beim Hochdrehen ein Kippmoment auftritt, das beim entsprechenden Abbremsen eine ähnliche Größe erzeugt, also das Zurückkippen bewerkstelligen kann. Vorteil: der geringe mechanische Aufwand durch einen simplen Motor mit Schwungscheibe ohne Verfahren von einem Gewicht auf z.B. einem Laufbalken. Weiterer Vorteil ist die absolut schnelle Reaktion, die praktisch unmittelbar auf den aufgeschalteten Motorstrom kommt (weil der das Anfahrmoment erzeugt) und die einfache Dimensionierung des Kippmomentes durch eben diesen Motorstrom - - ohne Stellungssensor. Ausserdem kann ein relativ leichtes Schwungrad mit grossem Durchmesser ein hohes Kippmoment erzeugen => leichteres Strukturgewicht der Gesamtausrüstung.

Nachteil: Möglicherweise ist der Energiebedarf höher als bei einem Kippgewicht.

Daran habe ich überhaupt noch nicht gedacht.
Das ist sicherlich auch eine mögliche Lösung.

Den erhöhten Energiebedarf hast Du ja schon angeführt.

Weiterhin hätte ich Bedenken, ob das Lenksystem durch Schwungscheibe nicht zu träge reagiert.
Wenn das Rad sehr langsam fährt, muß ja ständig das "Ausgleichgewicht" ein wenig ausgelenkt werden (balancieren um das Gleichgewicht zu halten).

Auf Dein System übertragen bedeutet dies, daß die Schwungscheibe ständig in die jeweils andere Drehrichtung beschleunigt werden müsste.

Es wird auch ständig ein Teil der Energie auf das Rad abgegeben (durch die Reibung der Lagerung - auch bei Kugellagern). Dies könnte dazu führen daß es einen "Drall" nach einer Seite bekommt.

Um die kinetische Energie beim Verlangsamen der so angebrachten Schwungscheibe zu nutzen müßte man dann auch eine aktive Bremse mit einbauen. Je höher die Bremswirkung, um so mehr kinetische Energie wird pro Zeiteinheit auf die Konstruktion abgegeben.
Die freigewordene Brems-Energie sollte dann in etwa die gleiche sein, die beim beschleunigen aufgebracht werden kann, damit man nicht mit zwei unterschiedlichen aufgebrachten kinetischen Energien (z.B: nach links neigen = beschleunigen; nach rechts neigen = abbremsen) rechnen muß.

Ich stelle mir das sehr träge vor.
Insbesondere die elektronische Steuerung, die benötigt wird, ist, glaube ich nicht so einfach aufzubauen, weil das Gleichgewicht und die Lenkung mit einem "dynamischen" System bewerkstelligt werden soll.

Ein Gewicht zu verschieben ist da glaube ich, direkter und einfacher zu handhaben.

Wie denkt Ihr denn darüber?

Sinnvoll fände ich eine Schwungscheibe, deren Achse parallel zur Radachse liegt. Diese könnte die gesamte Konstruktion stabilisieren.
Vor dem losfahren wird der Motor gestartet. Ist die Schwungscheibe mal auf "touren" braucht man auch nur noch wenig Energie, um diese am laufen zu halten.

Ab einer gewissen "Fahrgeschwindigkeit" sollte das Rad auch in Grenzen eigenstabil fahren können und die Schwungscheibengeschwindigkeit kann runtergeregelt werden. Dann ist die Lenkung einfacher.

Wird das Rad wieder langsamer, dreht man die Schwungscheibe schneller.

Gruß, Klingon77

[oberallgeier]

Hi, Klingon77, hallo alle,



Daran habe ich überhaupt noch nicht gedacht.
Das ist sicherlich auch eine mögliche Lösung. ... Weiterhin hätte ich Bedenken, ob das Lenksystem durch Schwungscheibe nicht zu träge reagiert. ...

Ok, schon gut. Wenigstens wurde es mal überlegt - das Doofe an solchen Projekten ist ja, die Matrix der möglichen Lösungen weitgehend auszufüllen, um nicht "vor lauter Bäumen den Wald.." zu übersehen.


Ein Gewicht zu verschieben ist da glaube ich, direkter und einfacher zu handhaben. ...

Wie gesagt, ich verstehe meine Bemerkungen nur als Denkanstösse. Ich finde, dass die Verschiebung des Gewichtes eine mechanische Führung benötigt. Da denke ich, dass eine Schwenkmasse (entweder als negatives Pendel - was mir kinetisch und mechanisch ziemlich suspekt erscheint, oder - besser - einen Schwenkarm mit einem entsprechenden Gewicht) aus Gründen des einfachen Antriebs und der einfachen Struktur sinnvoll ist.

Im Ürigen wird das System natürlich auch eine ziemliche Regelungsproblematik durch die Präzession :-$

http://de.wikipedia.org/wiki/Pr%C3%A4zession

der Kreiselteile ergeben. Ist allerdings physikalisch gesichert - wenn auch für die meisten total kompliziert ](*,) .

Weiterhin viel Spass, einen guten Wirkungsgrad und viel Erfolg beim Projekt.

[Murdoc_mm]

Hallo,

die ersten Bilder, Zeichnungen und Maße sind da. Aber erstmal ein riesen Lob an alle die bis jetzt geholfen haben. Macht weiter so. Wir (klingon77 und ich) sind noch auf ein paar kleinere Details gestoßen bei denen wir keine Antwort wissen.

Aber erstmal die Bilder:

Die Felge mit Mantel:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1914

Die neuste Zeichnung des Innenlebens:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1921

Die zweite Riemenscheibe ist für einen zusätzlichen Motor (kommt vielleicht später) vorgesehen. In die obere Lücke kommt noch das dritte Rad mit einer Spannvorrichtung (Zeichnung kommt später).

Jetzt mehrere Bilder der Laufradbefestigung:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1917https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1918
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1916https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1915

Und hier die ersten fertigen Teile (und die Rollen):

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1919

Das Ventil mal etwas genauer: (war bis jetzt ein Sorgenkind aber Klingon77 meint es sei genug platz und damit nicht im Weg)

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1920

Das ist bis jetzt der Stand der Dinge.

Noch ein paar Maße:

- die Felge ist 20 Zoll (Hohlkammer-Hochschulter)
- der Mantel ist 20x2 Zoll und ist im aufgepumpten Zustand 44 mm breit
- die Rollen haben einen Außendurchmesser von 70 mm
- das Ventil ist ein Autoventil (damit ich mit meinem MonoWheel auch mal an der Tanke vorfahren kann um den Luftdruck zu messen #-o :cheesy:

An der Klebestelle der Felge (war nicht aus einem Guss) ist ein kleiner Grad der uns etwas Sorgen macht da er die Rollen beschädigen könnte (ein Bild kommt später). Aber das sollte man wegschleifen können.

Es gibt zwar noch weitere Problemchen aber die werde ich später posten wenn wir genauere Daten haben (z.B. hängen wir noch ein bischen in der Motorenauswahl da wir noch nicht wissen wie schwer den der Bot am Ende wird).

So wie findet ihr den Bot bis jetzt? Meinungen, Kritik,.. ist alles erwünscht.

Gruß Murdoc_mm

[Lunarman]

Naja - genau genommen is ja noch nich viel Bot da :P aber das Rad is hübsch ^^ tjoa das Innenleben sieht gut aus, nur logischerweise (achtung totale Neuheit) müsst ihr natürlich diagonal und überhaupt verstreben, damits nicht einnickt (also diese... Metallstreifen, die nach oben weg gehen)... joa sieht gut aus und gut durchgeplant.

[recycle]

Die zweite Riemenscheibe ist für einen zusätzlichen Motor (kommt vielleicht später) vorgesehen.


Normalerweise finde ich es auch immer gut sich den Weg für weitere Ausbaustufen und "Eventualitäten" freizuhalten.

Speziell bei diesem Projekt hier, bin ich allerdings etwas misstrauisch ob das der richtige Weg ist.

Ich befürchte die ganze Geschichte wird nur funktionieren, wenn Massen, Maße, Drehmomente, Drehzahlen usw. aufeinander abgestimmt werden.
Die richtige Motorleistung, Motordrehzahl, aber auch Gewicht, Aufhängepunkt usw. des Motors dürften da eine ziemlich wichtige Rolle spielen.
Daher glaube ich nicht, dass "vielleicht bauen wir ja später auch noch einen 2. Motor ein" da eine besonders solide Grundlage ist ;-)



Die neuste Zeichnung des Innenlebens:




Würde anstatt den Verstrebungen rechts und links von den Laufrollen nicht auch eine Verstrebung zwischen den Laufrollen reichen?
Das Loch in den Laufrollen müsste hierzu doch genug Platz für eine entsprechend "verkantungssteife" Radbefestigung hergeben.

Ob das Sinn überhaupt machen würde hängt allerdings von der weiteren Konstruktion ab, die auf der Zeichnung noch nicht vorhanden ist ;-)

[Murdoc_mm]

Morgen,


Würde anstatt den Verstrebungen rechts und links von den Laufrollen nicht auch eine Verstrebung zwischen den Laufrollen reichen?
Das Loch in den Laufrollen müsste hierzu doch genug Platz für eine entsprechend "verkantungssteife" Radbefestigung hergeben.


Dann ist das Ventil wieder im Weg, die Plattform währe dann nur an mehrern in einer Linie liegenden Punkten an der Verstrebung befestigt und mit zwei Verstrebungen sind wir 100% verbindungssteif.

Deine Argumente gegen zweiten Motor sind richtig aber es gibt auch was das für einen zweiten Motor spricht:
unzwar ganz wichtig wenn ein zweiter Motor verbaut ist ist die ganze Konstruktion symetrisch (warum bauen wir dann nicht gleich so? --> kosten sparen und die Hoffnung das ich die Steuerung so hinbekomm das asymetrie nicht stört).

Gruß

[Klingon77]

Hi,

zuerst auch von mir vielen Dank an alle, die uns bei dem Projekt helfen! \:D/ \:D/



Ok, schon gut. Wenigstens wurde es mal überlegt - das Doofe an solchen Projekten ist ja, die Matrix der möglichen Lösungen weitgehend auszufüllen, um nicht "vor lauter Bäumen den Wald.." zu übersehen.


Ein Gewicht zu verschieben ist da glaube ich, direkter und einfacher zu handhaben. ...

Wie gesagt, ich verstehe meine Bemerkungen nur als Denkanstösse. Ich finde, dass die Verschiebung des Gewichtes eine mechanische Führung benötigt.


Aus diesem Grund (Denkanstöße) posten ja mehr oder weniger alle hier. \:D/
Auch wir möchten die vielen möglichen Lösungen auf die für uns beste reduzieren.

Die Idee mit dem auslegenden Pendel ist gut, allerdings müsste es auch ziemlich weit oben am Rad aufgehängt werden.
Auf der anderen Seite sollte es uns (bedingt durch die Ausstattung meiner Werkstatt) möglich sein, eine demensprechende Führung aufzubauen.

Das Pendel müsste ja auch sehr genau geführt und vor allem positioniert werden.

Wir freuen uns aber über jede weitere Untersützung und Denkanstöße! \:D/


Naja - genau genommen is ja noch nich viel Bot da :P aber das Rad is hübsch ^^ tjoa das Innenleben sieht gut aus, nur logischerweise (achtung totale Neuheit) müsst ihr natürlich diagonal und überhaupt verstreben, damits nicht einnickt (also diese... Metallstreifen, die nach oben weg gehen)... joa sieht gut aus und gut durchgeplant.

Du hast recht! Viel Bot ist noch nicht zu sehen und das Rad ist hübsch.

Die Verstrebungen sind schon richtig und auch unsererseits "angedacht".
Wir müssen aber erst mal die Räder befestigen und dann nach dem Platz für die Streben suchen.

Die "Metallstreifen" sollen aus 40x6mm blank gezogenem Flachstahl (St 37k) hergestellt werden.

Ich glaube, die knicken nicht so schnell ein.

Zwischen die oben offenen Streben soll noch eine gefederte Laufrolleneinheit. Die muß aber noch geplant werden.
Die Federn sollen hauptsächlich den Zweck erfüllen radiale Ungenauigkeiten in der Felge zu kompensieren.
Ein paar 1/10mm Rundlaufungenauigkeit der Felge (sind immer drin) und es wird nur sehr schwer laufen oder "hoppeln".




Ich befürchte die ganze Geschichte wird nur funktionieren, wenn Massen, Maße, Drehmomente, Drehzahlen usw. aufeinander abgestimmt werden.
Die richtige Motorleistung, Motordrehzahl, aber auch Gewicht, Aufhängepunkt usw. des Motors dürften da eine ziemlich wichtige Rolle spielen.


Wir hoffen auf tatkräftige Unterstützung! :idea: :mrgreen:

In einer "ruhigen Stunde", wenn die Planung ein wenig weiter fortgeschritten ist, werde ich mich mal hinsetzen und eine wenig "Gewichte" ausrechnen.

Dann gibt es genauere Eckdaten, mit denen Ihr - wir hoffen darauf O:) - rechnen könnt.

Gruß, Klingon77

[Murdoc_mm]

Hi,

wir stehen vor einem Problem(chen). Wir können uns nicht für eine Steuerung entscheiden. Ich hoffe ihr könnt uns helfen. [-o<

Zuerst einmal stehen wir vor dem Problem das wir nicht wissen wie viel Gewicht wir zum Steuern brauchen. Und wir wissen auch nicht wie weit wir dieses Gewicht bewegen müssen.
Allerdings sind wir uns sicher das diese beiden Werte zusammenhängen. Ein großes Gewicht auf einer kleinen Strecke oder ein kleines über eine große Strecke bewegt sollte das gleiche ergeben.

Momentan stehen 2 Lösungen zur Auswahl: (ersteres für kleines Gewicht und zweiteres für großes Gewicht)

erste Möglichkeit:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1925

Das ist die Seitenansicht auf einen Servo der in der Plattform angebracht ist. An dem Servo ist an einem Ausleger mit einem (relativ) kleinem Gewicht. Der Servo bewegt also das Gewicht hin und her und steuert damit den Bot. Um mal ein paar Werte zu schreiben ich habe so an 200 gramm und 10 cm auslenkung gedacht.

zweite Möglichkeit:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1924

Dies ist die Lösung mit der Schubladensteuerung. Es ist nur ganz einfach gezeichnet also nur eine Prinzipzeichnung. Hier wird der Akku als Gewicht benutzt.

Die obere Hälfte ist das Rad von der Seite.
An die graue Strebe werden die blauen Halterungen angebracht. Dann evtl. die Schubladenführungen (rote Kugeln) und die grüne "Akku-Schublade".

Im untere Bildbereich ist das nochmal von oben skizziert. Das Rad und die graue Strebe sind weggelassen.

Die Befestigung und die Lagerung sind nur eine erste Idee.

Die Schublade kann also nach links und rechts verschoben werden.

Nun zum Antrieb der Schublade:
Das System war noch nicht ganz "ausgegoren". Das Prinzip ist aber recht einfach und auch leicht umzusetzen.

Rechts von der Schublade siehst man den roten Servo und oben aufgesetzt eine Scheibe aus Alu oder Stahl.

Jeweils an die Enden der Schublade kommt ein Stahlseil (Fahrrad-Bremszug oder Klaviersaite oder was anderes).

Dieses Seil wird jeweils eine halbe Umdrehung um den Servo gewickelt und dann dort befestigt.
Die Umwicklung ist nicht gezeichnet.

Wenn man nun die untere Abbildung (Draufsicht) betrachtest und der Servo im Uhrzeigersinn dreht dann fährt der Akku, vom unteren Stahlseil gezogen, nach oben.

Wenn der Servo gegen den Uhrzeigersinn dreht, fährt der Akku, vom oberen Stahlseil gezogen, nach unten.

Bei dieser Möglichkeit ist das Gewicht sehr groß (nämlich das vom Akku) aber der Verschiebeweg eher gering (aber genau). (Verschiebeweg errechnet sich aus der Scheibengröße; z.B. bei einer 20mm (durchmesser) Scheibe bewegt sich der Akku um 15mm nach links und rechts (also gesamtverschiebeweg ist 30mm))

--------------

So das sind die beiden die momentan zur Auswahl stehen.

Und nur ihr: Welche findet ihr besser (heißt günstiger zu bauen und vom Steuerverhalten besser)?

Oder habt ihr noch andere Ideen? (sollten aber einfach zu bauen sein und ein gutes Steuerverhalten haben)

Und hat jemand vielleicht ne Ahnung wie viel Gewicht über welche Strecke bewegt werden muss? (das würde uns am meisten helfen \:D/ )

Gruß

[oberallgeier]

Schönen Abend, Murdoc_mm, schönen Abend, alle,


Hi, wir stehen vor einem Problem(chen). Wir können uns nicht für eine Steuerung entscheiden. Ich hoffe ihr könnt uns helfen.... Zuerst einmal ... wie viel Gewicht wir zum Steuern brauchen. Und ... wie weit wir dieses Gewicht bewegen müssen

Hoffentlich wärme ich nix Bekanntes auf, ich hatte diesen Thread ne Weile nicht verfolgt. Ihr habt sicher daran gedacht, dass auch das VERSCHIEBEN des Gewichtes eine Reaktionskraft hervorbringt !?!?

"Da stelln wir uns maal jans dummm! ... " und setzen uns auf ein Fahrrad. In der Hand halten wir ein ziemlich schweres Gewicht (oder so was ähnliches). Wenn wir nun die Hantel nach rechts bringen - wir wollen sie mal richtig rausstossen - dann fallen wir mit dem Fahrrad etwas nach links (STIMMT genau: nur solange, wie wir stossen, aber wenn wir sie wieder abbremsen, schliesslich ist unser Arm nur von begrenzter Länge, da gehts in die andere Richtung) - und sobald das Gewicht draussen ist, kippen wir nach rechts. Oder nicht?

UND - möglicherweise - wird diese Reaktion unterschiedlich sein, je nachdem ob ihr ein grosses Gewicht nehmt oder ein kleines. Hängt aber natürlich auch vom Abstand Gewicht zum momentanen Drehpunkt (des Rades am momentanen Bodenberührungs-Fixpunkt) ab und von der Grösse der Beschleunigung - wie schnell wir also stossen.

Und im Hinterkopf hab ich immer noch das Präzessionsdingens am Pochen....

[Klingon77]

hi oberallgeier,

muß zu meiner Schande gestehen, daß ich daran nicht gedacht habe. :oops:

Da hast Du einen "alten Praktiker" mal ganz kalt erwisch! O:)

Ein stoßartiges wegdrücken soll es aber auch nicht sein. Eher eine "fließende" Bewegung mit Beschleunigungs- und Brems-Rampe.

Inwieweit dieser Effekt dann noch zum Tragen kommt, bzw. gedämpft werden kann, kann ich allerdings nicht beurteilen. Das müßte man evtl. empirisch ermitteln.

Wenn ich mich mit unserer (so etwa 17 Jahre alten BMW R80 RT) in die Kruve lege, bleibt das Rad im ersten Moment auch eher senkrecht und "kommt dann nach". Letzendlich ist aber eine Kurvenfahrt (mit minimalstem Lenkeinschlag) möglich.

Wie würdest Du das ausbalancieren und lenken des Mono-Wheels bewerkstelligen? :idea:

Ich bin der ja prinzipiell der Meinung, daß es zu jedem Prblem eine Lösung gibt. Man muß sie nur finden! \:D/

Danke für den Hinweis!... und freue mich auf andere Lösungen! :mrgreen:

Gruß, Klingon77

[oberallgeier]

Hallo Klingon77,


... Ein stoßartiges wegdrücken soll es aber auch nicht sein. Eher eine "fließende" Bewegung mit Beschleunigungs- und Brems-Rampe.... Hmm, so spät am Abend, und nach einem Wettkampf, da schläft mein Gehirn schon grösstenteils - hmmm. Hoffentlich stimmts.


Wenn ich mich mit unserer (so etwa 17 Jahre alten BMW R80 RT) in die Kruve lege, bleibt das Rad im ersten Moment auch eher senkrecht und "kommt dann nach".JAaaaaa - das ist klar. Die BMW ist ja auch nicht VOR Newton gebaut worden, d.h. die wurde gebaut NACH der Erfindung der Trägheitskräfte :) :-b .

Ausserdem kennst Du bestimmt diese Kurventechnik (am Moped): den kurvenINNEREN Griff nach vorne drücken - dann kommt die Maschine DA WO DU DRÜCKST leicht tiefer und je mehr Du drückst, desto tiefer kommt sie. Diese Methode wurde erfunden, damit man beim Passfahren in engen Rechtskurven mit der linken Hand dem entgegenkommenden Mopedfahrer cool zuwinken kann :-b .


Wie würdest Du das ausbalancieren und lenken des Mono-Wheels bewerkstelligen?Siehe oben - die Passage mit dem Gehirn. Aber denk an meine Passage mit der Präzession! Nimm doch bitte mal Dein Fahrrad-Rad. Vorderrad (geht einfacher zum Ausbauen). Halte das links und rechts an der Nabenachse. Frau-Kind-Freund-Freundin-oderso soll das Rad mal in Schwung bringen, nicht zuuu langsam (also nicht die Oma fragen). >>>> Und jetzt versuche mal das Rad zu KIPPEN - also wenn Du von hinten auf das Rad siehst - dann siehst Du den Reifen so als ne Art Strich der von oben nach unten geht - Du hältst es doch so, ja? Und nun führst Du die rechte Hand nach unten. UND ? Was tut sich?

Nächstes Experiment: Wenn das Rad sich schnell dreht und Du die Achse ruhig hältst - lass mal die linke Hand los (Du weisst ja - entgegenkommendes Moped - cool winken) - und was tut das Rad? :-k

Siehste! Aber so total intus habe ich den Effekt leider nicht ](*,)

[Klingon77]

hi,

ist schon klar... Trägheit der Masse. Das schnell drehende Rad wird nicht (nur langsam) kippen, wenn ich eine Seite loslasse.

Weiterhin wird es, beim loslassen (winken) mit einer Hand sich drehen wollen.

http://www.physik.uni-wuerzburg.de/video/mechanik2/m2versuch6.html

Gruß, Klingon77

[Klingon77]

hi,

http://www.physik.uni-wuerzburg.de/physikonline/video1/m6_starrerk/m2versuch5.html

Wenn man sich das Video anschaut, könnte es funktionieren.

Über einen stabilisierenden schnelldrehenden Gyro haben wir schon mal nachgedacht, um die Stabilität insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten zu erhöhen.
(Anfang des Videos ohne angehängte Gewichte).

Wenn wir dann ein Gewicht auslenken z.B: den Akku, sollte sich je nach der Seite, nach der man das Gewicht verschiebt, durch die Präzession auch das Laufrad drehen, aber nicht oder nur sehr wenig neigen.

Habe ich das richtig verstanden?
Habe noch nie mit irgendwelchen "Kreiseln" gearbeitet und Zweiräder fahre ich (ohne Verstand #-o rein intuitiv :mrgreen: )

Gruß, Klingon77

[oberallgeier]

Wenn wir dann ein Gewicht auslenken z.B: den Akku, sollte sich je nach der Seite, nach der man das Gewicht verschiebt, durch die Präzession auch das Laufrad drehen ... Habe ich das richtig verstanden?Soweit ich das beurteilen kann - soweit ja.


... durch die Präzession auch das Laufrad drehen, aber nicht oder nur sehr wenig neigen ...Da habe ich eben meine Zweifel. Durch das Drehen kommt wohl dann noch ein weiterer Effekt >>> VERMUTE <<< ich. Leider gehts mir ebenso:
... Habe noch nie mit irgendwelchen "Kreiseln" gearbeitet ... Leider ich auch nicht. Es ist bloß Schulwissen (also das, was davon übrig geblieben ist).


... Zweiräder fahre ich (ohne Verstand #-o rein intuitiv :mrgreen: )Na ja, meine Sicherheitstrainings und Endurotraining hat schon einiges gebracht. Ich merks beim Pässefahren.

Ciao und gute Nacht

[oberallgeier]

Hei, Klingon,

ich glaube das mit der Präzession wird für Dich/Euch kein Problem. Vermutlich werdet ihr unter 10m/s fahren - vielleicht 5?? Da sollte dies keinen allzu markanten Einfluss haben (die meisten Mopedfahrer fallen eh schon um die 10 bis 20 kmh um :) - eben weil die Kreiselstabilität noch fehlt).

Ich glaube wir könnten das als Entwarnung annehmen.

[oberallgeier]

WHOW - ich seh schon: drei Leute in der Fertigung und vier im Zeichenbüro - dann mach so ein Projekt natürlich Spass :D
Na ja, war nicht so ernst.
Ernst: allergrößtes Kompliment ! Sieht ja äusserst professionell aus !

[Klingon77]

hi,

anbei noch ein paar Fotos zur Fortschrittsanzeige.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1926
Die Welle mit Lagern (braun), Lagerschalen (Glas; blau), Reifen mit Felgen, Achse, Abstandshalter und Zahnriemenscheibe.


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1927
Zeichnung eines Felgenteiles.
Die Durchmesser 18,74mm und 21,96mm resultieren aus den Bohrungen der Felgen.
Dieser Teil der Felge wurde so konstruiert, daß er sich "satt" in die Bohrungen fügt. Man muß also einen geringen Druck (Daumen reicht) ausüben, um das Felgenteil in die Bohrung zu schieben.


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1928
Das in der Zeichnung oben skizzierte Felgenteil....


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1929
...mit eingedrehter Madenschraube M3 x 5mm
Der zugehörige "Inbus"-Schlüssel hat eine Schlüsselweite von 1,5mm


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1930
Alle Felgenteile sind fertig und mit Madenschrauben versehen.


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1931
Auf diesem Foto erkennt man in der Bohrung (8 H7 gerieben) gut den Abstand zwischen den beiden Felgenteilen. Durch anziehen der drei Klemmschrauben wird das Laufrad zwischen den Felgenteilen geklemmt.
Der Abstand beträgt 0,5mm. Die Klemmschrauben werden noch gegen "Inbus"-Schrauben ausgetauscht. Die muß ich noch bestellen.


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1932
Auf diesem Bild ist die Welle zu sehen. Sie wird dort, wo die Madenschrauben der Laufrollenfelgen und der Zahnriemenscheibe auftreffen im Winkel von 120 Grad abgeflacht.
Dadurch wird eine Beschädigung der Welle und nachfolgend der geriebenen Bohrung durch die Madenschrauben verhindert.
Außerdem erhalten wir statt eines reinen Kraftschlusses einen Formschluß in der Verbindung zwischen den Bauteilen.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1933 https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1934
Die Anordnung der Laufrollen auf der Welle.
Dies ist nur eine provisorische Führungswelle aus Stahl, welche ich mal aus einem Drucker ausgebaut habe. Diese möchte ich dann zur Herstellung der eigentlichen Wellen verwenden.

Die Druckerwelle hat einen Durchmesser von 7,95mm.
Wir erhalten also eine Verbindung mit 0,05 bis 0,065mm Spiel zwischen den Bauelementen.
Da die Laufrollen mit Gummi belegt sind (sie geben ja ebenfalls ein wenig nach), sollte dies wohl ausreichen.

Durch Verwendung von "Silberstahlwellen" könnte man das Spiel noch auf unter 0,05mm drücken. Ich halte das in diesem Fall aber nicht für notwendig.

Die Klemmschrauben laufen jeweils außen. Die Innenseite ist dann glatt und sollte zum durchlaufenden Ventil auf jeder Seite noch ca. 0,75mm Spiel haben.

Da die gefrästen Flächen auf der Welle, auf der die Madenschrauben eingreifen breiter sind, als der Schraubendurchmesser und die Welle auch 1mm länger ist, als benötigt, können die Laufrollen bei Bedarf noch ein wenig zur Seite geschoben werden.



Hei, Klingon,

ich glaube das mit der Präzession wird für Dich/Euch kein Problem. Vermutlich werdet ihr unter 10m/s fahren - vielleicht 5?? Da sollte dies keinen allzu markanten Einfluss haben (die meisten Mopedfahrer fallen eh schon um die 10 bis 20 kmh um :) - eben weil die Kreiselstabilität noch fehlt).

Ich glaube wir könnten das als Entwarnung annehmen.

Geplant ist eine Höchstgeschwindigkeit so um die 25 Km/h.
Das wären dann ca. 7m/s.
Gerade zu Anfang ist das mit Sicherheit ein wenig zu schnell.
Mit PWM lässt es sich ja auch gut drosseln.



Zwei Dinge sind noch nicht ganz klar
(oder ich habe den Sinn der Erklärungen nicht "gerafft" O:) ):

1) Zusätzliche schnelldrehende Schwungmasse (Stabilitäts-Gyro) beim fahren mit geringen Geschwindigkeiten (Anfahren / Abbremsen) einbauen oder nicht?

2) Gewichtsverschiebung zum lenken und balancieren in "Schubladenbauweise" oder als "kugelgelagerter Ausleger".



Gruß, Klingon77

PS:
Hatte wohl irgend einen Fehler gemacht - deshalb neu!

@oberallgeier
ONE MAN SHOW... \:D/
Nur einer der Fertigt, Zeichnet und auch mal ein Foto macht, damit Ihr was zum schauen habt... :mrgreen:

[oberallgeier]

Geplant ist eine Höchstgeschwindigkeit so um die 25 Km/h.
Das wären dann ca. 7m/s.
Gerade zu Anfang ist das mit Sicherheit ein wenig zu schnell.
Mit PWM lässt es sich ja auch gut drosseln.25 kmh ist beim Moped ja so die Grenzgeschwindigkeit - über der auch die OMMA stabil fährt, oder? Also bis dahin würde ich mir keine präzessierenden Gedanken machen. Aber die Eigenstabilität durch den MoWhee-Gyro wird unter 10kmh nicht so toll sein. Zumindest ist das beim Moped so.


Zwei Dinge sind noch nicht ganz klar
Ja ja, ich und meine Erklärungen . . .


1) Zusätzliche schnelldrehende Schwungmasse (Stabilitäts-Gyro) beim fahren mit geringen Geschwindigkeiten (Anfahren / Abbremsen) einbauen oder nicht?Also wenn Du mal an die "Starthilfe" der Segelflieger denkst - oder der Radler beim "Steher-Rennen" - denen fehlt so eine Gyrostabilisierung. Eine zusätzliche Schwungmasse wäre sicher gut - aber ich fürchte, dass das recht aufwendig wäre. Vielleicht kann man anfangs eine Haltestange (wie bei den Dreirädern für die Kleinsten) als Anfahr- und Stabilisierhilfe nehmen? Aber das würde Dein perfektes Design doch ziemlich stören :(.


2) Gewichtsverschiebung zum lenken und balancieren in "Schubladenbauweise" oder als "kugelgelagerter Ausleger".
Na ja, dieser Schubladenbauweiseauslenker - wenns dann mal an ein schnelles Ausweichmanöver geht - dann fürchte ich um einen Impulseffekt (das Raussstossen im Fahrradbeispiel). ICH wäre eher für den Ausleger ... wenn das Pendel von oben runterhängt und wie ein prähistorischer Kurvenwinker (in der Vor-Blinker-Aera der Automobilität) herausgeschwenkt wird, dann ist doch das Pendel-Ausschwenk-Moment genau in der Richtung, in die der MoWhee kippen soll. Und das Pendelgewicht hängt danach an der richtigen Seite.

Und jetzt mach ich "Ende der Kaffeepause", ciao

[Hessibaby]

Erst mal eine Anmerkung : Geiles Projekt, ich habe sporadisch mitgelesen.
Habt ihr schon mal über zwei gegensinnig schnelldrehende Gewichtsscheiben welche quer (90°) zur Fahrtrichtung angeordnet sind nachgedacht ? Über den Corioliseffekt stabilisierst Du bei gleichschnell drehenden Scheiben den Geradeauslauf und kannst über eine Drehzahlreduzierung der einen oder anderen Scheibe eine Neigung nach links oder rechts bewirken.
@Klingon Du "alter Praktiker" kennst den Effekt von Deiner Flex, wenn Du die im eingeschaltetem Zustand bewegst. :-)

Weiter so
Gruß

[oberallgeier]

Gewichtsscheiben welche quer (90°) zur Fahrtrichtung angeordnet sind...die Scheiben oder die Achsen. Wenn das die Scheiben sind, seh ich da keinen Effekt. Wenn´s die Achsen sind, dann abe auch nicht, weil:


... zwei gegensinnig schnelldrehende Gewichtsscheiben ... Über den Corioliseffekt ...Coriolis? Hmmm, ich dachte zu dem Thema war ich in der Schule und mal NICHT beim Billardspielen. Also ich seh hier keinen Coriolis - Hessibaby, wo siehst Du den?


... stabilisierst Du bei gleichschnell drehenden Scheiben den Geradeauslauf ...Wieso denn das? Woher kommt die Stabilisierung? Der Drehimpuls der beiden Scheiben hebt sich doch auf und damit sind die beiden (da sie ja hoffentlich über ihre Lager starr miteinander verbunden sind) ein abgeschlossenes System. Die kann ich meiner Meinung nach problemlos - und ohne Reaktionskräfte, bis auf die übliche Trägheit - drehen und wenden. Oder kapier ich das jetzt auch nicht?

Na und die Trägheit - wenn ich eine Scheibe abbremse oder beschleunige und die andere dabei unbeschleunigt (oder unverzögert) bleibt, dann habe ich doch den gleichen Effekt, der bei einer einzigen Scheibe auftritt!? Hmmm, vielleicht hätt ich früher Mittagspause machen sollen - Hessibaby, ich sehe die beschriebenen Effekte nicht.

[Klingon77]

hi,



@Klingon Du "alter Praktiker" kennst den Effekt von Deiner Flex, wenn Du die im eingeschaltetem Zustand bewegst. :-)


hi Hessibaby,
der Effekt, was die Stabilisierung angeht ist schon klar. Habe letzte Woche noch "geflext".
Ich kann da aber nichts berechnen; bin zu "doof" dafür bzw. müsste ich mich erst mal einige Tage lang einlesen und mein Algebra wieder etwas aufpolieren.

Mal laienhaft in die Diskussion reingefragt:

Die Streben stehen ja ziemlich weit auseinander; so um die 100mm.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1921

Würde es was bringen, wenn wir zwei gleichläufige, in Laufrichtung des Rades zeigende Schwungscheiben links und rechts nahe an die Streben bauen.

* Die Scheiben laufen, wie gesagt beide in die gleiche Richtung.
* Sie stehen senkrecht (ist einfacher zu lagern) und sind achsparallel zum Reifen angeordnet
* Sie sind in der Drehzahl unabhängig steuerbar

Wir hätten einen gewissen Stabilisierungsfaktor bei niedrigen Geschwindigkeiten.

* Wie verhält sich das System, wenn ich eine Scheibe (linke oder rechte) in der Drehzahl runtersetze (ohne aktive Bremse; nur durch PWM)

* Es sollte dann doch auch nach einer Seite auslenken.

* Mal angenommen, das Rad neigt sich dann zu einer Seite und fährt in die Kurve.
Um das Rad dann wiede aufzurichten müssten wir die verlangsamte Scheibe wieder auf Ihre ursprünglich Drehzahl bringen, die gegenüberliegende Scheibe in der Drehzahl absenken, damit sich das Rad wieder aufrichtet und diese wieder in der Drehzahl auf das ursprüngliche Maß anhenben?
Habe ich einen Denkfeheler? ](*,)

* Ist ein solches System reaktionsschnell genug, um das Gleichgewicht zu halten?
Dies ist mein Haupteinwand gegen ein Trägheitslenkungssystem mit Schwungscheiben"

Schwungscheiben finde ich schon sinnvoll, da sie, wie gesagt bei niedrigen Geschwindigkeiten stabilisierend auf das System wirken.
Bei höheren Geschwindigkeiten (bei einer gewissen Eigenstabilität des Systems) kann man sie per PWM runterregelen um die Lenkgeschwindigkeit nicht auszubremsen.
Ich dachte aber bis dato immer nur an diesen Faktor in Bezug mit Schwungscheiben.

Ich mache mal einfach ein paar Zahlen "aus dem hohlen Bauch"...
Damit Ihr was zum rechnen habt \:D/ .

* Gesamtsystemgewicht ca. 7 Kilo
* Gewicht einer Schwungscheibe ca. 600 Gramm
(Stahlscheiben 100mm Durchmesser und 10mm dick)
* Drehzahl 2500 1/min
* Seitenversatz der Scheiben jeweils ca. 50mm von der Laufachse
* Drehpunkt der Scheiben ca. 100mm unter dem Achszentrum des Reifens.
* Reifendurchmesser 500mm

Die Pendellösung von @oberallgeier wäre ebenfalls eine Möglichkeit.
Möglicherweise auch eine gute, da der Angriffspunkt sehr hoch sitzt.

Was mich dabei stört wäre die Optik eines senkrecht durch das Rad laufenden Pendels.
Mal schauen was Murdoc_mm dazu sagt.

Nochmals DANK an ALLE die mithelfen! \:D/

Klingon77

[Hessibaby]

Das System der gegensinnig drehenden Scheiben wird z.B. zur Flugbahnstabilisierung von Raketen angewendet.
Es ist richtig, das die Kräfte sich bei gleicher Drehzahl aufheben, der Trick besteht darin das bei einer Querbeschleunigung diese Kräfteaufhebung aus dem Gleichgewicht kommt, aber das System als solches diesen automatisch wieder herstellt.
Gruß

[Klingon77]

hi,

ist es das gleiche System, wie bei den Sikorsy Doppelrotor-Hubschraubern? Die arbeiten ja auch ohne Heckrotor. Es sind ja auch "zwei liegende Massen die sich gegenläufig drehen".

Und wie sieht es mit der "Lenkgeschwindigkeit" aus? Ist ein solches System nicht zu Träge in der Reaktion?

Gehe noch ein paar Wellen drehen - damit kenne ich mich ein wenig besser aus... ](*,) #-o

Gruß, Klingon77

[Murdoc_mm]

Hallo alle zusammen,


Was mich dabei stört wäre die Optik eines senkrecht durch das Rad laufenden Pendels.
Mal schauen was Murdoc_mm dazu sagt.


Also rein von der Optik gefällt mir das auch nicht.


Das System der gegensinnig drehenden Scheiben wird z.B. zur Flugbahnstabilisierung von Raketen angewendet.
Es ist richtig, das die Kräfte sich bei gleicher Drehzahl aufheben, der Trick besteht darin das bei einer Querbeschleunigung diese Kräfteaufhebung aus dem Gleichgewicht kommt, aber das System als solches diesen automatisch wieder herstellt.


Ich hab mir das ein paar mal durchgelesen (von den anderen auch) und ich verstehs einfach nicht. ](*,)

Wenn also (mal einfach) auf der (vorgestellten) Achse des großen Rades, noch rechts und links zwei Schwungscheiben sitzen (also alle auf der gleichen Achse (um es einfach zu halten)) und diese beiden Schwungscheiben sich entgegengesetzt drehen, bleibt das Rad (bei Stillstand und langsamer Fahrt) aufrecht?

Und wenn eine der beiden Schwungscheiben langsamer dreht als die andere, dann dreht sich das große Rad auf der Stelle (bei Stillstand) oder fährt ne Kurve (in Bewegung) OHNE umzufallen?

Kann da mal bitte jemand einfach Ja/Nein dazu sagen (bei Nein bitte noch ne einfache Erklärung wies wirklich ist). Sonst sitz ich hier voll auf der Leitung 8-[ #-o


... bei einer Querbeschleunigung diese ...


Meinst du mit Querbeschleunigung die Neigung? Weil Querbeschleunigung (zumindest was ich darunter versteh) haben wir ja nicht so direkt. Oder rutschen wir irgendwann mal quer zur Fahrtrichtung (wie beim Driften)? Oder hab ich da wieder nen Hänger?

Ich hoffe ihr könnt mir etwas weiter helfen. \:D/

Gruß Murdoc_mm

[oberallgeier]

Phuuuu, bei Murdoc_mm´s Beitrag fällt mir ein Stein vom Herzen. Ich kapier das mit den gegensinnig drehenden (?coaxialen?) Scheiben (egal wie die kreuz oder quer zu welcher Achse auch immer angeordnet sind) einfach nicht. Irgendwie hab ich im Kopf, dass die in Peenemünde mal bei ihren Raketen Schwungscheiben zur Stabilisierung mitgeschleppt hatten (damit war dann gleich die Nutzlast geringer :^o ). Aber gleich zwei Scheiben=Massen=Gewicht- - - wie gesagt, da hab ich zum Drall andere Dinge im Kopf. Müsste mich einarbeiten.

mal ganz einfach

Klingon77+Murdoc_mm: Diese Lösung übersteigt mein aktuelles Wissen - ich kann also da nix mehr dazu beitragen.

Hessibaby - wie Murdoc_mm schon sagt, ich verstehe die Anordnung nicht wirklich. Vielleicht kannst Du uns noch aufklären.

Hessibaby: Du meinst hier nicht etwa eine kreiselstabilisierte Trägheitsplattform?

[Klingon77]

hi,

nachdem die Felgen fertig sind, geht es mit den Wellen weiter.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1932

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1936

Die Wellen für die beiden unteren Lagerungen sind auf Länge gedreht und stirnseitig beidseits mit M3 Gewinde versehen.
Wir benötigen zwar nur ein Gewinde auf einer Seite - das zweite war aber nicht viel mehr Arbeit und man kann immer mal z.B. einen Sensor oder was anderes dranhängen.
Die Welle für die obere Lagerung ist nur einseitig bearbeitet, da wir diese Lagerung noch nicht gezeichnet haben. Die Länge steht also noch nicht genau fest.


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1937

Mein "China-Böller" wird dann vom Drehen auf Fräsen umgerüstet.
Die Planscheibe kommt drauf und wird ausgerichtet.
Welle drauf, anfahren, zustellen, Fläche fräsen.
Die Planscheibe um 120 Grad drehen, das Ganze nochmal.
Nach dem dritten Durchgang ist der erste Teil der Flächen fertig.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1938

Leider habe ich den Fehler gemacht, die Welle mit einem "Schleifvlies" zu "reinigen". ](*,)
Es gab einige unschöne Kratzer auf der polierten Oberfläche.
Tut der Funktion aber keinen Abbruch. :mrgreen:

Das Problem der Lenkung / Gleichgewichtsstabilisierung (siehe weiter oben) steht immer noch an.
Es sollte sich doch noch der Eine oder andere finden lassen, der dazu etwas beitragen kann? :idea:

Gruß, Klingon77

[Klingon77]

hi,

da Ihr alle gerne Bilder schaut... 8-[

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1940

Die beiden unteren Achsen sind fertig! \:D/

Die Lagerschalen sind angefangen... Bilder folgen.

Gruß, Klingon77

PS: Das Teil unter der Achse gehört nicht zu dem Mono-Wheel. (Ist meiner in Arbeit befindlichen CNC-Fräse zugehörig).
Ich mußte nur was hinlegen, um zu verhindern daß mir die Welle von der Platte rollt. :-k

[Klingon77]

hi,

weiter geht es mit einem kleinen "Exkurs" Lichtspaltverfahren... :mrgreen:

Nun geht es den Lagerhülsen an den "Kragen".

Die Vorderseite wurde heute gefertigt und die Teile dann von der Stange gesägt.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1941

Im Foto oben sieht man daß ein Lager in der zugehörigen Bohrung liegt.

Die Lagerschale wird später an den Flachstahl -alu angeschraubt.

Um nun zu gewährleisten, daß die Lagerschale auch tatsächlich mit ihrer Fläche am Flachstahl anliegt (und nicht das Kugellager über die Fläche hinausschaut) kann man natürlich die Bohrungstiefe messen.

Mit einer "Digitalschieblehre" geht das auch ganz gut im 1/100mm Bereich.
Die Bohrung sollte halt wenige 1/100mm tiefer sein, als das Lager hoch ist.

Durch die geringe Bohrungstiefe und den langen "Ausleger" der Schieblehre (immerhin mehr als 150mm) kann ein evtl. Meßfehler durch leichtes kippen/neigen oder nicht richtiges Aufliegen der Schieblehre schnell die ursprünglich angestrebte Toleranz übersteigen.

Die Kugellager sind 7,00mm hoch.
Man ermittelt z.B: ein Tiefenmaß von 7,02mm und wägt sich auf der sicheren Seite.
Durch das Kippen der Schieblehre ist das Maß aber tatsächlich nur 6,98mm.

Um dies zu verhindern, gibt es einen einfachen Trick...

... das sog. Lichtspaltverfahren :idea: (ist nicht von mir - gibt es schon lange!)

Das schöne daran ist, jeder kann es durchführen. Auch wenn das Teil noch in der (natürlich stehenden) Maschine ist!

In diesem Fall entfernt man zuerst den Grat, der sich durch das ausdrehen der Bohrung gebildet hat.

Dann wird das Kugellager in die Bohrung eingeführt (dafür Sorge tragen, daß man es auch wieder hinausbekommt, falls noch nachgearbeitet werden muß).

Nun legt man einen Haarwinkel, eine Kante der Scheiblehre oder sonst eine Teil mit einer wirklich geraden Kante über die Fläche.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1942

Im oberen Bild habe ich dies außerhalb der Maschine nachgestellt.

Das Ganze wird von hinten mit einer Lampe beleuchtet. Wichtig dabei ist, daß die Helligkeit hinter dem Haarwinkel (Schieblehre oder ähnliches) höher ist, als davor.

In der "Makroaufnahme" des letzten Bildes kann man dann gut den Lichtspalt zwischen dem Kugellager und dem Haarwinkel erkennen. Rechts davon liegt der Winkel lichtdicht auf der Planfläche der Lagerschale auf.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1943

Mit etwas Erfahrung kann man auch in etwa abschätzen, wie groß der Spalt ist. In diesem Fall habe ich es, damit ich genaue Angaben machen kann, ausgemessen.

Bei diesen Drehteilen achtete ich darauf, daß der Spalt so zwischen 0,02 und 0,05mm lag.

Das Lichtspaltverfahren kann man auch anwenden, wenn es um die Ebenheit einer Fläche geht oder man prüfen möchte, ob die gefeilte Kante gerade ist.
Einfach den Haarwinkel / Schieblehre drauf, gegen das Licht / Fenster usw. geschaut und man sieht sofort, wo die "Berge und Täler" liegen.


mit "oberlehrerhaftem" Gruß O:)

Klingon77

[Klingon77]

hi,

die Lagerschalen für die drei Achsen sind heute fertig geworden.

Zwei Fotos dazu:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1962


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1963

morgen geht´s dann weiter.

Gruß, Klingon77

[radbruch]

Hallo

Schöne Arbeit und ein spannendes Projekt. Wer grad keinen Lichtspalt zur Hand hat, könnte auch einen "Mikrometer (http://de.wikipedia.org/wiki/Messschraube)" verwenden.

Gruß

mic

[Klingon77]

hi Radbruch,

meine Schwippschwägerin dritten Grades mütterlicherseits kommt aus Schilda.
Ich habe immer einen Lichtspalt zur Verfügung :-b

Wenn nicht, gehe ich in die Nachbarschaft und leihe mir einen.
Den bringe ich dann wieder gut gebraucht zurück.

Erst, wenn das auch nicht mehr geht, greife ich zur Bügelmeßschraube #-o #-o #-o


Spass beiseite.

Bin selbst mal gespannt, wie es mit dem Projekt weitergeht.
Mechanisch sehen wir im Moment "mehr Licht als Schatten".

Auch was die Steuerung betrifft, zeigt sich, dank kompetenter und sehr engagierter Hilfe einen Silberstreif am Horizont.

Alles in allem sieht es gut aus und geht in kleinen, aber stetigen Schritten vorwärts!

Wenn euch die vielen Bilder nicht "nerven", möchte ich auch gerne weiterhin über den Fortschritt posten.

Gruß, Klingon77

[oberallgeier]

... Wer grad keinen Lichtspalt zur Hand hat, könnte auch einen "Mikrometer (http://de.wikipedia.org/wiki/Messschraube)" ...
Aus der Handwerkersendung von Radio Eriwan zur Verwendung des Mikrometers statt des Lichtspaltes:

...prinzipiell ja. Aber Klingon77 macht ja eine Tiefenmessung an einem eher komplexen Teil. Wie - oder wo - willste da die die Anschlagfläche des Mikrometers anlegen - und wohin willst Du die Messfläche anlegen? Also mit einem Kugeltaster (auf einem Koordinatenmesstisch) wär das fast denkbar. Wenns den mal für den Heimwerkerbedarf gäbe . . .

Also ich lob mir die einfache Lichtspalt-Messmethode.

[Klingon77]

hi,

die beiden unteren Laufrollen sind fertiggestellt.
Die obere Laufrolle ist, soweit möglich, vorbereitet.
Das Material für die Rahmenstreben ist bestellt.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1964

Die Planung schreitet auch voran.
Bilder versuche ich noch über´s Wochenende einzustellen.

Es geht also vorwärts!

Gruß, Klingon77

[Klingon77]

hi,

Die unteren Laufrollen sind ja nun fertig und wir warten auf das Material für die Streben.

An der oberen Laufrolle können wir aber schon weiterbauen.

Das Problem ist, daß das Rad mit Gummireifen ja nicht ganz rund ist.

Weiterhin kann es auch nicht mit Speichen "rund gezogen" werden.

Selbst ein Rundlauffehler von nur ein paar 1/10mm führt zu einem unschönen, eiernden Laufverhalten.

Ein Rundlauffehler von mehr als ein paar 1/10mm kann nicht mehr hingenommen werden.
Entweder klemmt das Rad oder es hat "Luft" und könnte "springen".

Ergo: Ein Ausgleich muß her.

Deshalb ist die obere Laufrolle federunterstützt.

Anbei ein paar CAD Bilder, wie es weitergehen soll:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1967

Die durchgehende Welle im hinteren Teil wird mit den Rahmenstreben per Madenschrauben verschraubt.
Die Schwinge selber ist nicht fixiert. Die beiden Bohrungen in den Gleitlagerungs-Zylindern an der Welle dienen der Schmiermittelzufuhr.

Hinter der Welle ist ein, am vorderen Ende zwei Abstands- und Versteifungsstreben.

Die untere Versteifungsstrebe besteht aus einem Alu-Vierkant 10x10.

Dort werden von unten drei M3 Schrauben eingedreht. Die herausragenden Schraubenköpfe sollen die Druckfedern gegen herausfallen schützen.

Was noch fehlt ist ein Anschlag zur Begrenzung des Federweges. Ansonsten könnte die Schwinge so weit nach unten schwingen, daß das Innenteil herausfallen könnte.
Der wird aber noch nachgerüstet.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1966

Das Ganze im eingebauten Zustand:

Die grünen transparenten Zylinder sollen die Druckfedern sein, die ich noch fertigen muß.
Ich kann im CAD noch keine Federn zeichnen... da bin ich zu dumm für... ](*,) :-k

Die blauen "Inbus"-Schrauben sind nur in die hellen Alu-Streben geführt. Die innere Schwinge (dunkler gezeichnet) läuft frei.
Zwischen die Schwinge und die Seitenteile möchte ich einen Spalt von ca. 0,1 mm lassen. Das Ganze kann man dann auch mit ein wenig Silikonfett dünn überziehen.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1965

Das Mono-Wheel im jetzigen Planungsstand.
Selbstverständlich kommen noch mehr Versteifungsstreben hinein. Die Lage ist aber abhängig von der platzierung anderer Komponenten.

Im Moment machen wir uns noch Gedanken um das Lenksystem, die Akkus und die Platzierung der Teile.

Wie bereits beschrieben sind uns dank kompetenter und sehr engagierter Hilfe einige Zusammenhänge klar geworden.

Gruß, Klingon77

[sigo]

Klingon, ich habe mich nach einiger Zeit auch mal wieder hier eingelesen.

Als Schwungscheibe(n) könntet ihr z.B. eine alte 5 1/4" Festplatte nehmen.
Oder auch 3 1/2 Zoll. Die sind perfekt rund unf gut gelagert und haben ein gutes Trägheitsmoment.

Sigo

[Murdoc_mm]

Hi Sigo,

nein, die Festplatten gehen leider nicht.

Bei den Schwungscheibe(n) muss die Masse so weit wie möglich außen liegen. Das bekommen wir nur durch selbstbau einigermaßen hin.

Gruß

[Klingon77]

hi sigo,

schön, Dich mit an Bord zu haben.
Das mit den Festplatten ist prinzipiell keine schlechte Idee.

Aber ich fürchte, Murdoc_mm hat recht. Wird wohl nicht schwer genug sein.

Wir dachten an zwei Schwungmassen so um die 600 Gramm mit ca. 2500 1/min.

Die Lagerung sollte kein Problem werden.
Was mir ein wenig Kopfschmerzen macht, ist die Tatsache, daß ich die Schwungscheiben bestenfalls statisch auswuchten kann.
Dazu muß ich mir aber erst was ausdenken und zusammenbasteln.

Mal schauen! Habe ja noch meinen (und Schwiegervaters) alten Märklin Metallbaukasten und noch ein paar unterschiedlich große Kugellager zur Verfügung. Möglich, daß da was geht. Der "Herr Märklin" hat mir schon öfter aus der "Patsche" geholfen.

Muß noch ein wenig drehen, fräsen, bohren (nur schnell ne Tasse Kaffee und ein Stück Kuchen).

Heute Abend (früher oder später) gibt es noch ein paar Bilder.

Gruß, Klingon77

[oberallgeier]

Das Problem ist, daß das Rad mit Gummireifen ja nicht ganz rund istDie sind ja MIT Speichen auch nie richtig rund :) - neee, eher :(.


Ein Rundlauffehler von mehr als ein paar 1/10mm kann nicht mehr hingenommen werden. Entweder klemmt das Rad oder es hat "Luft" und könnte "springen".
Hmmmm - also wenn ich einen Aluring unter den Schlauch klemmen könnte - oder besser zwei - einen links und einen rechts vom Schlauch, wasserstrahl-geschnitten, sauber abgerundet, die werden durch den Schlauch von innen an den Mantel gepresst. Wenn deren Innendurchmesser gerade so von innen auf die Nabe bzw. auf die Nabenschulter passt - wär das nix? Und die ergäben ein fast beliebig hohes Widerstandsmoment (leider auch ein Trägheitsmoment :( :( :( ) je nachdem wie "hoch" und wie dick ich die mache.

Ansonsten: Kompliment wie immer, da lacht das Herz des technikbegeisterten Mannes - wenn ich da an die heutige Pleite denke: Die Autobatterie am Kleinwagen (meiner Frauen) steht direkt unter dem Wasserablauf der Windschutzscheibe - OHNE Abdeckung. Deutsche Automobilproduktion!

[Murdoc_mm]

Ansonsten: Kompliment wie immer, da lacht das Herz des technikbegeisterten Mannes - wenn ich da an die heutige Pleite denke: Die Autobatterie am Kleinwagen (meiner Frauen) steht direkt unter dem Wasserablauf der Windschutzscheibe - OHNE Abdeckung. Deutsche Automobilproduktion!


War nicht mal so ein Gummiüberzug auf dem Pluspol? (Welche Marke wars denn?) Aber das gehört woll eher in "Fehlschlag der Woche"-Threat \:D/ :cheesy: :cheesy:

Also back to topic:



Das Problem ist, daß das Rad mit Gummireifen ja nicht ganz rund istDie sind ja MIT Speichen auch nie richtig rund :) - neee, eher :(.


Ein Rundlauffehler von mehr als ein paar 1/10mm kann nicht mehr hingenommen werden. Entweder klemmt das Rad oder es hat "Luft" und könnte "springen".
Hmmmm - also wenn ich einen Aluring unter den Schlauch klemmen könnte - oder besser zwei - einen links und einen rechts vom Schlauch, wasserstrahl-geschnitten, sauber abgerundet, die werden durch den Schlauch von innen an den Mantel gepresst. Wenn deren Innendurchmesser gerade so von innen auf die Nabe bzw. auf die Nabenschulter passt - wär das nix? Und die ergäben ein fast beliebig hohes Widerstandsmoment (leider auch ein Trägheitsmoment :( :( :( ) je nachdem wie "hoch" und wie dick ich die mache.


Ich glaube wir haben mit der gefederten, oberen Laufrolle eine ganz gute Möglichkeit gefunden dieses Problem zu lösen \:D/
--> gefällt mir persönlich auch ganz gut

Gruß

[oberallgeier]

Hei, Murdoc_mm,


Ich glaube wir haben ... eine ganz gute Möglichkeit gefunden dieses Problem zu lösen \:D/
--> gefällt mir persönlich auch ganz gut
Ja, genau, ich finde Eure Lösung wirklich sehr gut und funktionsgerecht. Als Alternative fiel mir nur das ein, was ich vorher hier geschrieben hatte. Sorry, ich hab natürlich wieder mal zuerst mit einer alternativen Idee angefangen - und den Rest seinlassen. Tut mir leid, aber ich hatte halt nur so ein bisschen herumgesponnen. Aber euere Lösung hat eine ganze Menge Vorteile.

[Murdoc_mm]

War nicht böse gemeint. Im Gegenteil ich freu mich über alles was hier geschrieben wird. Wir (oder ich) stehen ja vor einer völligen Neuentwicklung (hier im Forum) und da bin ich über jede Hilfe froh. \:D/

Gruß

[Klingon77]

hi,

die versprochenen (angedrohten #-o ) Bilder.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1973

Das benötigte Material ist endlich eingetroffen!
1m Flachstahl 40x6 St37 K
2x 1m Flachalu 40x8 (Al Mg Si 0,5)

und noch ein wenig für mich \:D/ .

Dummerweise zeichnete ich die Enden der Rahmenstreben mit einem schönen 20mm Radius.
Muß wohl ein paar Biere zuviel getrunken haben - und von einer CNC geträumt haben.

Nun ja, lange Rede, kurzer Sinn - es ging auch so!

Wie, darf ich aber nicht sagen. Es ging nämlich "hammerhart" an der UVV vorbei.

Nur soviel sei verraten: nicht mit dem Rundtisch!

Es funktionierte dann aber ganz gut und das Ergebnis konnte sich (ohne CNC) sehen lassen.


https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1974 https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1975

In diesen beiden Fotos sieht man den Flachstal der oberen Laufrollen-Schwinge. Die ist im Piktogramm dunkel eingefärbt.

Prinzipiell werden die jeweil zusammengehörigen Rahmenteile im "Verbund" bearbeitet.
Dies dient dazu, daß sie sich später genau gegenüberliegen.
Damit wird z.B: ein verkanten der Laufrollenlagerung vermieden.

Im rechten Foto konnte ich dann die Bohrschablone für den Teilkreis der Befestigungsbohrungen der Lagerschalen einsetzen.

Prinzipiell wäre es auch möglich gewesen, die Bohrungen klassisch anzureißen und zu körnen.
So eine Bohrschablone war aber (beim Bohren der Lagerschalen) schnell mit über die Maschine "gejagt". Man spart einiges an Zeit, wenn man dann die folgenden Teilkreise der Rahmenstreben mit der Schablone körnt und danach bohrt.

Wenn möglich, sollte sie aber nicht aus Alu gefertigt sein!
Ich hatte kein passendes Stück Flachstahl - die Zentrierbohrungen wird das Alu schon aushalten.

Die Bohrschablone wird durch einlegen eines kurzen Stücks 8mm Wellen-Rundstahls in das Zentrumsloch auf dem Flachstahl ausgerichtet.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1976

Ein erster Eindruck der Laufrollenschwinge.

Die Senkungen für die "Inbus"-Schrauben werden mit einem sog. Flach- oder Zapfensenker gefertigt.

Diese speziellen Senker "bohren" mit flachen Grund. Die Schraube kann also richtig aufliegen.
Durch den Zapfen am Flachsenker wird er in der vorab gefertigten Durchgangsbohrung geführt.
Bei einer Senkung mit einem normalen Bohrer erhält man immer einen schrägen Grund (118 Grad Spitzenwinkel des Bohrers).
Die Schraube liegt nicht richtig auf und eine eingelegte Schraubensicherung z.B: Federring oder Fächerscheibe wären nahezu nutzlols.

Die Senkung soll dann so tief werden, daß der Kopf der Schraube plus eingelegter Fächerscheibe (zur Schraubensicherung) im Flachstahl verschwindet.

Die dazugelegte Schraube ist natürlich noch etwas kurz geraten.
Die Mindesteinschraubtiefe in Alu solle ja ca. 2,5 x Gewindeaußendurchmesser sein.
Deshalb sind die Schrauben im Bild noch nicht ganz festgezogen und stehen, durch die eingelegte Fächerscheibe ein paar 1/10mm über.
Die passenden Schrauben sind aber schon auf dem Weg \:D/
Habe heute die zugehörige Mail bekommen.

Gruß, Klingon77

Nachtrag:




...ich freu mich über alles was hier geschrieben wird. Wir (oder ich) stehen ja vor einer völligen Neuentwicklung (hier im Forum) und da bin ich über jede Hilfe froh. \:D/



dem kann ich mich nur anschließen :!:

[Klingon77]

hi,

die obere Laufrad-Schwinge nähert sich der Fertigstellung.



https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1989 https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1985

Zwei Buchsen kommen noch an die Achse, um welche die Laufrad-Schwinge sich dreht.
Diese sind einfache Lagerbuchsen, damit die Bohrung im Flachstahl mit der Zeit nicht ausschlägt.



https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1986 https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1988

Die Schraube, mit der die Laufradwelle fixiert ist wird ebenfalls gegen eine "Inbus"-Schraube ausgetauscht.

Die Leiste für die Federn und die Anschläge, welche den max. Federweg festlegen muß noch gefertigt werden.



https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1987

Die Schwinge in ihrer späteren Lage.
Die obere runde Versteifungsstrebe ist möglicherweise doch etwas nah an der Felge. Evt. müsser wir sie noch tiefer legen.

Gruß, Klingon77

[Klingon77]

hi,

nach 39 Stunden Dienst in den letzten drei Tagen durfte ich endlich wieder weiterbauen...

die Schwinge und Lagerung der oberen Laufrolle sind fertig! \:D/

was noch fehlte waren zwei Lagerbuchsen und die Federstrebe.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/02.jpg

Eine der Lagerbuchsen und unten die Federstrebe.
Über die Stufenbohrung in der Lagerbuchse kann man die Gleitlagerung mit einem Tropfen Öl versorgen.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/03.jpg

Die Köpfe der eingeschraubten M3 "Inbus"-Schrauben in der Federstrebe im oberen Foto sollen später in Kombination mit den Schraubenköpfen in der gegenüberliegenden Rahmenstrebe die Federn fixieren.

Die lang herausstehenden Schrauben dienen der Begrenzung des Federweges. Ich werde sie wohl noch gegen stabilere 8.8 "Inbus"- Schrauben tauschen.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/04.jpg
Oben und unten: die Lagerung fertig zum Einbau.
http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/05.jpg

Im übrigen konnte ich mit dem weiter oben erwähnten "Lichtspaltverfahren" prüfen, ob wirklich alle Schraubenköpfe tief genug in der Stahlplatte liegen.

Im nächsten Arbeitsschritt wird der Grundrahmen fertiggestellt.

Wer möchte kann sich ein kurzes Video runterladen.
Die Schwinge (noch nicht ganz fertig - vom 16.11.07) ist eingespannt und die Räder werden mal kurz gedreht.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/obere-Laufrollr.mp4

Gruß, Klingon77

[oberallgeier]

Also genau besehen ist das doch ein 3-Achser. Eigentlich hat das Hauptrad ja garkeine Achse - aber die drei Radsätze der Antriebseinheit! Und ausserdem sind das auch Zwillingsräder. Hmmmmmmm

Spass beiseite - woher nimmst Du nach 39 Stunden Dienst in drei Tagen soviel Energie und präzise Arbeit her!? Alle Achtung, was für ein Superprojekt - weiter viel Erfolg.

[Klingon77]

hi oberallgeier,

Verflucht! :oops:

nun ist es doch aufgefallen.

Ist kein Mono-Wheel sondern wie du geschrieben hast ein Fahrzeug mit drei realen und einer gedachten Achse.

Wenn man dann so dumm ist die Achsen nicht richtig anzuordnen hat man hinterher ein Stabilitäts- und Lenkproblem... ](*,)

Das nächste mal machen wir die drei Zwillingsreifen auf den Boden und bauen den Fahrradreifen über eine Plattform obenauf! :idea:

Das ist wesentlich stabiler, einfacher zu steuern und im Bau bei weitem nicht so aufwändig. :lol:



liebe Grüße aus dem Hunsrück,

Klingon77

[Klingon77]

hi,

---OFF TOPIC AN---

Habe im Moment Probleme mit dem Bilderupload in meinem persönlichen Album.

Also: Mal Frank per PN angesprochen und nachgefragt.

Das Upload für Bilder ist im persönlichen Album auf 3 MB begrenzt.

Es gibt aber die Möglichkeit als Sponsor 20 MB Speicherplatz zu bekommen.

Der Beitrag beläuft sich auf 2 Euris / Jahr.

Man bezahlt einmal 10 Euris und hat für die nächsten 5 Jahre 20MB!

Nun,
persönlich bin ich der Ansicht, daß mir das Forum diesen Betrag locker wert ist!

Die Hilfe, die ich hier schon erhalten habe ist (dank den Usern und der Plattform, die Frank zur Verfügung stellt) ist es mir allemal Wert!

Lange Rede, kurzer Sinn...
die Überweisung (PayPal) erfolgte sofort.

Ich wollte mich in die lange Liste der Sponsoren einreihen.

Nach der Überweisung schaute ich mir die Liste der Sponsoren mal an...

...und war, gelinde gesagt, etwas geschockt!

Sie umfasste - vor mir - gerade mal sechs Mitglieder.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/groupcp.php?g=18640

Nun, es kann sich jeder sein eigenes Urteil darüber bilden.

Meinerseits ist dies zumindest der niedrigste Jahresbeitrag, den ich bis dato zu entrichten hatte.

---OFF TOPIC AUS---

Zurück zum Mono-Wheel:

Die unteren, waagerecht verlaufenden Rahmenstreben wurden heute gefertigt.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite13/Bilder/09.jpg

Mehr dazu - bei Interesse - auf meiner HP unter:

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite13/Seite-13.html

oder der Startseite des Mono-Wheel´s:

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Uebersicht/Uebersicht.html


liebe Grüße,
Klingon77

Nachtrag:
Mit dem Bilderupload gab es ein Mißverständnis zwischen Manf und mir.
Ich habe mich da wohl nicht ganz klar ausgedrückt - SORRY! :oops:

Die oben erwähnten 3MB für "nicht Sponsoren" beziehen sich auf die Atachments und nicht auf die Bilder im persönlichen Album.

Der Atachment-Speicher wächst dann auf 20MB.
Die Anzahl der Fotos, die man im persönlichen Album verwalten kann lässt sich leider nicht individuell einstellen.

Dennoch bin ich der Meinung, daß das Forum etwas Unterstützung gebrauchen könnte. \:D/ :mrgreen:

liebe Grüße, Klingon77

[Klingon77]

hi,

wieder ein Stückchen weiter!

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/01.jpg

Der erste Teil der Rahmenskonstruktion ist fertig!
Die beiden Querstreben sind aus Alu (40 x 8 x 98,5). Sie wurden abgesägt, stirnseitig auf Länge und Winkel gefräst und die Gewinde (M3 x 15 nutzbare Gewindelänge) gebohrt und geschnitten.
Es hätte auch ein wenig dünner sein dürfen. Vorteil bei der großen Wandstärke ist, daß man auch gut Gewinde von oben oder unten einbringen kann, ohen die Struktur entscheidend zu schwächen.

In den Rahmen soll später, wie im Piktrogramm dargestellt der Akku (12V 12Ah; 151 x 97,5 x 94) eingebaut werden.

Auf der HP findet Ihr auch noch ein kleines Video, daß den (ungewollten! #-o ) Lauf der Rahmeneinhet zeigt.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Seite-14.html

...wird fortgesetzt.

liebe Grüße, Klingon77

[oberallgeier]

Das Upload für Bilder ...Die Bilderregelung ist mir sowieso ein spanisches Dorf. Manche zeigen jede Menge Bilder in ihren Postings (ich meine jetzt nicht die hübschen MonoWheel-Erstellungs-show - die ist wirklich sehenswert) , manche (wie ich ](*,) ) können nur eine Download-Möglichkeit zur Verfügung stellen.

Nun will ich ja nicht mit jedem Thread ein Bild zeigen - und wenn ich mich recht erinnere - anfangs ging das bei mir, aber jetzt nicht mehr. Und mit der Dateigrösse scheint es auch nix zu tun zu haben :(. Ach es ist ein Jammer, wenn man hinter den sieben Bergen wohnt :(

[Andun]

Hi

Aaalso bei den Bildern hat es meiner Meinung auch etwas mit der Größe zu tun. Also zu große Bilder werden als Download angeboten, da sie die Ansicht zerschiesen könnten. Und viele Leute legen ihre Bilder auch auf externen Servern ab.

@Topic: Der 3-Achsen-Doppel-Rad-Bot sieht inzwischen echt super interessant aus und noch mal meine Hochachtung vor dem mechanischen Geschick und der Konzeption des Geräts.

(Hoffentlich krieg ich das auch hin, wenn ich nächstes Jahr Maschinenbau studiere (will mich vertiefen auch Mechatronik, dann), wenns klappt)

mfg
Andun

[radbruch]

Hallo

Ich weiß ja, dass ihr weiter oben schon über Kreiselkräfte gesprochen habt, aber ob da schon was entschieden wurde, ist mir grad nicht so klar. Möglicherweise ist die Idee auch nicht neu:

http://radbruch.roboterbastler.de/monoleg/pics3/monowheelkreisel.jpg

Zwei runde Schwungmassen rotieren durch zwei Motoren angetrieben gegenläufig mit der selben Drehzahl und sind horizontal (Drehachse steht senkrecht zum Boden und zur wheel-Achse) in das monowheel eingebaut. Wenn man nun einen Drehzahlunterschied einstellt, sollte sich das monowheel drehen, oder? Und dann könnte man so doch lenken?

Steuerungstechnisch würde ich PWM vorschlagen, je Motor nur eine Richtung würde zwei Pins am Kontroller belegen. Drehzahlmessung eventuell an den selben Pins über die Generatorwirkung der Motoren indem man die Spannung in einer (etwas längeren) Pulspause mit dem ADC einliest. Ist nur mal so ein Gedankenspiel...

Gruß

mic

[Klingon77]

hi,

kurzer Sachstand: (muß gleich zur Arbeit)

Zur Zeit arbeiten wir an den nach oben verlaufenden Rahmenstreben.
Heute kam ich soweit, daß ich einen Teilzusammenbau des Rahmens durchführen konnte.

Ein erster Lauftest mit dem von Hand angetriebenen Außenrad verlief positiv! :mrgreen:




...und wenn ich mich recht erinnere - anfangs ging das bei mir, aber jetzt nicht mehr.


Bei mir war so ca. bei 160 Bildern Ende.

Die Bilder mache ich aus zwei Gründen:
1) Ich fotografiere gerne
2) Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte.



Der 3-Achsen-Doppel-Rad-Bot sieht inzwischen echt super interessant aus und noch mal meine Hochachtung vor dem mechanischen Geschick und der Konzeption des Geräts.

(Hoffentlich krieg ich das auch hin, wenn ich nächstes Jahr Maschinenbau studiere (will mich vertiefen auch Mechatronik, dann), wenns klappt)


Danke für die Blumen \:D/
Ich darf mir aber bestenfalls die Ausführung an den "Hut stecken"!
Das Konzept resultiert ja zum großen Teil aus dem Thread hier! :idea: :mrgreen:

Ihr dürft euch also alle geschmeichelt fühlen!



Hallo

Ich weiß ja, dass ihr weiter oben schon über Kreiselkräfte gesprochen habt, aber ob da schon was entschieden wurde, ist mir grad nicht so klar. Möglicherweise ist die Idee auch nicht neu:

http://radbruch.roboterbastler.de/monoleg/pics3/monowheelkreisel.jpg

Zwei runde Schwungmassen rotieren durch zwei Motoren angetrieben gegenläufig mit der selben Drehzahl und sind horizontal (Drehachse steht senkrecht zum Boden und zur wheel-Achse) in das monowheel eingebaut. Wenn man nun einen Drehzahlunterschied einstellt, sollte sich das monowheel drehen, oder? Und dann könnte man so doch lenken?

Steuerungstechnisch würde ich PWM vorschlagen, je Motor nur eine Richtung würde zwei Pins am Kontroller belegen. Drehzahlmessung eventuell an den selben Pins über die Generatorwirkung der Motoren indem man die Spannung in einer (etwas längeren) Pulspause mit dem ADC einliest. Ist nur mal so ein Gedankenspiel...

Gruß

mic

Deine Lösung ist sehr interessant! :idea:

Aufgrund von einigen Recherchen eines Forumsmitgliedes tendieren wir zu einer leicht veränderten Lösung.

Die Lenkung soll über Schwenkbare Gewichte erfolgen (ähnlich aufgehängt, wie Uhrenpendel)

Die Schwungscheiben sind eine ausgezeichnete Idee!

Wir wollten ebenfalls mit zweien arbeiten. Diese sollen dann aber links und rechts außen am Rahmengestell stehend (also in Laufrichtung des Robby´s) angebracht werden.

Die Schwungscheiben sollen in erster Linie zur Stabilisierung beim langsamen Fahren verwendet werden.

Inwieweit sie zur Lenkung eingesetzt werden können (ist schon richtig, was Du schreibst mit den "Impulsen" durch Drehzahländerung) kann Murdoc_mm dann in Kombination mit den Pendelgewichten austesten.

Wir möchten also, was das Gleichgewicht und die Lenkung angeht zweigleisig fahren.

Mit zwei unterschiedlichen Systemen.

Morgen gibt es wieder neue Bilder und wahrscheinlich ein neues kurzes Video (von meiner HP) über den ersten Lauftest.

Liebe Grüße und nochmals Dank an alle die Mithelfen! :mrgreen:

Klingon77

[Murdoc_mm]

Hallo,


Drehzahlmessung eventuell an den selben Pins über die Generatorwirkung der Motoren indem man die Spannung in einer (etwas längeren) Pulspause mit dem ADC einliest. Ist nur mal so ein Gedankenspiel...


Daran hab ich noch gar nich gedacht. Brauchen wir denn eine Drehzahlmessung?

Ich hab bis jetzt immer gedacht ich regle das indirekt über PWM --> Lenkausschlag --> Lenkausschlag messen (muss ja so oder so) --> PWM verändern. Also nicht die Drehzahl messen sondern das resultat der Drehzahl.

Was meint ihr? Funktioniert das so wie ich mir das gedacht habe oder währe es besser noch die Drehzahl direkt zu messen (das müssten wir dann nämlich in der mechanik mit vorsehen)?

Gruß

3-Achsen-Doppel-Rad-Bot = Mono-Wheel-Bot ](*,)

[oberallgeier]

nicht die Drehzahl messen sondern das resultat der Drehzahl .... oder währe es besser noch die Drehzahl direkt zu messen ... Meiner Meinung nach reicht eine grobe Vorstellung über die Drehzahl - die hast Du nach einigen Messungen mit der PWM. Dann läuft das so ein bisschen wie mit dem Servo - der hat ja auch keine Rückkopplung/Rückmeldung über die erreichte Stellung - und trotzdem ist dieser Baustein ziemlich erfolgreich einsetzbar.

Mit einer ungefähren Drehzahl-Tabelle durch die PWM-Vorgaben sollte doch die Steuerung auch zu erledigen sein. Ich meine, Du erfasst doch irgendwie wohl das Wegkippen in der Kurve - und damit die eigentliche Zielgrösse des Regelkreises.

Der Teufel holt mich, wenn jetzt ein Regeltechnik-Freak was anderes weiss. (ich hatte in Regelungstechnik ne 4Loch :( - und hab davon das meiste schon vergessen).

[radbruch]

Brauchen wir denn eine Drehzahlmessung?
Wenn du den Lenkausschlag messen kannst, ist die Drehzahlmessung nicht mehr nötig. Bei baugleichen Motoren würden sich auch die Störeinflüsse weitgehenst kompensieren. Eigentlich könnte ein geregelter und ein knapp unter max.-Drehzahl dauerlaufender Motor auch funktionieren (=wieder ein Pin gespart).

Die waagrechten Schwungscheiben hätten auch eine stabilisierende Wirkung auf das kippende wheel. Das Schwenken eines Gegengewichtes könnte man eventuell auch durch geschickte, sich selbst aufrichtende Fahrwegsteuerung ersetzen.

(outtake: Die Lauffläche des Rads fährt selbstständig unter seinen Schwerpunkt. Als Sensor vielleicht ein Lichtstrahl am (Doppel-)Kreisel der auf Fototansistoren am Antrieb zielt, quasi Linienfolgen ohne Linie. Dazu müsste der Kreisel in Fahrtrichtung vorne und hinten gelagert sein. Wenn das wheel kippt, bleibt der Kreisel waagrecht und der Lichtpunkt wandert auf dem Antrieb und den Transistoren seitlich weg... Und die Schwungscheiben müssen beim Sturz geschützt werden)

mic

[Murdoc_mm]

@Radbruch: So was hatte ich mir schon mal vor langer Zeit für einen (nicht realisierten) Balancierbot gedacht. Da wusste ich noch nicht was ein Gyro ist und hab die ganze Zeit überlegt wie man einem Bot das stehen beibringt (und noch einige andere (teilweise sehr bekloppte \:D/ ) Lösungen entwickelt).

Ich sehe hier zwei große Probleme:

1. wir haben keinen Platz für ein Pendel mit Schwungscheiben (und selbst wenn würdes doof aussehen)
2. ein Gyro ist genauer und leichter auszuwerten

allerdings sind Gyros teuer (ich hab mich zurzeit auf das INCLINOS-teil von www.thyracont.com eingeschossen; soll 120 Eu kosten (bin da aber nicht sicher, da keine Preise dastehen))


ich hatte in Regelungstechnik ne 4Loch - und hab davon das meiste schon vergessen


geht mir genauso (4Loch und vergessen) und bei mir ist es erst ein Jahr her.

Gruß

[radbruch]

selbst wenn würdes doof aussehen
Anschauliche Technik sieht nie doof aus. Wenn ich die Wahl hätte, würde ich, nicht nur aus Kostengründen, einem Selbstbau-Gyro den Vorrang gewähren. Platz wäre wohl genug, die Schwungscheiben könnten auch mehr zylindrisch als flach sein. Dann wären die Sensoren auch näher zusammen. Man könnte auch ein Poti am Aufhängepunkt anbringen um die Auslenkung des Kreisels zu messen. Außerdem würde der Kreisel ja primär zur Lenkung dienen, das kann ein Gyro nicht. *gg*

mic

[Klingon77]

hi,

anbei ein paar Bilder und ein kurzes Videos vom aktuellen Stand.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/05.jpg

Der Rahmen ist soweit zusammengesteckt, daß die Achsen sich mal drehen konnten. \:D/

Hat besser "gefunzt", als ich dachte!

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/06.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/07.jpg

Ich hatte leichte Bedenken, daß der relativ weiche Gummi der Rollen versuchen würden die Schräge der Hochschulter-Felge hoch zu laufen und dies zu Stockungen im Lauf führen würde.

Dies hat sich aber nicht bewahrheitet - manchmal irre ich mich gerne!

Mit zunehmenden Gewicht sollte es dann auch keine Befürchtungen geben.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/08.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/09.jpg

Das Teil wiegt nun komplett 5 Kg. Davon entfallen 1350 Gramm auf den Reifen.

Auch wenn der Rahmen schon nahezu fertig aussieht - es ist noch viel Arbeit drinnen.

Die Querstreben müssen auf einer Seite noch eingefügt werden.

Der komplette obere Teil muß noch gebohrt, Gewinde geschnitten und verschraubt werden.

Die Felge muß noch an der Klebestelle geschliffen werden (Da gibt es ja einen scharfkantigen Absatz von ca. 0,2mm. Ist oben rechts gut zu erkennen.

Ein erster "Lauftest" mit der Hand verlief positiv! \:D/
Ein kurzes Video (ca. 0,5 MB) könnt Ihr euch hier anschauen:

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/11a.jpg
http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite14/Bilder/11.mp4


Was mir noch aufgefallen ist:

während ich den Reifen zum Lauftest (schnell) drehte, machte sich beim Lauf schon die stabilisierende Wirkung des sich drehenden Rades bemerkbar.
Ein kippen des sich drehenden Rades war nur gegen einen spürbaren Widerstand möglich.

Zwei der nach oben verlaufenden Streben habe ich neu gemacht.
Die hatte ich ca. 0,5mm zu kurz abgeschnitten :oops: und unten dann eine kleine Fläche an den Radius gefeilt um den Sägeschnitt zu kaschieren.

Eine Nacht drüber geschlafen - neu gefertigt!

liebe Grüße, Klingon77

[oberallgeier]

Korrektur siehe unten

[oberallgeier]

Hi mic,


... Gyro den Vorrang gewähren ... Leider ist die Dynamik und Kinematik rotierender Körper für mich etwas schwer zu druchdringen. Aber ... wer Augen hat zu sehen, der sehe ... sich mal die Kids auf den Einrädern an (Selbstversuche scheitern bei mir an der Ausrüstung und an der Abneigung gegen Besuche beim Orthopäden und Chirurgen). Zum Einleiten der Kurve, ich denke vorzugsweise - ohne Beschränkung der Allgemeinheit und OHNE politischem Hintergedanken - an Rechtskurven, "hüpfen" die Kiddys während der Fahrt mal eine winzigkleine Drehung nach links um die Hochachse, man muss recht genau sehen, manchmal sieht man auch nur die Rotation Oberkörper/Unterkörper. Darauf kippen sie nach rechts aus dieser Linkskurve (Rad fährt nach links, Körper will weiter gerade aus) - und nun wird gering beschleunigt - bis der gewünschte Kurvenneigungswinkel erreicht wird. Und so gehts in die gewünschte rechte Kurve. Die Kids schaffen das ganz ohne Gyro und noch dazu mit einem absolut instabilen Gefährt. Die Kreiselwirkung des Rades selbst ist da, aber durch die relativ geringe Masse des Einrades im Verhältnis zum Fahrer/zur Fahrerin gering (anders als zum Beispiel beim Moped).

Der Gyro ist sicher eine prächtige Stabilisierungshilfe. Beim Kurveneinleiten UND anschliessenden Rotieren um die Hochachse durch die Kurvenfahrt treten allerdings zusätzliche Präzessionserscheinungen auf, die eine Anpassung der Gyrodrehachse verlangen würden. Die Drehachse wird sich daher beim Kurvenfahren im Raum recht komplex verändern und muss physikalisch und mit ihrem Datenbestand im Rechner nachgeführt werden. Abhilfe bzw. Ausweg wäre eine Trägheitsplattform oder eine entsprechende 3achsige Lichtleitkabel-Gyro-dingsbums.

Ich kann mich bei der Beschreibung der Vorgänge nicht besser ausdrücken.

@Klingon77 - hübsche Bilder wieder :) - aber wieso ist noch viel abzuarbeiten? Du musst doch blos das zuviele Material wegfräsen/drehen/bohren/schneiden. :) :)

[Klingon77]

@Klingon77 - hübsche Bilder wieder :) - aber wieso ist noch viel abzuarbeiten? Du musst doch blos das zuviele Material wegfräsen/drehen/bohren/schneiden. :) :)


Das tue ich ja schon die ganze Zeit.

Das Problem besteht hauptsächlich darin, daß sich das Material vehement gegen den Abtrag wehrt! :-b

liebe Grüße, Klingon77

[MeckPommER]

Ich muss sagen, ich bin von der Qualität der Arbeit wirklich extrem beeindruckt. Das was ich bastel sieht dagegen so ästhetisch wie ein Sack Kartoffeln aus!

<sing> ich will das fahren sehn, ich will das fahren sehn, ich will das fahren, fahren, fahren sehn :-)</sing>

[Klingon77]

hi MeckPommER,

na Du musst Deinen MARVIN beileibe nicht verstecken! \:D/

ich finde ihn sehr gelungen. :idea:

Es hat ja auch nicht jeder eine kleine Drehe/Fräse zu Hause!
(auch wenn es "nur" ein "China-Böller" ist)

Die fließenden Bewegungen, Beleuchtungseffekte und nun auch noch Sprachausgabe... O:) NEIDISCH BIN O:)

liebe Grüße, Klingon77

[Murdoc_mm]

Hallo,


Ich muss sagen, ich bin von der Qualität der Arbeit wirklich extrem beeindruckt. Das was ich bastel sieht dagegen so ästhetisch wie ein Sack Kartoffeln aus!


ich gebe Klingon77 recht. Deiner ist auch super geil. Ich bin regelmäßig auf deiner HP und verschlinge alles was du schreibst. Zuerst wollte ich sogar auch einen Hexa (wie deinen) bauen (bin voll von deiner Elektronik und Programmierung begeistert- ich steh auf Bussysteme) aber dann ist mir die Idee mit dem Mono-Wheel gekommen und da hab ich meinen Hexa-wunsch etwas nach hinten verschoben.

@radbruch und oberallgeier: ich glaube ihr sprecht von unterschiedlichen Dingen (berichtigt mich wenn ich falsch liege). Oberallgeier meint die Schwungscheiben (Aufgabe--> aufrecht stehen und vielleicht lenken) und radbruch spricht von einem selbstgebautem Neigungsmesser (oder?).

Und jetzt mal auch von mir ein riesen Lob an Klingon77. Die Arbeit mit ihm war bis jetzt nur positiv und das momentane Zwischenergebnis zeigt welche super Arbeit er abliefert. Ihn kann ich mit ruhigem Gewissen weiterempfehlen (nachdem er meine Arbeit beendet hat \:D/ ).

Gruß Murdoc_mm

[oberallgeier]

Hallo Ihr,

@radbruch und oberallgeier: ich glaube ihr sprecht von unterschiedlichen Dingen ... radbruch spricht von einem selbstgebautem Neigungsmesser (oder?).
Stimmt. Ich hatte mich auf den Beitrag von radbruch von gestern (27nov07 um 18:04) bezogen

... Wenn man nun einen Drehzahlunterschied einstellt, sollte sich das monowheel drehen, oder? Und dann könnte man so doch lenken? ...
... aber da kam ja noch diese zweite, andere Möglichkeit ins Gespräch.

[radbruch]

Ich schreibe zuviel und denke zuwenig http://radbruch.roboterbastler.de/pics/smilies/smile.gif

Es sollte eine Kombination aus beidem sein...

[Murdoc_mm]

beides sollte nicht funktionieren da bei der Neigungsmessung das Pendel sehr leichtgängig sein sollte damit es gut kippen kann. Bei Lenkung darf sich aber nichts bewegen (außer der gesamte Bot). Erklärung: die beiden Schwungscheiben erzeugen eine Kraft--> diese Kraft muss jetzt auf die Rahmenkonstruktion geleitet werden--> wenn es aber ein bewegliches Pendel ist, wird sich das Pendel zur Seite neigen und nicht der ganze Bot.

Oder hab ich nen Denkfehler?

[radbruch]

Ich dachte an einen rechtwinkligen Rahmen als Träger des Doppelkreisels der in Längsrichtung oben im wheel eingehängt ist. Der Schwerpunkt hängt dann irgendwo in der Mitte des wheels. Wenn das wheel kippt, wird der Rahmen oben zur Seite gedrückt, der wiederrum versucht den Doppelkreisel aus seiner Bahn zu drücken. Dabei drückt dann der Rahmen gegen den seitlichen Druck des wheels und gleichzeitig wird vermutlich auch eine Kraft quer zur Rollachse des wheels wirken die das wheel gegen die Kipprichtung lenkt. So ähnlich wie eine rollende Münze, die in den letzten Runden nochmals Kraft schöpft. Oder Kids auf dem Einrad.

mic

[oberallgeier]

beides sollte nicht funktionieren ...Oder hab ich nen Denkfehler?
Neee, nee - ich glaube nicht an (D)einen Denkfehler. Es träte aber ein anderer, gravierender Effekt ein (ich hatte gerade schreiben wollen "... träte noch ein anders Problem..." ! Der gesamte Antrieb wird ja beim Beschleunigen, Fahren (Fahrtwiderstand) und Bremsen nach Hamsterrad-manier vorwärts und rückwärts verlagern. Mal mehr, mal weniger. Und das wäre für das seitlich ausschlagende Gyro-Pendel nun fatal - das würde präzessieren.

Jaaa, ich höre schon den Einwurf: es sind ja gegenläufige Scheiben, da hebt sich der Drall auf. ABER die erste Idee von radbruch war ja, dass die eine oder andere Kreiselscheibe zum In-die-Kurve-Drehen abgebremst oder beschleunigt wird. Und dann gibts gelegentlich ne Differenzgeschwindigkeit und die ergibt einen Drall(rest) :(

Warum konntest Du Dir mit den sechs Rädern und drei Achsen nicht eine simpleres Gefährt ausdenken. Es ist kein Wunder, dass das Lenken so ein Problem wird - immerhin fehlt ja eine lenkbare Achse *gggg*.

[Murdoc_mm]

Ich dachte an einen rechtwinkligen Rahmen als Träger des Doppelkreisels der in Längsrichtung oben im wheel eingehängt ist. Der Schwerpunkt hängt dann irgendwo in der Mitte des wheels. Wenn das wheel kippt, wird der Rahmen oben zur Seite gedrückt, der wiederrum versucht den Doppelkreisel aus seiner Bahn zu drücken. Dabei drückt dann der Rahmen gegen den seitlichen Druck des wheels und gleichzeitig wird vermutlich auch eine Kraft quer zur Rollachse des wheels wirken die das wheel gegen die Kipprichtung lenkt. So ähnlich wie eine rollende Münze, die in den letzten Runden nochmals Kraft schöpft. Oder Kids auf dem Einrad.

mic

Ah, jetzt hab ichs gerafft. (Meine Mutter würde sagen: "Und der Groschen fällt und fällt und fällt...") Damit kann man aber nur feststellen in welchem Winkel das Innenleben zum Boden und nicht wie der Winkel bei Kurven ist. Ich brauch aber beide Werte. (Trotzdem gute Idee.)


Warum konntest Du Dir mit den sechs Rädern und drei Achsen nicht eine simpleres Gefährt ausdenken. Es ist kein Wunder, dass das Lenken so ein Problem wird - immerhin fehlt ja eine lenkbare Achse *gggg*.

Warum einfach wenns auch kompliziert geht? \:D/ :-k \:D/

[oberallgeier]

Eben war ich im Keller. Vorderrad vom Rad der besten meiner Frauen ausgebaut. Ziemlich frei schwenk-kipp-dreh-bar an einem Achsende aufgehängt. Anderes Achsende auf den Boden gestellt (damit es beim Anschubsen nicht kippelt) und das Rad kräftig angeschubst. Von mehreren Versuchen ist einer, bei dem das Rad praktisch nicht taumelt, aber schnell dreht.

Nun wird das Rad angehoben - es kann FREI nach allen Richtungen pendeln, tut es aber nicht, sondern dreht stabil - ein Kreisel. Ich bin der MonoWheel (NEIN - so rund bin ich nicht) - und beschleunige - möglichst ohne abzubremsen. Danach linke Kurve, noch ne linke - leider ist es der Keller und nicht die Turnhalle. Also ne Acht - und dann bremsen und stehenbleiben. Das Rad steht nun etwa 30 bis 40 ° gegen den Boden und rotiert . . . . . . . Dieser Versuch ist einfach nachzuvollziehen.

[radbruch]

Das Rad steht nun etwa 30 bis 40 ° gegen den Boden und rotiert . . . . . . Quer oder längs zur Bewegungsrichtung?

Das ist eine tolle Idee, ich werde morgen wohl auch mit einem Fahrradreifen durch den Garten taumeln. Allerdings sind die Abweichungen im Aufbau deines Selbstversuchs gravierend und das Ergebnis deshalb nur bedingt aussagekräftig. Ich werd mal ein Modell basteln. Es eilt ja nicht, bis euer wheel rollt wird's wohl noch etwas dauern.

mic

[oberallgeier]

Quer oder längs zur Bewegungsrichtung? ...


... beschleunige ... linke Kurve, noch ne linke - ... ne Acht - und dann bremsen und stehenbleiben. . . . . . . . .
:-b

[radbruch]

Also querlängs? Oder doch längsquer? Ich probiers besser selbst. *gg*

[Murdoc_mm]

Das Rad steht nun etwa 30 bis 40 ° gegen den Boden und rotiert . . . . . . Quer oder längs zur Bewegungsrichtung?

Das ist eine tolle Idee, ich werde morgen wohl auch mit einem Fahrradreifen durch den Garten taumeln. Allerdings sind die Abweichungen im Aufbau deines Selbstversuchs gravierend und das Ergebnis deshalb nur bedingt aussagekräftig. Ich werd mal ein Modell basteln.


Könntest du davon nen Video machen und dieses mal hier einstellen? Das würde mich auch mal interessieren. Ich kanns nur leider bei mir hier nich machen aufgrund fehlender Teile (bin grad für längere Zeit nicht zu Hause bei meiner Werkstatt).



Es eilt ja nicht, bis euer wheel rollt wird's wohl noch etwas dauern.


Wir haben als Fertigstellungstermin (der Mechanik) etwa ende Januar 08 angepeilt. (Dann kann ich mir selbst ein großes Geburtstagsgeschenk machen.) Die Elektronik und die Programmierung werd ich dann hoffentlich bis anfang Sommer vollkommen fertiggestellt haben (leider muss ich für das Geld das ich in diesen Bot stecke nicht zu knapp arbeiten gehen :cry: ).

Gruß

[Klingon77]

hi,

der Grundrahmen ist fertig! \:D/

Es ist mir dabei zwar noch ein Missgeschick passiert - hat aber keinen Einfluß auf die Funktion. Dazu später an anderer Stelle mehr.

So sieht das "gute Stück" bis jetzt aus:

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite15/Bilder/10.jpg

Auf meiner HP könnt Ihr (falls Interesse besteht) nachlesen, wie der Rest des Grundrahmens gefertigt wurde:

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite15/Seite-15.html


oder die Mono-Wheel Übersichtsseite:

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Uebersicht/Uebersicht.html

Dort finden sich auch noch drei kurze Videos, die den Lauf des Grundrahmens in dem Rad und die Funktion der Laufrollen-Schwinge für das obere Laufrad-Paar zeigt.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite15/Bilder/Video02.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite15/Bilder/Video03.jpg

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite15/Bilder/Video04.jpg

liebe Grüße und gute Nacht, Klingon77

PS: Morgen (ist ja schon heute) mache ich erst mal wieder Ordnung in meiner "Bude"! [-o<

[Klingon77]

hi,

weiter geht´s,

Als nächstes sollen die beiden Schwungscheiben gebaut werden.

Sie haben einen Außendurchmesser von ca. 99mm und sind 20mm breit.

Die Masse beläuft sich dabei auf ca. 850 Gramm pro Scheibe (Stahl).

Vorne soll dann noch ein drittes Lager drauf, welches durch einen Rahmen, der außenrum läuft gestützt wird.

Unten findet Ihr ein paar Fotoabzüge des Entwurfs:

Die Frage ist:

Welche Motoren?
Sie sollen (wenn möglich) folgende Eigenschaften aufweisen:

1) Drehzahl zwischen 2000 1/min und 8000 1/min
2) Eine nicht zu dünne Abtriebswelle (4-5mm sollten es schon sein)
3) Eine nicht zu kurze Abtriebswelle (ca. 15mm - es soll ja eine Zahnriemenscheibe drauf)
4) Betriebsspannung 12V
5) Wenn möglich beidseits kugelgelagert
6) Bezahlbar

Die Leistung: Keine Ahnung :oops: . Aus dem hohlen Bauch heraus würde ich mal so an die 20W denken.
Das Problem ist, daß wir die Schwungscheiben evtl. auch zur Lenkung einsetzen möchten - zumindes könnten wir uns die Option offenhalten.
Dazu müssten sie ggf. auch rasch beschleunigt werden können.

Falls sie nur zum stabilisieren bei geringer Eigengeschwindigkeit des Robby´s eingesetzt werden (konstante Drehzahl) schadet ein stärkerer Motor auch nicht, da die Antriebsenergie bei erreichen der Nenndrehzahl nur noch zur Erhaltung dieses Zustandes (überwindung von Lager und Luftreibung) benötigt wird.
Der Stromverbrauch sollte also bei erreichen der Nenndrehzahl absinken - oder habe ich da einen Denkfeheler?

Bei Conrad habe ich schon mal geschaut, aber nicht unbedingt das passende gefunden.

Heute morgen ist mir dann noch mal der Pollin Scheibenwischermotor ins Auge gefallen:

DENSO 730557-7030
Artikel Nr: 310 355
http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&pg=OA==&a=NDQ2OTg2OTk=&w=OTk3OTg4&ts=0

Wenn man das Schneckengetriebe abschraubt sollte der Motor bei einer Abtriebsdrehzahl von 120 1/min und einer geschätzten Übersetzung von 30:1 oder 40:1 eine Drehzahl von 3000-5000 1/min haben.

Die Leistung mit ca. 36 W ist sicher ausreichend.
Die Verdickung am hinteren Ende lässt auf eine "gescheite" Lagerung schließen.
Die Motor-Abriebswelle ist evtl. auch nicht zu dünn oder zu kurz - die Schnecke ist ja noch drauf.

Hat jemand den Motor schon mal demontiert?
Wer kann mehr darüber sagen.

liebe Grüße, Klingon77

[CowZ]

Hi,

ich bin immer wieder erstaunt, wie gut du das alles handwerklich hinbekommst klingon77!

Aber: Ich habe irgendwie die Befürchtung, dass eure Konstruktion ziemlich massiv und schwer ist (so siehts zumindest aus...)... Hätte eine leichtere Konstruktion nicht ziemlich viele Vorteile? (geringe Schwungscheibenmasse benötigt -> weniger Motorleistung nötig -> weniger Stromverbrauch -> etc...)

Gruß, CowZ

[Klingon77]

hi CowZ,

prinzipiell ja!

Eine gewisse Masse (möglichst weit unten) ist aber zum Vortrieb und zum bremsen notwendig.

Die Masse dreht sich im Rad nach oben und die Schwerkraft zieht sie nach unten. Dadurch wird der Reifen beschleunigt/verzögert.

Eine größere Masse benötigt natürlich auch mehr Energie - logisch.

Die Streben, beispielsweise, haben wir extra so stark gewählt, damit man auch noch ein Gewinde in die schmalen Seiten schneiden kann, ohne die Konstruktion zu schwächen.

Der Reifen alleine hat ca. 1350 Gramm.
Die Konstruktion, wie sie nun da steht ca. 5000 Gramm.

Ich denke, daß wir am Ende irgendwo bei 10-12 Kilo enden werden.

liebe Grüße, Klingon77

[CowZ]

Hi,

auch wenn ich noch nicht rausgefunden hab, wie man das berechnet, aber eigentlich sollte für die Beschleunigung doch nur das Verhältnis zwischen Innenfahrzeug und Reifen wichtig sein, oder?

Ich plane zeitgleich mit einem Kollegen auch ein Monowheel, allerdings mit anderen Ideen und Vorraussetzungen. (Möchte uns aber nicht in Konkurrenz sehen ;))

Eine detaillierte Beschreibung von unserer Idee würde hier zu weit gehen - zudem wäre es nicht gerecht, euch den Thread voll zu schreiben ;) Zudem ist unser Konzept erst weit am Anfang des Entstehens, daher kann ich auch noch nicht viel berichten.

Gruß, Lasse

[Klingon77]

hi Lasse,

berechnen kann ich das auch nicht, ohne mich vorab nochmals über Stunden einzulesen. Ist schon gute 15 Jahr her und seitdem nie mehr gebraucht!

Das Gewichtsverhältnis zwischen dem Reifen und dem rotierenden Innenteil ist sicher sehr wichtig.

Die Masse, welche als ganzes beschleunigt/verzögert werden muß ist auch von Bedeutung.

Konkurrenz sehe ich (persönlich) keine. :mrgreen:
Für mich sehe ich da eher einen Ideen-Austausch.
Sonst hätte der Thread oder meine HP nicht so viele Fotos! O:)
Spass haben, was lernen und was neues versuchen ist viel wichtiger! :cheesy:

Der zweite Versuch / Nachbau / Neukonstruktion usw. ist natürlich immer sehr viel besser, da die Fehler der ersten Konstruktion nicht mehr gemacht werden.
Die Herausforderung ist aber auch nicht mehr so hoch und der "Spassfaktor" geringer.

Bin gespannt auf eure Lösung!
Habt Ihr schon ein Lenksystem ausgeknobelt? :idea:

liebe Grüße, Klingon77

PS: Bitte nicht die Motorenfrage weiter oben überlesen!

[CowZ]

Hi,

wir machen uns das Leben ein wenig einfacher, da wir als Reifen eine Kugel benutzen werden. Daher ist das ganze relativ wankstabil. Lenken werden wir durch eine Schwerpunktsverlagerung nach links oder recht. Das gleiche System wollen wir auch zur elektronischen Dämpfung der Wankbewegung nutzen.

Gruß, CowZ

[Murdoc_mm]

Welche Motoren?
Sie sollen (wenn möglich) folgende Eigenschaften aufweisen:

1) Drehzahl zwischen 2000 1/min und 8000 1/min
2) Eine nicht zu dünne Abtriebswelle (4-5mm sollten es schon sein)
3) Eine nicht zu kurze Abtriebswelle (ca. 15mm - es soll ja eine Zahnriemenscheibe drauf)
4) Betriebsspannung 12V
5) Wenn möglich beidseits kugelgelagert
6) Bezahlbar

Die Leistung: Keine Ahnung


Und sie sollten nicht zu groß sein. Länge max. etwa 50-60mm und Durchmesser vielleicht 40-50mm. Sonst können wir die Schwungscheibenmotoren nirgens platzieren (man bedenke das noch eine Riemenscheibe drauf muss und noch ne Motorhalterung zwischen Motor und Riemenscheibe und das alles zwischen den beiden Schwungscheiben).

Gruß

Edit: fast vergessen:


Ich plane zeitgleich mit einem Kollegen auch ein Monowheel, allerdings mit anderen Ideen und Vorraussetzungen. (Möchte uns aber nicht in Konkurrenz sehen ;))


wir helfen gerne. Und wenns klappt sag ich bloß: Wettrennen (natürlich nicht in Konkurenz sondern um Erfahrungen auszutauschen :cheesy: \:D/ )

[oberallgeier]

Hei Klingon77,

erstmal die üblichen Glückwünsche zu den Klasse Teilen! Allmählich frage ich mich, wie Du die Fussrasten an den beiden unteren Streben anmachen willst - weil ich doch annehme, das Ihr nach der Inbetriebnahmephase das Teil als Konkurrenz zum Segway fahren werdet !?!?!?


... Welche Motoren?
...
3) ... Abtriebswelle ... Zahnriemenscheibe drauf ...
...
5) Wenn möglich beidseits kugelgelagert
...
Also WENN Zahnriemenscheibe dann MÜSS(TE) eine Kugellagerung her. Sonst läuft das Teil nicht sehr lange. Notfalls wäre es für Dich kein Problem, eine kleine elastische Kupplung zu einer SAUBER gelagerten Antriebsscheibe zu bauen. Denn ich fürchte, dass in der von Dir avisierten Motoren-Klasse eine stabile Lagerung nicht erhältlich ist.

[ElTransistor]

hi!

als erstes wollte ich mal sagen, dass ich diesen thread und den mit dem hexapod von anfang an verfolgt habe und es mir echt gut gefällt wie klingon das dokumentiert, da lernt man echt viel über das thema (und wird ein bisschen abgeschreckt weils so kompliziert aussieht:) )

ich wollte nur was zur lenkung sagen, ihr wollt es doch mit zusätzlichen gewichten machen? wie wäre es, wenn ihr das schwungrad selbst auslenkt?

du könntest es seitlich kippbar machen und ein servo anklemmen, dann müsste sich der bot in die entgegengesetzte richtung neigen...

falls mein vorschlag dumm war oder ihr das sowieso vorhattet, bitte einfach irnorieren :-b


julian

[Murdoc_mm]

falls mein vorschlag dumm war oder ihr das sowieso vorhattet, bitte einfach irnorieren :-b


Dumm isses nich aber vorhaben tun wir es auch nich ( :-s igendwas klingt komisch an diesem Satz). Diese Lösung ist mechanisch zu schwierig würde ich sagen (zu viele bewegliche Teile).

[ElTransistor]

naja, eigentlich sind bei einem zusäzlichen gewicht doch noch mehr bewegliche teile dran.. ich weiß zwar noch nich wie eure schwungscheibe im endeffekt aussehen wird, aber wenn ihr sie nicht zu weit von dem motor der sie antreibt einbaut, könnt ihr die ganze konstruktion relativ problemlos kippen lassen. ja, einfacher gesagt als getan, ich weiß :)

[Klingon77]

hi,


Hi,
wir machen uns das Leben ein wenig einfacher, da wir als Reifen eine Kugel benutzen werden. Daher ist das ganze relativ wankstabil. Lenken werden wir durch eine Schwerpunktsverlagerung nach links oder recht. Das gleiche System wollen wir auch zur elektronischen Dämpfung der Wankbewegung nutzen.
Gruß, CowZ

Wow! ist ja viel einfacher - auf den ersten Blick!

Eine komplett geschlossene Kugel?
Wie bringt Ihr die Sensoren an?

Evtl. könntet Ihr im Inneren der Kugel eine dreirädrige Omniwheel Plattform verbauen. Dann braucht Ihr keine Gewichte zu verschieben.

Freue mich schon auf die Konstruktionsbilder! :mrgreen:




Und sie sollten nicht zu groß sein. Länge max. etwa 50-60mm und Durchmesser vielleicht 40-50mm. Sonst können wir die Schwungscheibenmotoren nirgens platzieren (man bedenke das noch eine Riemenscheibe drauf muss und noch ne Motorhalterung zwischen Motor und Riemenscheibe und das alles zwischen den beiden Schwungscheiben).


Man... die Länge habe ich glatt vergessen. Mit etwas längeren Zahnriemen könnten wir die beiden Motoren auch außerhalb der Schwungscheiben plazieren. #-o





Also WENN Zahnriemenscheibe dann MÜSS(TE) eine Kugellagerung her. Sonst läuft das Teil nicht sehr lange. Notfalls wäre es für Dich kein Problem, eine kleine elastische Kupplung zu einer SAUBER gelagerten Antriebsscheibe zu bauen. Denn ich fürchte, dass in der von Dir avisierten Motoren-Klasse eine stabile Lagerung nicht erhältlich ist.

Hi @oberallgeier :mrgreen:
Du meinst ich kann die Zahnriemenscheibe nicht direkt auf die Motorabtriebswelle setzten?

Die Radialkräfte wären zu groß?
Die Befürchtung hatte ich auch schon.
Deshalb auch beidseits kugelgelagert.

Obwohl Gleitlager evtl. größere Kräfte aufnehmen können. Ich traue halt Kugellagern eine längere Laufzeit zu. Außerdem sind sie wartungsfrei.

Also noch ein Lagerbock mit der Antriebsriemenscheibe und zwischen Motor und dieser Lagerung eine Kupplung zum Ausgleich des Radialversatzes?


Wie beurteilst Du die benötigte Motorleistung für eine ca. 850 Gramm schwere Schwungscheibe?
Kannst Du dazu eine - unverbindliche - Aussage treffen?






und wird ein bisschen abgeschreckt weils so kompliziert aussieht:)

...wie wäre es, wenn ihr das schwungrad selbst auslenkt?

du könntest es seitlich kippbar machen und ein servo anklemmen, dann müsste sich der bot in die entgegengesetzte richtung neigen...

julian


es ist nicht so kompliziert, wie es aussieht!
Das habe ich nur so geschrieben und fotografiert, um mich wichtig zu machen ](*,) :oops:

Nö, ist ganz einfacher Maschinenbau auf "Vorkriegsniveau"!

In der Mechanik ist es -fast- genauso wie in der Elektronik.
Das große Problem wird in viele kleine zerlegt (Baugruppen)
Diese werden dann einzeln abgearbeitet.

Persönlich möchte ich auch (wenn möglich) so bauen, daß es für eine sehr lange Zeit problemlos läuft! Ich mag keine halben Sachen.

Das ist aber nicht immer notwendig - schau Dir mal @Radbruch´s Studien an (Monoleg). Da wäre meine Bauweise vollkommen fehl am Platz.

Nur nicht abschrecken lassen! Übung macht den Meister!


An ein komplettes neigen der Schwungscheiben habe ich ehrlich gesagt noch gar nicht gedacht. #-o

Ich finde die Idee gar nicht mal so übel! :idea:

Nun haben wir uns aber auf ein/zwei potentielle und vielversprechende Lenksysteme festgelegt, die wir mal austesten werden.

Es ist aber schön zu wissen, daß es noch Alternativen gibt!


liebe Grüße, Klingon77

PS:
sehe gerade: Seite ist umgesprungen.
Bitte die Motorfrage auf der Seite 7 nicht überlesen. O:)

[ElTransistor]

na du hast es ja gelernt wie ich gelesen habe, da hast du leicht reden :) nein ich denke du sollst dich mal nich so runtermachen, das is schon ne saubere arbeit was du da ablieferst :)

wenn mein vorschlag genommen wird würde es mich natürlich sehr freuen, muss aber nich :)

motoren: wenn ich die eigenschaften die du genannt hast bei conrad suche, spuckt es mir das hier raus:
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=222361

hat so ziemlich alles was du verlangst, ob 20€ für nen motor allerdings bezahlbar sind weiß ich nich. evtl gibts den ja irgendwo anders billiger..

[oberallgeier]

... als Reifen eine Kugel ... Wow! ist ja viel einfacher ... komplett geschlossene Kugel?
Wie bringt Ihr die Sensoren an?
Dazu hatte ich (glaub ich) Murdoc_mm den Verweis genannt zum Scientific American - dort hatte ich über den ball-bot gelesen. Murdoc_mm hat das vor ein paar Seiten (!! wir schreiben reichlich viel hier) das Bild nochmal zitiert.


... die Zahnriemenscheibe nicht direkt auf die Motorabtriebswelle setzten?
Die Radialkräfte wären zu groß?
Solange es keine zuverlässigen Werte für die Tragfähigkeit des Motorlagers und die übliche Belastung durch den Riementrieb gibt, sind Aussagen recht unzuverlässig. Den Riementrieb kann man sicher rechnen, die Daten zum Motorlager - da glaub ich eben nicht an verfügbares Material. Wär schade, wenn Du plötzlich Lagerprobleme hättest. Und der Antrieb wird sicher recht gut belastet.


Also noch ein Lagerbock mit der Antriebsriemenscheibe und zwischen Motor und dieser Lagerung eine Kupplung zum Ausgleich des Radialversatzes?
Bei Deinen Künsten ist das vielleicht eine ernste Überlegung wert. Vielleicht unter dem Motto: liebe Vorsorgen als Ableben.


Wie beurteilst Du die benötigte Motorleistung für eine ca. 850 Gramm schwere Schwungscheibe? Kannst Du dazu eine - unverbindliche - Aussage treffen?
Mannooo - ach was, ich gebs dem Konstruktionsleiter - der ist mir eh noch was schuldig. Und der kann Antriebe relativ gut rechnen (aber meist so ab 100 kW und über 200 kNm). Ich werd mich bemühen.

[damaltor]

ElTransistor, die blaue taste ist dazu da, beiträge an die moderatoren zu melden... ich vermute mal nicht dass du deinen beitrag gelöscht haben willst.. XD

[Murdoc_mm]

Hi,

wir machen uns das Leben ein wenig einfacher, da wir als Reifen eine Kugel benutzen werden. Daher ist das ganze relativ wankstabil. Lenken werden wir durch eine Schwerpunktsverlagerung nach links oder recht. Das gleiche System wollen wir auch zur elektronischen Dämpfung der Wankbewegung nutzen.

Gruß, CowZ

Jetzt bin ich doch etwas verwirrt. Ihr wollt nicht zufällig sowas hier bauen: http://video.google.de/videoplay?docid=427170577489023675&q=sphere+robot&total=23&start=10&num=10&so=0&type=search&plindex=0

Klingon77 hat was mit Omniwheels erwähnt, also wie der hier: http://video.google.de/videoplay?docid=8346623147322267595&q=sar+robot&total=8&start=0&num=10&so=0&type=search&plindex=0

[ElTransistor]

ElTransistor, die blaue taste ist dazu da, beiträge an die moderatoren zu melden... ich vermute mal nicht dass du deinen beitrag gelöscht haben willst.. XD

ähm nein hab ich sicher nich, aber ich wollte die edit taste drücken und da die blaue taste weder beschriftet ist noch irgend eine abfrage kam wusste ich auch nich was ich damit verursacht hab.. sry

[CowZ]

Hi,

wir haben vor, genau das Gleiche zu bauen wie ihr ;)

Nur, dass wir statt des Fahrradreifens eine Kugel nehmen werden :) Von der Kugel wollen wir nur die "mittlere" Schicht nehmen, also an zwei Seiten was abschneiden um das "Reifenfeeling" zu bekommen ;)

Gruß, CowZ

[Klingon77]

hi,



...llieber Vorsorgen als Ableben.


jo, so denke ich auch.
Mal schauen, wenn wir keinen Motor mit definierten Radialwerten für die Lager bekommen, bastele ich was zusammen - habe da auch schon einen Lösungsansatz im Kopf, den ich mit meinen Mitteln umsetzen könnte.

Dann könnte ich das auch gleich mal testen - bräuchte das auch noch für ein anderes Projekt.



...der kann Antriebe relativ gut rechnen (aber meist so ab 100 kW und über 200 kNm). Ich werd mich bemühen.


Nochmals vielen Dank auch an dieser Stelle! :mrgreen:

Du kannst ja Deinem Konstruktionsleiter sagen, daß wir in der Mitte des Wheel´s noch ein wenig Platz für ein kleines AKW haben.

Ich werde mich dann mal im Netz "schlau" machen welcher Reaktortyp geeignet wäre und ein paar Baupläne besorgen.

Wenn es geht, ohne daß ich hinterher den BND auf dem Hals habe... ](*,)





...nur, dass wir statt des Fahrradreifens eine Kugel nehmen werden :) Von der Kugel wollen wir nur die "mittlere" Schicht nehmen, also an zwei Seiten was abschneiden um das "Reifenfeeling" zu bekommen ;)
Gruß, CowZ

Das ist eine elegante Möglichkeit.
Das Fahrzeug könnte man mit etwas Geschick so bauen, daß es selbstaufrichtend ist. Ähnlich wie die "Steh-Auf-Männchen" aus meiner Kindheit.

Wollt Ihr den Kugelabschnitt mit einem Gummi belegen?
Sonst gibt es ein ziemliches "Gerumpel" auf der Straße.

Ach was - warten wir einfach ab, bis Ihr soweit seit, die Sache hier vorzustellen.

Freue mich schon auf die Bilder und Beschreibungen!

liebe Grüße, Klingon77

[Klingon77]

Kupplung:

...habe da auch schon einen Lösungsansatz im Kopf, den ich mit meinen Mitteln umsetzen könnte.

Dann könnte ich das auch gleich mal testen - bräuchte das auch noch für ein anderes Projekt.



hi,

habe nun mal eine Kupplung gezeichnet, wie ich sie mir vorstelle und auch realisieren könnte:

Das linke Bild zeigt die Kupplung von der Motorseite.
Die Zentrumsbohrung ist 3,2mm
Die Motorseite ist gläsern dargestellt - dann sieht man den Aufbau besser.

Blau: sind die Madenschrauben (auf dieser Seite nur zwei, da sich sonst die Gewindebohrungen am Ende überschneiden könnten.

Gold: sind Alu-Stufenwellen, welche ich in die Stufenbohrungen des Alu-Grundkörpers der Motorseite einkleben möchte.
Stufenbohrung deshalb, weil es durch den Absatz und die größere Oberfläche eine belastbarere Klebenaht ergibt.
Die Stufenwelle kann ich als "Übergangspassung" fertigen. Beim fügen ein wenig Buchsen-Lagerkleber drauf: fest!

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Kupplung/Bilder/03.jpg

Das rechte Bild zeigt die Kupplung von der Abtriebsseite.
Die Zentrumsbohrung ist 8 H7 mm
Die Abtriebsseite ist gläsern dargestellt.

Die grüne Hülse möchte ich aus 2mm Moosgummi fertigen. Die wird einfach nur geschnitten und eingelegt.
Die Bohrung auf dieser Seite ist 0,5mm kleiner als der Bolzen und der Moosgummi ergeben.
Somit werden die Bolzen der Motorseite mit einer leichten "Vorspannung" eingeführt. Dies soll verhindern, daß der Moosgummi sich im Betrieb löst und herausrutschen kann.

Wenn man die Stärke des komprimierten Moosgummi´s einmal abzieht, verbleiben ca. +- 0,5mm in X und Y um den Radialversatz und Achsparallelität (bei einem 5mm langen Zapfen) auszugleichen.

Das sollte genügen.

liebe Grüße, Klingon77

[oberallgeier]

Hallo Klingon77,


... CowZ ... eine elegante Möglichkeit... selbstaufrichtend ... "Steh-Auf-Männchen"
Eigentlich lagen mir anfangs ein paar dumme OT-Sprüche auf der Zunge. Aber - Dein Posting hat mich beim Lesen doch etwas inspiriert.
Stell Dir vor Du nimmst (m)ein Moped-Hinterrad/-Reifen. Da hab ich ein ziemlich breites Teil, dick mit Gummi beschichtet (und reicht bis weit über 250 kmh). Der Felgenwulst würde für einen MonoWheel eine ausreichende Stabiltität bieten. ABER DAS BESTE: man könnte die Mechanik im Reifeninneren, also da, wo sonst die Druckluft drin ist, unterbringen. Absolut tiefer Schwerpunkt, geringster Abstand zur Fahrbahn - im besten Fall/bei Stillstand - höchstens 20 mm!!!!. Und wenn man jetzt noch die Felgenwülste geschickt auseinanderdrückt, kommt man zu einer Rundung der Karkasse so, dass sich das Teil wirklich von selbst aufrichtet - na ja, in einem schon eher engeren Bereich, aber immerhin. Whow - ich bin von meiner Idee begeistert =D> =P~ O:) :-({|=


Kupplung ... Lösungsansatz im Kopf ... Radialversatz und Achsparallelität ... auszugleichen ...
Also ich muss mir das merken. Wenn ich mal für meinen Herzschrittmacher einen Austauschmotor brauche oder so was ähnliches, dann wirst Du mir das sicher auch drehenfräsenbohren können. Prima!!

[Klingon77]

...wenn ich mal für meinen Herzschrittmacher einen Austauschmotor brauche oder so was ähnliches, dann wirst Du mir das sicher auch drehenfräsenbohren können. Prima!!


hi,

drehen,fräsen,bohren evtl. Möglich.
Wenn ich aber die Elektronik machen sollte, kommt es sicherlich zu dem
viel gefürchteten "Kabelbrand im Herzschrittmacher" :oops:




Jo, das mit dem "Mopedreifen" ist sicher eine feine Idee - warum ist mir das nicht eingefallen? :idea:

Über Spreizer auseinander gehalten und dann reingebaut.

Es ginge sogar ein abgefahrener vom Schrott - der kostet nichts.


liebe Grüße, Klingon77

[HannoHupmann]

@Klingon77 ich würde die Madenschrauben auf der Motorseite auch um 90° versetzt machen und nicht direkt gegenüberliegend. Wenn es blöd läuft hast du so keine Verschiebung in der vertikalen aber (mögliches) spiel in der horizontalen.
Wenn man auf den Moosgummie ne Beilagscheibe und ne Mutter macht, könnte der Moosgummi in die Löcher gepresst werden. Der Kraftschluss wäre dann besser.

[oberallgeier]

... das mit dem "Mopedreifen" ... ginge sogar ein abgefahrener ...
*ggg* und mit Stollen wärs dann eine EnduMonoWheel - DANN wäre es sogar für mich interessant, weil hinterm Haus die Wiesen und Berge anfangen :)

[Klingon77]

@Klingon77 ich würde die Madenschrauben auf der Motorseite auch um 90° versetzt machen und nicht direkt gegenüberliegend. Wenn es blöd läuft hast du so keine Verschiebung in der vertikalen aber (mögliches) spiel in der horizontalen.
Wenn man auf den Moosgummie ne Beilagscheibe und ne Mutter macht, könnte der Moosgummi in die Löcher gepresst werden. Der Kraftschluss wäre dann besser.

hi,

mit dem Versatz der Madenschrauben auf der Motorseite hast Du natürlich recht ! \:D/
Ob 90 Grad bei einer 3,2mm Bohrung (ist abhängig vom Motor, den wir wählen) geht, ohne daß sich die M3 Schrauben vor der Motorwelle schneiden muß ich dann mal schauen.
Den Winkel kann ich aber auch vergrößern.

Die Idee mit der Beilagscheibe und der Mutter ist auch richtig.
Evtl. könnte ich die Abtriebsseite nicht absetzen und einfache Sacklöcher bohren. Dann spart man Arbeitszeit und zusätzliches Material.

Danke für den Tip :cheesy: :idea:

liebe Grüße, Klingon77

[Murdoc_mm]

Hi,

neuste Entwicklungen: ich habe das Lenkkonzept geändert! :shock:

Ich war zwischenzeitlich überzeugt von den Schwungscheiben, aber in letzter Zeit kamen mir dann doch wieder Zweifel. :-k

Ich versuch mal meine Pro/Kontra-liste aufzuschreiben:

Für Schwungscheiben spricht:

- stabilisieren bei langsamer Fahrt oder Stillstand (ist sicher (also das stabilisiert wird) und eine gute Funktion für den Bot (löst andere Probleme))
- kann als Lenkung eingesetzt werden (ist aber nicht sicher und wenn, nur zusätzlich)

Gegen Schwungscheiben spricht:

- mehr und schwierigerer Konstruktionsaufwand
- mehr Bauteile --> mehr Gesamtgewicht
- der Schwerpunkt wird nach oben verlegt (--> wir müssten die Schwungscheiben schon auf mittlerer Höhe des Akkus anbringen um den Schwerpunkt da zu halten wo er ohne Schwungscheiben ist)
- mehr Kosten (ist leider ein wichtiger Punkt :cry: )
- Lenkfähigkeit ist nicht sicher (währe aber auch nicht schlimm wenn die Schwungscheiben nicht lenken)
- ( :arrow: ganz wichtiger Punkt der mir immer durch den Kopf schwirrt :arrowl: ) vielleicht kann ich das Gleichgewicht allein mit den Servobewegten Gewichten halten und damit währe der Hauptvorteil "Stabilisierung bei Fahrt und Stillstand" nicht mehr relevant (da bin ich mir aber selbst sehr sehr unsicher ob das wirklich klappt das Gleichgewicht so zu halten)

Was ich nicht einordnen kann ist:

- wie sehen die Schwungscheiben aus (Coolnesfaktor 8) )
Erklärung: so wie ich mir das grade vorstelle finde ich die Schwungscheiben optisch nicht sehr gut. Sie verdecken die Sicht durch den Bot (der Punkt der mich am meisten stört). Allerdings hab ich dann zwei Scheiben die sich verdammt schnell drehen und das ist natürlich auch was.
Ich bin mir in der "Wie-siehts-aus"-frage selbst nicht sicher --> darum möchte ich die noch nirgends einordnen.

Um mal ne Bewertung der Punkte zu machen:

- die beiden Dafür-Punkte sind super. Die Stabilisierung ist Top und die Lenkung ist auch super (wer hat schon einen Bot der mit Schwungscheiben lenkt :-k )

- mehr Konstruktion: ist glaube ich zu vernachlässigen (aus dem Grund (achtung klingt jetzt blöd :oops: ) weil Klingon77 es kostenlos machst)
- mehr Bauteile/Gewicht: ist auch nicht das Problem da wir uns ja schon an einen schweren Bot gewöhnt haben
- Schwerpunkt weiter oben: ist ganz wichtig! :!: der Akku hat "nur" 2 Kilo und wenn wir zuviel weiter oben anbauen ist das alles ruckzuck wieder im Gleichgewicht
- mehr Kosten: brauch ich nicht viel dazu zu sagen oder?
- Lenkfähigkeit: ich seh die Schwungscheibenlenkung eher als tollen Zusatz aber ich währe nicht am Boden zerstört wenn ich das nicht hätte
- Gleichgewicht durch Servos: tja, wenns funktioniert dann währen die Schwungscheiben nutzlos, aber wenns nicht funzt und ich keine Schwungscheiben habe dann hab ich wieder andere Probleme

Ich habe das mit Klingon77 besprochen und wir haben eine zufriedenstellende Lösung gefunden. Wir bauen erstmal nur die Servo-bewegten-Gewichte und lassen die Schwungscheiben weg. Wenn dann irgendwann mal Geld nachgeflossen ist und/oder die Servo-bewegten-Gewichte die Balance nicht halten können dann baut mir Klingon77 die Schwungscheiben nachträglich an den Bot. Wir planen so weiter das das ohne größere Probleme geht.
(Nochmal Danke an Klingon77 das er mir in dieser Sache so entgegen gekommen ist.)

Gruß

P.S. an alle: War der Nikolaus fleißig?

[radbruch]

Hallo

Die Sache mit den gegenläufigen Schwungrädern wollte ich dann doch mal genauer untersuchen:

http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle01_klein.jpg (http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle01.jpg) http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle02_klein.jpg (http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle02.jpg) http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle03_klein.jpg (http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle03.jpg) http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle04_klein.jpg (http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle04.jpg)
http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle05_klein.jpg (http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle05.jpg) http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle06_klein.jpg (http://radbruch.bplaced.net/einraedle/einraedle06.jpg)

Die vier Schalter haben folgende Funktionen:

- alles ein/aus
- Antrieb ein/aus
- Schwungmassen ein/aus
- alle Drehrichtungen linkslauf/rechtslauf
- Schwungmassen gleichlauf/gegenlauf

Videos der ersten (und vermutlich einzigen) Tests:

http://img.youtube.com/vi/c5ltGSB6oiM/1.jpg (http://www.youtube.com/watch?v=c5ltGSB6oiM) http://img.youtube.com/vi/H3sk9JrSs8w/2.jpg (http://www.youtube.com/watch?v=H3sk9JrSs8w) http://img.youtube.com/vi/KtR5ce5l014/2.jpg (http://www.youtube.com/watch?v=KtR5ce5l014) http://img.youtube.com/vi/OLiUIfWkKb0/3.jpg (http://www.youtube.com/watch?v=OLiUIfWkKb0)

http://www.youtube.com/watch?v=c5ltGSB6oiM
http://www.youtube.com/watch?v=H3sk9JrSs8w
http://www.youtube.com/watch?v=KtR5ce5l014
http://www.youtube.com/watch?v=OLiUIfWkKb0

Wie man deutlich sieht, es funktioniert so nicht. Ich bin das Problem wohl zu einfach angegangen. Aber ich hatte meinen Spaß beim Zusammenbasteln und ihr habt ihn hoffentlich auch beim Lesen dieses Postings. Die einzige echte Erkenntniss aus dem Versuch: Bei gleichlaufenden Schwungmassen spürt man deutlich einen Widerstand, wenn man versucht, das System aus der Lage(=in der Hand gehalten) zu bringen, bei Gegenlauf spürt man rein gar nichts. Pech übrigends für meine Nachbarn. Die können mich nun doch nicht mit einem rotierenden Fahrradrad in der Hand durch den Garten laufen sehen. *lol*

Gruß

mic

[Murdoc_mm]

Aber ich hatte meinen Spaß beim Zusammenbasteln und ihr habt ihn hoffentlich auch beim Lesen dieses Postings. Die einzige echte Erkenntniss aus dem Versuch: Bei gleichlaufenden Schwungmassen spürt man deutlich einen Widerstand, wenn man versucht, das System aus der Lage(=in der Hand gehalten) zu bringen, bei Gegenlauf spürt man rein gar nichts.


Ein Glück das ich im Bett liege sonst währe ich vor Lachen wahrscheinlich umgefallen. Nich weil ich deinen Post nicht gut finde (im Gegenteil ich bin schwer begeistert wie du das hinbekommen hast) aber es sieht schon ulkig aus wie du das Teil durch den Raum taumeln lässt.

Hast du es gar nicht zum fahren gebracht? Mit mehr Geschwindigkeit sollte es sich doch auch ohne Schwungscheiben aufrecht halten.

Kannst du die Schwungscheiben mal um 90 grad drehen sodass die Schwungscheibenachse und die Radachse parallel sind? Was passierten dann?

Super gemacht,

Murdoc_mm

[oberallgeier]

... Erkenntniss ... gleichlaufenden Schwungmassen ... Widerstand ... bei Gegenlauf spürt man rein gar nichts ...
Hei mic, da bin ich ja nun recht froh. Weil mir (die meisten) Leute immer wieder beteuert hatten, dass das nicht so sein könnte. Aber die Physik sagt es genau wie Du, jedenfalls sagt sie das zu mir (Drall ist eben ein Vektor, und die beiden gegensinnigen Vektoren heben sich auf). Und meistens hat die Physik doch recht.

Und Deine Gartenrallye hätt ich auch gerne gesehen :) :) O:)

[Klingon77]

hi Radbruch,

du hast Dich ja mächtig ins Zeug gelegt für Murdoc_mm´s Idee! :mrgreen: :idea:

Ein herzliches Dankeschön an dieser Stelle von mir (und ich denke mit Sicherheit auch von Murdoc_mm)!

Wenn du bei gleichschnell laufenden gegenläufigen Schwungscheiben keinen spürbaren Effekt erzielen konntest, klingt das logisch.

Die Lenkung sollte ja dann über die Beschleunigung oder das Abbremsen einer der beiden Scheiben erfolgen.

Am interessantesten wäre aber folgende Variante:

Beide Scheiben laufen gleichschnell mit gleichem Drehsinn.

Die Stabilisierung durch die Schwungscheiben wird gewährleistet (Trägheit der Masse)

Eine der Scheiben wird entweder beschleunigt oder aktiv (elektrisch oder besser mechanisch) gebremmst.

Dann sollte sich das Rad doch nach einer Seite legen?


Wie wäre es denn mit senkrecht (links und rechts von der Fahrachse angeordneten Schwungscheiben?

Die drücken den Schwerpunkt weiter nach unten, weil im Bereich Deiner unteren Scheibe unser Akku sitzt.

Am Wochenende habe ich frei. Möglich, daß ich Sonntag mal ein paar Bilder posten kann, damit Ihr seht, daß das Projekt noch nicht eingeschlafen ist.

liebe Grüße und nochmals Dank an alle die mit Rat und Tat mithelfen \:D/ ,

Klingon77



Nachtrag:
Das einzige was mich "ein wenig fuchst" ist, wie schnell Du das hinbekommen hast! \:D/
Ich brauche dazu Wochen und Monate...
O:)

[oberallgeier]

Das einzige was mich "ein wenig fuchst" ist, wie schnell Du das hinbekommen hast!
Das stimmt, mic radbruch ist beneidenswert schnell. Möglicherweise liest er auch gründlich :) - er hat den Mantel ohne Schlauch und ohne die Nabe genommen, erinner Dich an ein früheres Posting :). Aber ich bin sicher, dass ihm solche Details auch selber einfallen.

[HannoHupmann]

@KLingon77 bischen verspätet, aber ich glaub das mit den Sacklöchern geht nicht, weil sonst ein Kraftschluss ist und die Moosgummikupplung keine Wirkung mehr hat.

@radbruch du musst natürlich die Physik dazu kennen und die Hauptträgheitsachsen. Eine der Hauptträgheitsachsen (umkippen) muss durch die Schwungmasse kompensiert werden. D.h. die Schwungmasse muss a) schwer genug und b) schnell genug sein.
Ansonsten ist das Prinzip gleich wie beim Fahrrad nur dass der Mensch in der Lage ist kleine verschiebungen des Schwerpunkts schnell zu kompensieren und daher auszugleichen (ist aber auch erst ab einer gewissen Geschwindigkeit stabil)

[Klingon77]

@KLingon77 bischen verspätet, aber ich glaub das mit den Sacklöchern geht nicht, weil sonst ein Kraftschluss ist und die Moosgummikupplung keine Wirkung mehr hat.



hi HannoHupmann,

das verstehe ich nun nicht.

Wenn beide Kupplungsscheiben einen Abstand von ca. 0,5mm haben;
die Alu-Zapfen nicht bis zum Sacklochgrund reichen;
und die Moosgummieinlagen zwischen Sacklochbohrung und Aluzapfen liegen, müsste es doch funktionieren.

Oder meintes Du, beide Kupplungsscheiben liegen fest aufeinander?
Dann wäre ein Kraftschluß möglich (sogar mit einer sehr schlechten Materialpaarung).

In meinen beiden Kupplungsbildern weiter oben sieht man es nicht.
Ein Abstand von 0,5mm war eingeplant.
War mein Fehler, daß ich dies nicht richtig dargestellt habe.

liebe Grüße, Klingon77

[Klingon77]

hi,

die Woche verbrachten wir hauptsächlich damit, die Planung weiter fortzuführen.

Diese Entwicklung möchte ich kurz skizzieren:



http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0040.jpg

Dies ist eine der beiden geplanten Schwungscheiben.
Der Stahlkörper ist dabei 98mm im Durchmesser und 20mm breit.
Er wiegt dann ca. 850 Gramm.

Die folgenden drei Bilder verdeutlichen den Auf- und Einbau:

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0041.jpg

An das herausstehende Ende der Welle sollte noch ein drittes Lager kommen, welches über einen Bügel mit dem äußeren Rahmen verbunden werden sollte.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0043.jpg

Dieses Lager ist noch nicht eingezeichnet. Mit Ihm wollte ich evtl. auftretende Unwucht-Vibrationen besser auf den Rahmen ableiten.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0042.jpg

Dann haben wir uns überlegt, daß es auch ohne Schwungscheiben möglich sein sollte, den Robby auszubalancieren.

Andere, ähnlich gelagerte Beispiele gaben uns Anlass zur Hoffnung.

Wir stellten die Schwungscheiben also zuerst mal hintenan und konzentrierten uns auf die Pendel, welche nun zum balancieren und lenken verwendet werden sollen.

Parallel dazu begann ich mit der Fertigung der Akku-Halterung.
Der Akku (12V 12 Ah) ist mitlerweile eingetroffen.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0049.jpg

Angefangen habe ich mit dem Zuschnitt der acht runden Streben und der beiden Auflagen für den Akku.

Die Auflagen mußten nach dem Ablängen mit der Handbügelsäge auf Maß und in den Winkel gebracht werden.

Nun, dafür eignet sich die Fräseinrichtung meines "China-Böllers" ausgezeichnet.

Allerdings hätte die Umrüstzeit und das einmessen des Schraubstocks zum aufnehmen der Teile in keinem Verhältnis zu den vier Flächen gestanden, die ich zu bearbeiten hatte.

Also:
Feilen angesagt! (in dem Fall einfach schneller und von der Genauigkeit ausreichend.

Zuerst wurde der Sägeschnitt mit der Flachfeile geschruppt und ein kleinder Haarwinkel
(Din 875 - Qualität "0"; für wenige Euris im Baumarkt zu haben...)
angelegt und mit dem guten alten "Lichtspaltverfahren"
(wird weiter oben schon mal erwähnt)
der Winkel geprüft.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0050.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0051.jpg

Nun wusste ich, wo ich mit dem Winkel "stand".
Ich hatte mal wieder schief gesägt/gefeilt... #-o

Dann werden einfach auf der linken Seite (wo der Winkel aufliegt) ein paar Späne unter leichtem Druck während einiger geraden und ebenen Feilenbewegung abgenommen.

Das Ergebnis war schon besser.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0052.jpg

Es wurde Zeit, das Längenmaß zu kontrollieren. Man darf es vor "lauter Winkelbearbeitung" nicht aus dem Auge verlieren.

Das Maß war noch ausreichend (die zweite Seite muß ja auch noch bearbeitet werden) und ich feilte noch ein wenig in der Mitte Weg.

Das Ergebnis sieht man dann im folgenden Foto:

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0054.jpg

Wenn man bedenkt, daß der Winkel keinerlei technische Funktion hat, sollte das erzielte Erbebnis ausreichend sein.

Mit Hilfe eines Haarwinkels, eines guten Feilensatzes (ggf. etwas Kreide zum schlichten) und Geduld, sowie etwas Übung kann man also auch halbwegs gescheite Winkel und Flächen ohne Werkzeugmaschine herstellen.

Zum reinigen der Feilen (die Spanlücken setzen sich bei weichen Metallen schon mal gerne zu) verwendet man eine sog. Feilenbürste. Rückstände, welche sich mit der Feilenbürste nicht entfernen lassen werden mit einem Streifen Messingblech ausgekämmt.

So, nun aber weiter mit dem Robby:

Die Restlichen Winkel wurden ebenfalls gefeilt. Das Maß von 110,60mm dabei einmal um ca. 0,1mm über und unterschritten.

Die runden Streben habe ich auf Länge gedreht, gebohrt und nach dem dritten Gewinde ging mir leider "der Tag aus!" :cry:

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0055.jpg

Samstag Abend - Feierabend! \:D/


Über die Gewichtspendel haben wir uns auch "Gedanken" gemacht.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0060.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0061.jpg

Das linke Bild zeigt den ersten Entwurf.
Da ich gerne stabil baue wollte ich die beiden Kugellager auf zwei möglichst weit auseinanderliegende Streben verteilen.

Dies hatte aber zur Folge, daß der Servokörper weit in den Bot hineinreagt und die Durchsicht beeinträchtigt.

Im rechten Bild setzte ich dann beide Kugellager in eine etwas breitere Strebe beieinnder.

Der Servokörper ragt immer noch in den Bot...

Das Pendel kann man in meherern Stufen mit Stahlgewichten (bis ca. 450 Gramm) belegen (oben rechts und die unteren beiden Bilder).

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0062.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0063.jpg

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0064.jpg

Murdoc_mm hatte dann die Idee, das Servo-Kugellager als zweites Lager zu verwenden und den Servo-Korpus so noch weiter zwischen die Streben zu ziehen. (Bild unten).

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-08/0065.jpg

Wir müssten mal die auftretenden Kräfte ausrechnen und schauen, wie die max. Lagerbelastung des Servolagers ist.
Ich habe noch nicht viel mit Servos gemacht und kann das auch nicht richtig einschätzen.

Der Hebelarm der Schwinge von dem Aufhängepunkt bis zum Kraftantrittspunk beträgt ca. 70mm.
Als größtes Gewicht haben wir im Moment 450 Gramm kalkuliert.
Der Hebelweg des zweiten Hebels (zum Servo hin) beträgt ca. 20mm.

In Abhängigkeit der Lage der Gewichte, des kurzen Hebelarmes auf der Servoachse und der Beschleunigung der Gewichte (Servo´s sind ja nicht eben langsam) wird da schon einiges an Kraft auf das Servolager einwirken.

Dann hatte Murdoc_mm noch eine, wie ich finde, ausgezeichnete Idee :idea:

Wenn wir die Gewichte nach oben drehen können haben wir einen längeren Hebelarm zum Aufstellpunkt des Rades auf den Boden und können evtl. mit weniger Gewicht frühzeitig einem wegkippen entgegenwirken.
Die Reaktionszeit ist dabei aber kürzer.
Das Ganze wurde eingangs im Thread schon mal kurz angesprochen.

Wir werden die Pendelgewichte nun so konstruieren, daß beide Lagen (oben und unten) möglich sind!

Zusammen mit den unterschiedlichen Gewichten steht somit einiges an Testvarianten zur Verfügung.



So, sorry für den vielen Text und die Bilder. :oops:
Bin die Woche einfach nicht zum schreiben gekommen - habe aber versucht, das wesentliche nun darzustellen.

Nächstes mal wieder in kleineren, leichter verdaulichen Häppchen... :mrgreen:

Gruß, Klingon77

[oberallgeier]

JAHHHHHH - so sind die Pendel prima aufgehängt - da kann man ja sogar mit Hin-und-her-schwenken noch im Stillstand das Gleichgewicht halten. >>>UND wenn man beim Hin-und-her-schwenken noch einen kleinen Phasenversatz einbaut, dann kann man beim Ausbalancieren sogar noch kleine Dreh-Korrekturen machen oder sogar auf der Stelle drehen.

Was ist das Segway doch vorsintflutlich dagegen :). Segway sieht ja auch aus wie ein altägyptischer Streitwagen - ohne Nabenfräsen :(.

[Hessibaby]

Ich lese gerade, schäm ( während der Arbeit ), die neue Elektronik Information. Da wird von Analog Devices ein hochpräziser Neigungssensor mit 0,025° Auflösung vorgestellt. Das Teil heißt ADIS16209

http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CADIS16209%2C00.html

Gruß

[Klingon77]

hi,

anbei (wie versprochen/angedroht O:) #-o ) ein neues Update.

Die Akku-Halterung ist fertig.


Um das Rund-Alu von unten an die Rahmenstreben anschrauben zu können, fräste ich noch ein Sechskant (Schlüsselweite 5mm).
Nun kann man es mit Gefühl anziehen.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-11/01.jpg

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-11/02.jpg


Die beiden unteren Rahmenstreben mit den Teilen. Der Aufbau ist nun leicht erkennbar.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-11/03.jpg


...und noch zwei Fotos von der fertigen Akku-Halterung.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-11/04.jpg

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-11/05.jpg

Zur Fertigung der Halterung habe ich das MonoWheel nahezu komplett zerlegt.
Beim zusammenschrauben merkte ich dann, daß ich einen Fehler in der Teileanordnung gemacht habe. Dies geschah natürlich erst dann, als ich alle Schrauben schon drinnen hatte.

Alles wieder demontiert und neu zusammengesetzt! #-o

Es grenzt schon an Dummheit, wenn man seine eigene Konstruktion nicht mehr zusammen bekommt. [-o<
Ich sollte evtl. auch mal auf der Neurologie vorsprechen... :-b


Ein kurzes Laufvideo (ca. 4MB - .mp4) wurde auch noch bei YouTube hochgeladen.

http://de.youtube.com/watch?v=aFJ4VvroLs4

Ist mein erstes Video bei YouTube.

Wie lange bleiben die hochgeladenen Videos zugänglich?


liebe Grüße, Klingon77

PS:
Wie funktionieren eigendlich diese Neigungssensoren?
Bewegliche Teile? Erdmagnetfeld? Da habe ich keinen Lösungsansatz.

[phaidros]

Wie funktionieren eigendlich diese Neigungssensoren?
Bewegliche Teile? Erdmagnetfeld?
Bewegliche Teile.

Im Prinzip werden zwei Kondensatorplatten in räumliche Nähe gebracht, von denen eine beweglich gelagert ist. Je nach Neigung/Beschleunigung nähern sich die Platten an oder entfernen sich voneinander. Über eine Brückenschaltung wird dann die resultierende Änderung der Kapazität gemessen.

Eigentlich ganz einfach. ABER: Die Teile sind noch kleiner, als du mit deiner Superfräse hinbekommst.(Also ich lese immer wieder begeistert und staunend deine Fortschrittsberichte zum MonoWheel. Super Arbeit.).
Die Technik nennt sich irgendwie MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) und die mechanischen Elemente werden genau wie die elektrischen ins Silikon gefräst.


Ach so, die Leiterplatten von oben sind in Wirklichkeit 2 ineinander verschränkte Kämme. Und viel Bewegung ist auch nicht im Spiel, weil nämlich die Kämme über einen elektronischen Regelkreis immer auf gleichen Abstand gehalten werden. Gemessen wird dann halt die Spannung, die zum Halten dieses Abstands notwendig ist.

MEMS-Gyroskope sind übrignes mindestens genauso faszinierend.

[Klingon77]

hi phaidros,

danke für die ausführliche Erleuterung!

Nun kann ich mir als alter "Mechanikus mit minimalen elektronischen Kenntnissen" auch ein Bild des Aufbau´s und der Funktionsweise machen.

Das Prinzip ist nun klar. Ähnlich, wie bei dem guten alten Drehkondensator am Radio zum Sender einstellen.

Über diese Mikromechanik habe ich auch schon gelesen. Es sollte dann auch mit der Haltbarkeit keine Probleme geben, weil sich keine "Teile" berühren.

Die Verknüpfung beider Elemente (mechanische Mikrostrukturen und elektrische Potentiale) scheint der springende Punkt bei der Sache zu sein.
Soweit habe ich nicht gedacht.

Nochmal Danke - wieder was gelernt! :mrgreen:

liebe Grüße, Klingon77

[Klingon77]

hi,

wir haben uns nun auf eine Konstruktion für die Pendelgewichte festgelegt.

Den Hebel haben wir noch etwas verkürzt. Die Gewichte können nun oben und unten gefahren werden.

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/000_Grad_01.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/000_Grad_02.jpg

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/060_Grad_03.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/090_Grad_02.jpg

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/090_Grad_03.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/150_Grad_03.jpg

Anbei noch zwei Bilder der eigendlichen Pendelgewichte:

http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/0000.jpg http://klingon77.roboterbastler.de/ZZZ%20Roboternetz%20Forum-Bilder/2007-12-14/00000.jpg

Die Alu-Scheibe, welche direkt auf dem Servo sitzt soll das Servohorn (wenn möglich aus Metall) darstellen.

Das Kugellager wird in die Alu-Leiste geklebt.
Hat beim Hexa auch prima funktioniert.

Die segmentierten Stahlgewichte habe ich weiter oben schon beschrieben.

Noch nicht gezeichnet habe ich die Befestigung des Servo´s.
Das sollte aber auch kein Problem sein.
Zuerst müssen wir mal einen Servo ausgewählen - dann wird die Befestigung konstruiert.

Als zweites Lager der Gewichte möchten wir das Servo-Lager nutzen.
Falls es den Belastungen nicht gewachsen sein sollte, können wir immer noch von außen ein weiteres Kugellager mit Lagerschale anbringen.
Es müsste dann nur die Achse geändert werden.

Über´s Wochenende werde ich mal die Belastung für das Servolager (statisch) ausrechnen. Dann schauen wir nach den Servos.

Montag soll es mit dem Bau losgehen. Mal schauen, ob ich´s hinbekomme... [-o< O:)

liebe Grüße, Klingon77

[radbruch]

Hallo

Ich habe leider den Eindruck, dass eure Konstruktion nicht funktionieren wird. Schon auf dem youtube-video kann man deutlich erkennen, dass auch ihr dasselbe Problem haben werdet wie ich mit meinem kleinen Modell. Das Innenteil des Fahrwerks schaukelt sich in der Längsachse des Monowheels auf. Wenn die Lenkgewichte oben sind, wird dieser Effekt noch extrem verstärkt. Das Rad wird stehenbleiben und das Innenleben wird im Kreis rotieren. Ich hoffe, dass ihr dies mit einer sehr intelligenten Regelung unterdrücken könnt, denn sonst wird die ganze Arbeit umsonst (,aber leider nicht kostenlos) gewesen sein.

Ich hoffe, dass ich mich irre...

Gruß

mic

[Klingon77]

hi radbruch,

wenn das sich der Rahmen im Reifen dreht (den Winkel ändert), sollte doch das Rad in´s rollen kommen / bremsen, da der Schwerpunkt durch den Akku unten liegt.

Hab ich einen Denkfeheler?

liebe Grüße, Klingon77

[recycle]

wenn das sich der Rahmen im Reifen dreht (den Winkel ändert), sollte doch das Rad in´s rollen kommen / bremsen, da der Schwerpunkt durch den Akku unten liegt.
Hab ich einen Denkfeheler?

Einen Denkfehler hast du da glaube ich nicht.
Haken ist nur die Trägheit.
Wenn der Innenteil schnell genug beschleunigt, kann er sicher auch erst mal munter einige Runden im Reifen rotieren, bevor dieser sich vorwärts bewegt.
Wenn der Innenteil sehr langsam beschleunigt, besteht diese Gefahr nicht, dafür beschleunigt der Reifen dann natürlich auch nur sehr langsam, was dann den unangenehmen Efffekt hat, dass es recht lange dauert bis das Monowheel schnell genug ist nicht mehr seitlich umzukippen.
D.h. das Monowheel sollte möglichst zügig beschleunigen, ohne dass nur der Innenteil im stehenden Reifen rotiert, und dafür benötigt ihr eine recht gute Regelung.

Mag sein, dass es bei vorsichtiger langsamer Beschleunigung auch ohne diese Regelung geht.
Den Aufwand den ihr für diese Regelung spart habt ihr dann aber bei der Regelung für die Pendelgewichte mehr.
Wenn der Innenteil nicht mehr "aufrecht" steht, regeln ja auch die Pendelgewichte in einem anderen Winkel.

Soweit ich das verfolgt habe, habt ihr die Regelung um den Innenteil "aufrecht" zu halten aber sowieso eingeplant.

[radbruch]

Hallo

Bei meinem Modell war der Antrieb ungeregelt, deshalb kam es immer in extreme Schwingungen. Wie gesagt, ich hoffe, dass ihr diesen Effekt nicht habt.

Der Schwerpunkt liegt nicht unten, denn die gesamte Konstruktion ist auf das Innenteil verteilt und der Akku ist im Verhältniss zum Rest eher leicht.

Meine (unwissenschaftliche) Erkenntnis ist: Das Rad muss bedeuten leichter sein als der Rest und alles muss möglichst tief angebaut sein.

Gruß

mic

[Klingon77]

hi,

@ recycle

Murdoc_mm möchte das Rad über die Pendelgewichte gegen seitliches umkippen wappnen.
Da muß also eine Reglung her.

Parallel kann man die Gewichte verwenden, um zu lenken.
@Oberallgeier hat da was dazu geschrieben. Es erscheint mir auch logisch.
Er hat sich da richtig "reingekniet" und uns die Grundzüge der "Impulslenkung" nahegelgt. Nochmals Dank an dieser Stelle!


Wenn das Rad selbstbalancierend ist (es muß ja nur gegen seitliches Umkippen geschützt werden; Ein rollen kann ja leicht erkannt werden), spielt die Beschleunigungs- Verzögerungsrate (fast) keine Rolle mehr.

Natürlich hast Du Recht, wenn du sagst daß sich der Rahmen im Reifen bei hoher Beschleunigung um seine eigene Achse drehen kann.

Das müssen halt die Test´s ergeben, welche Beschleunigungs- Verzögeruns- "Rampe" man fahren kann.

Berechnen kann ich das aus dem Stehgreif nicht.

Es ist auch richtig, wenn Du sagst, daß bei nicht aufrecht stehendem Innenteil die Winkel der Pendelgewichte verändert werden.

Es werden, glaube ich, sehr viele Versuch nötig werden um das alles in Einklang zu bringen.

Es ist aber auch eine sehr interessante Aufgabe! :mrgreen:
und wahrlich eine Herausforderung.



@radbruch:

Auch richtig, wenn du sagst daß der Schwerpunkt nicht unten liegt.

Ich habe mich da nicht präzise ausgedrückt!

Ich meinte, daß der Schwerpunkt unterhalb der Reifennabe / Reifenachse liegen muß.
Je tiefer um so besser. Da gehen wir zu 100% konform!

Der Schwerpunkt lässt sich aber durch ein möglichst tiefes anschrauben von z.B: Stahlgewichten noch weiter nach unten "ziehen", falls dies notwendig werden sollte.
Wir haben ja schon aus der "Not eine Tugend gemacht" und den größtmöglichen (schweren) Akku so tief wie möglich eingebaut.

Hat natürlich auch den Vorteil, daß man einiges an Leistung hat und die Kosten sich durch den Bleigel im erträglichen Maß bewegen.

Da es bei diesem Projekt jede Menge "Variablen" gibt, die wir mathematisch nicht abwägen können, versuchen wir mit einer Anzahl von Variationsmöglichkeiten zu "kontern".

Variationen sind ja in den Gewichten selbst (ca. 100 Gramm - 500 Gramm) möglich.
Dann können die Gewichte nach oben und nach unten voreingestellt werden.

Die Option der Plattform mit den beiden Stabilisierungs-Kreiseln möchten wir uns ebenfalls offenhalten.




Im Moment sieht es so aus, daß der Rahmen, wenn ich den Reifen außen greife und drehe bei einer Neigung von ca. 15-20 Grad sein (durch die Gummirollen bedingtes) Anlaufmoment überwindet und wieder in die aufrechte Lage möchte.

Dies zeigt, daß wir mit unserem Schwerpunkt erstmal auf der richtigen Seite sind.

Da das Innenleben nun sehr viel schwerer ist, als die Felge ...
Felge mit Schlauch und Reifen ca. 1350 Gramm.
Gesamtgewicht des Robby´s ca. 12 KG.
Akku alleine 2,7 Kg.
...glaube ich, daß es durch den Antrieb über die Roler-Blade Rollen viel früher zu drehen beginnt.

Der Anlaufwiederstand ist ja schon bei der ersten Lageänderung des Innenteiles überbrückt.
In wie weit dann die Trägheit der Gesamtmasse sich auf die Beschleunigung/Verzögerung auswirken, kann ich mathematisch nicht beschreiben und auch nicht abschätzen.
Wie gesagt: Murdoc_mm wird um einige "Rampenversuche" nicht herumkommen.

Getreu dem Motto: Der Weg ist das Ziel. (Dieses Projekt hat wirklich einiges davon, was den Reiz natürlich auch steigert)!

Alles in allem bin ich eher zuversichtlich, denn skeptisch! :mrgreen:

Immer vorausgesetzt, Murdoc_mm bekommt die Datenerfassung, Auswertung und die daraus resultierenden Steuersignale hin.

Da bin ich dann wirklich nicht der Fachmann. Das kann ich auch nicht mal grob abschätzen.

Es ist aber gut zu wissen, daß wir hier immer kompetente Hilfe finden können!

Deshalb nochmals:

Dank an alle, die mithelfen diesem Projekt auf die Beine (sorry: das Rad) zu helfen! :mrgreen:

liebe Grüße,

Klingon77

[Murdoc_mm]

Hi,


Ich lese gerade, schäm ( während der Arbeit ), die neue Elektronik Information. Da wird von Analog Devices ein hochpräziser Neigungssensor mit 0,025° Auflösung vorgestellt. Das Teil heißt ADIS16209

http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CADIS16209%2C00.html

Gruß

Sry, das es so lang gedauert hat aber ich habe irgendwie nicht mitbekommen das es weitergeht und regelmäßig reingeschaut hab ich auch nich.

Ich hatte eigentlich an diese hier gedacht: http://www.pluesch-tiere.de/ (toller Name oder?)--> Modellbau --> etwas runter --> muRata Gyroscope ENC-03JA + ENC-03JB

Die sollten doch auch funzen oder?

Hier noch die Beschaltung:

http://search.murata.co.jp/Ceramy/image/img/A09X/S4202G02.gif

Obwohl ich noch keine Erfahrungen mit Gyros habe bin ich (nachdem ich den Schaltplan gesehen habe) relativ zuversichtlich das ich das hinbekomme. Und wenn nicht werd ich halt fragen müssen.





Wie funktionieren eigendlich diese Neigungssensoren?
Bewegliche Teile? Erdmagnetfeld?


Bewegliche Teile.


Auch die Piezo-Gyros? (Ich dachte immer das funtioniert mit ner Flüssigkeit. #-o )


Ich habe leider den Eindruck, dass eure Konstruktion nicht funktionieren wird. Schon auf dem youtube-video kann man deutlich erkennen, dass auch ihr dasselbe Problem haben werdet wie ich mit meinem kleinen Modell. Das Innenteil des Fahrwerks schaukelt sich in der Längsachse des Monowheels auf. Wenn die Lenkgewichte oben sind, wird dieser Effekt noch extrem verstärkt. Das Rad wird stehenbleiben und das Innenleben wird im Kreis rotieren.


Das ist auch meine große Sorge. Aber ein paar gute Nachrichten gibts da auch: Wie Klingon77 schon gesagt hat ist unser Schwerpunkt unterhalb der gedachten Achse des gr. Rades (nur eben nicht an der untersten stelle sondern irgendwo im mittleren bis oberen Bereich des Akkus). Natürlich währe es schöner den Schwerpunkt ganz unten zu haben aber das ist konstruktionsmäßig nicht zu schaffen.
Außerdem kommen die 15 bis 20 Grad durch die Reibung der kl. Rollen an der Felge zustande. Der Druck ist aber notwendig da ich sonst nur durchdrehende Rollen hätte und wenn erstmal die kleinen Rollen das gr. Rad antreiben und nicht wie auf dem Video das gr. Rad die kleinen antreibt wird sich das auch verbessern.

Und wir haben auch noch 2 Möglichkeiten den Schwerpunkt noch unten zu rücken:
1. Wie von Klingon77 gesagt unter dem Akku noch zusätzliche Metalplatten anbringen.
2. In den hochführenden Streben und oben im Laufrollenhalter Erleichterungsbohrungen einbringen (anbringen? :-s ). Wenn man unten mit einem kleinem Durchmesser anfängt und noch oben größer wird sieht das sogar Designtechnisch ganz gut aus. Man muss nur aufpassen das die Löcher die Konstruktion nicht schwächen.

Aber ich kenne deine Bedenken (ich bin in den letzten Wochen Klingon77 immerzu auf den Geist gegangen das wir mehr Gewicht unten und oben weniger brauchen).


Wie gesagt: Murdoc_mm wird um einige "Rampenversuche" nicht herumkommen.


Da freu ich mich schon am meisten drauf (ehrlich). Ich stell mir das lustig vor wie ich aufm Fahrradweg (zum Glück außer Sicht von Passanten) stehe und nem Rad hinterher renne \:D/ .


Getreu dem Motto: Der Weg ist das Ziel.


Genau. Wenn mich meine (sehr skeptisch der Robotik gegenüberstehende) Mutter fragt was das Teil dann eigentlich machen soll sag ich auch nur immer "Der Weg ist das Ziel und Aufgaben werd ich schon noch finden - erstmal soweit kommen".


Immer vorausgesetzt, Murdoc_mm bekommt die Datenerfassung, Auswertung und die daraus resultierenden Steuersignale hin.

Mach mir keine Angst. Nein, ich denke ich werde das schon hinbekommen. Und wie gesagt ich kann ja auch nachfragen.

--> Was haltet ihr von den Gyros?

Gruß

[Klingon77]

hi,

Heute habe ich an den Pendelgewichten angefangen.

Begonnen habe ich mit den beiden Quersreben, an denen die Pendel aufgehängt werden. Sie beinhalten ein Kugellager. Das Gegenlager wird dann durch das Servolager gebildet. Der Servo wird mit seinen mitgelieferten "Gummipuffern" montiert. Dies sollte für ein paar 1/10mm möglichen Radialversatz gut sein. Fertigungstechnisch sollte es genügen.

Die Streben wurden abgesägt, auf Länge und Winkel gefräst und kamen dann auf die Planscheibe um die 22mm Bohrung zur Aufnahme des Kugellagers zu fertigen.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/01.jpg

Diese Aufspannung ist natürlich nicht entsprechend der Unfallverhütungsvorschrift!!!
Also bitte nicht nachmachen! #-o [-( O:)

Es besteht die Gefahr, daß das Werkstück bei entsprechender Drehzahl und Schnittdruck zur Seite weggeht und aus der Maschine fliegt.

Leider habe ich (noch) kein Werkzeug zum Ausspindeln.

Aufgrund einiger Erfahrung mit der Maschine und dem Material habe ich es unter Berücksichtigung einiger Vorsichtsmaßnahmen (z.B: Lexanplatte 8mm vor das Futter gestellt und eine Schutzbrille getragen) mit kleiner Drehzahl und Schnittkräften gewagt.
Ist auch gutgegangen.

Morgen kommt die zweite dran.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/02.jpg

Die Bohrung ist fertig. Die Rückseite muß noch entgratet werden.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/03.jpg

Wenn die zweite Strebe fertig ist, werden die Lager eingeklebt.

liebe Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

Grüß Dich, mic, hallo Klingon und Murdoc_mm,


...Bei meinem Modell ... Antrieb ungeregelt, ... immer in extreme Schwingungen.
... alles muss möglichst tief angebaut sein...mic, Du hast völlig recht mit dem tiefen Schwerpunkt.

Bei Deinem Modell, sofern ich das sehen konnte, war der Schwerpunkt Deiner Antriebseinheit relativ nahe dem Drehpunkt der Antriebseinheit. Je näher der Schwerpunkt dem Drehpunkt kommt - umso langsamer schwingt das Pendel. Mir scheint genau das dann die Erscheinung zu sein, die bei Dir zum Aufschaukeln führte.

Der Effekt der längeren Schwingungsdauer bei kürzer werdendem Pendel (Abstand Drehpunkt <-> Schwerpunkt) ist einfach erklärt. Der kürzer werdende Pendel hat immer geringere Rückstellkräfte - weil seine Auslenkung eben kleiner ist. Diesen geringen Rückstellkräften steht aber ein recht hohes Trägheitsmoment gegenüber. Das Ergebnis ist dann die lange Schwingungsperiode.

Das MonoWheel braucht ja genau diese hier erwähnte Auslenkung. Da haben Klingon77/Murdoc_mm schon gut getan, den langen Schenkel unten zu halten (wiegt ja), die Akkus gaaanz unten - noch besser - - und wenn alle Stricke reissen, kann Klingon77 ja die oben liegenden Streben noch leichtbaugerecht durchbohren :).

Leider wars ja so, dass anfangs die genaue Gewichtsverteilung nicht klar war. ABER - wenn Du an das Bild mit dem Monowheel-Motorradfahrer denkst - der hat auch einen sehr grossen Aussendurchmesser gewählt. Hoffen wir also, dass das Konzept aufgeht :).

[radbruch]

Hallo

Zum gewagten Einsatz der Planscheibe: Im oberen Bild scheint ein Loch in der Planscheibe genau in der verlängerten Querachse des Werkstücks zu sein. Da hätte ich wohl eine Schraube als Anschlag gegen herrausschleudern reingesteckt. Aber sonst, wie gewohnt, eine top Arbeit und ein prima Ergebniss.

Zum Aufschaukeln in Längsrichtung: Bei meinem Model waren die Akkus auch schwer im Vergleich zum Rest, allerdings war mein Vollgummirad verhältnissmässig schwerer als euer Fahrradreifen. Bei mir trat eine starke Wechselwirkung auf: Innenteil fährt vorne hoch, Rad beschleunigt und "überholt" das Innenteil das dann wiederum hinten hochsteig und das gesamte Rad wieder abbremste. Dadurch wurde das Innenteil wieder schneller, weil es nun "bergab" ging und fuhr dann wieder vorne hoch...

Ich hätte wohl als nächstes zweiteilige Akkus neben das Rad gebaut (mit provisorischen Stützrädern an der Außenseite) und den Antrieb tiefer in das Innenteil gesetzt. Aber es sollte nur ein kleiner Versuch sein um mal ein "Gefühl" für die Materie zu bekommen.

Vermutlich kann man mit entsprechendem Aufwand viele Probleme mit Hightech oder viel Power lösen, aber wenn das Teil schon allein "rein mechanisch" laufen würde, wären die Erfolgsaussichten besser.

Gruß

mic

[Klingon77]

...zum gewagten Einsatz der Planscheibe: Im oberen Bild scheint ein Loch in der Planscheibe genau in der verlängerten Querachse des Werkstücks zu sein. Da hätte ich wohl eine Schraube als Anschlag gegen herrausschleudern reingesteckt.


hi radbruch,

Ihr habet Augen zum sehen, drum sehet... #-o

sonst sage ich schon mal im ironischen Ton:

"Wer lesen kann ist klar im Vorteil".

Nun,

"Wer sehen kann ist klar im Vorteil"! :mrgreen:

Das kommt davon, wenn man mit Tunnelblick "erwartungsgei..." vor der Maschine steht.

Danke für den Tipp. Morgen habe ich die gleiche Bohrung nochmal zu fertigen.
Dann kommt eine Schraube durch beide Löcher (auf der anderen Seite ist auch noch eines). Die sind noch von der Herstellung der Planscheibe übrig geblieben.



Zum Aufschaukeln in Längsrichtung: Bei meinem Model waren die Akkus auch schwer im Vergleich zum Rest, allerdings war mein Vollgummirad verhältnissmässig schwerer als euer Fahrradreifen. Bei mir trat eine starke Wechselwirkung auf: Innenteil fährt vorne hoch, Rad beschleunigt und "überholt" das Innenteil das dann wiederum hinten hochsteig und das gesamte Rad wieder abbremste. Dadurch wurde das Innenteil wieder schneller, weil es nun "bergab" ging und fuhr dann wieder vorne hoch...


Könnte man dieses Problem nicht mit einer einfachen Beschleunigungs- Verzögerungsrampe lösen?
Oder einen einfachen Neigungssensor?

Liebe Grüße,

Klingon77

[radbruch]

Hallo


Könnte man dieses Problem nicht mit einer einfachen Beschleunigungs- Verzögerungsrampe lösen?
Oder einen einfachen Neigungssensor?
Ich weiß ja nicht, ob es wirklich ein Problem ist. Möglicherweise bringt ja schon eine Beschleunigungs-/Verzögerungsrampe Ruhe ins System.

Eine Schutzbrille ist aber echt der Bringer wenn das Teil durch die Luft fliegt *lol* Viel Erfolg und Glück beim nächsten Loch.

Gruß

mic

[oberallgeier]

... Zum Aufschaukeln in Längsrichtung: ... Könnte man dieses Problem nicht mit einer einfachen Beschleunigungs- Verzögerungsrampe lösen?Als ich Anfang 80er für industrielle Roboter eine Koordinatentransformation baute (6 Koordinaten des TCP = Tool Center Point nach Gelenkkoordinaten) - und hinterher noch einen etwas gross geratenen Fünf-Achser - habe ich für die Bahnberechnung ebenso wie für die Gelenkkoordinaten eine Beschleunigungsrampe genommen und die errechneten Geschwindigkeiten begrenzt. Die Vorgaben lagen im erreichbaren Bereich - klar. Damit hatte ich aber auch nie Schleppprobleme - also ein grösserer Schlepp (Regelabweichung) wurde auf Notaus geschaltet, weil ja dabei die gesamte Gelenkstruktur u.U. nicht mehr in den Griff zu kriegen wäre.

Fazit: Beschleunigungsrampe + und - kann ich nur empfehlen.

[Devil]

Was für ein geiles projekt...

da wird man ja glat sprachlos...
Bin mal gespannt wie es weiter geht. leider muss man ja zugeben das nicht jeder die möglichkeiten hat wie ihr sie habt. kann nur sagen von der planung bis zum bau perfekt durchgezogen.

dickes lob von mir (und neid^^).
mfg jan

[Hessibaby]

Oberallgeier hat Recht, mit gut getimeten Anfahr- und Bremsrampen sollte das Auf- bzw. Abschaukeln kein Problem darstellen.
In diesen, elendigen, Kettendruckern (Lineprintern) hatten wir ähnliche Effekte, denn wenn die Kette mit Vollgas gestartet wurde ist mindestens ein Bolzen abgerissen und die 20 kg Kette waren im Tiefflug unterwegs. Das gleiche beim Stoppen.
@Klingon , Hut ab, saubere Arbeit. Anmerkung : Ich spindel lieber an der Fräse mit Drehtisch aus. :-)

Gruß, und weiter so.

[Klingon77]

...muss man ja zugeben das nicht jeder die möglichkeiten hat wie ihr sie habt. kann nur sagen von der planung bis zum bau perfekt durchgezogen.


hi Devil,

seit ca. 10 Jahren spare und kaufe ich mir die "Möglichkeiten" zusammen.

Perfekt ist es dennoch nicht. Bei der Ausführung handelt es sich um ganz normalen Maschinenbau in etwa auf Vorkiergsniveau.

Des weitern ist es nicht nur "unser" Projekt.

Die Idee dazu stammt von Murdoc_mm.

Ich muß neidlos zugestehen, daß die User dieses Forums uns sehr geholfen haben, einige Variablen des Projektes ganz stark Richtung Konstanten zu verschieben.

Dank an alle.

Ich bin zuversichtlich, daß das Rad entsprechend den Spezifikationen auch laufen kann.




...ich spindel lieber an der Fräse mit Drehtisch aus. :-)


Die obere Alu-Platte von ZwieBack´s Hexa habe ich auf diese Art gefertigt, da ich sie nicht in mein Dreibackenfutter spannen konnte.
Platte auf den Rundtisch aufgespannt, ausgerichtet, angefahren, zugestellt und mit dem Fingerfräser die, ich glaube 150er Stufenbohrung gefräst.

War eine wilde Kurbelei! Ich stand ganz kurz vor der Sehnenscheidenentzündung.

Spass beiseit: Geht auch gut. Mit der Planscheibe war ich schneller!

Die Idee mit den Rampen zum beschleunigen und bremsen ist natürlich nicht von mir.

Im CNC-Forum laß ich davon, daß zur Beschleunigung oder Verzögerung der CNC-Fräsen so verfahren wird, um Schrittverluste an den Schrittmotoren welche durch die Trägheit der Masse auftreten können zu vermeiden.


Heute habe ich die Bohrung des zweiten Teiles gefertigt.

Bevor die Kugellager dann eingeklebt wurden habe ich die Teile noch Sandgestrahlt. Mit eingeklebtem Kugellager wäre das später nicht mehr so gut gewesen.

Anbei noch zwei Fotos vom momentanen Stand der Teile.
Die Lager sind eingeklebt (nicht auf dem Foto) und der Kleber ist morgen getrocknet.

liebe Grüße,

Klingon77


PS:
gibt es eine Mögichkeit, die Attachments zwichen den Text zu setzen oder stehen die immer am Ende?

[recycle]

@Klingon77

gibt es eine Mögichkeit, die Attachments zwichen den Text zu setzen oder stehen die immer am Ende?

Ich glaube Attachments kannst du nur unten anhängen (Attachments sind halt Anhänge ;-) )

https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/06.jpg

Bilder aus dem Netz kannst du mit dem [img]-TAG auch mitten im Text verlinken.
Wenn du deine Attachments erst höchlädst und dann den Text schreibst, befinden sie sich praktischerweise im Netz und du kannst sie so wie ich es hier gemacht habe im Text verlinken.
Sie werden dann allerdings 2 mal auf der Seite angezeigt, vom Browser heruntergeladen sollten sie aber eigentlich nur einmal werden.
Vielleicht ein brauchbarer Workaround...

[Klingon77]

hi recycle,

das ist wohl der "Kniff", den ich gesucht habe.

Ich werde das dann mal versuchen.

Gruß und Dank,

Klingon77

[recycle]

Könnte man dieses Problem nicht mit einer einfachen Beschleunigungs- Verzögerungsrampe lösen?
Oder einen einfachen Neigungssensor?

Wenn ihr das mit einer Beschleunigungsrampe löst, hat das den Vorteil, dass man dafür keine zusätzlichen Sensoren benötigt und man die geeignete Beschleunigung durch Ausprobieren ermitteln kann.


Solange das Monowheel noch keine oder nur wenig Geschwindigkeit hat neigt es zum Umkippen und das Ausbalancieren ist recht kompliziert.
Daher wäre es sinnvoll möglichst maximal zu beschleunignen, damit das Monowheel möglichst schnell auf eine stabilisierende Geschwindigkeit kommt.
Daher wird man bei einer Beschleunigungsrampe vermutlich in Kauf nehmen müssen, dass der Innenteil relativ weit aus der senkrechten Lage abweicht.
Da sich dann der Wirkungswinkel der Balanciergewichte ändert, dürfte das das Ausbalancieren etwas komplizieren.
Wenn das Monowheel später mal Hindernisse erkennen soll, sind grössere Abweichungen von der senkrechten Lage auch nicht so wünschenswert, weil die Sensoren dann nch oben oder unten anstatt nach vorne messen.

D.h. optimal wäre die möglichst grösste Beschleunigung bei minimaler Neigung des Innenteils herauszuholen.
Ich vermute das erreicht man eher mit einer elektronischen Regelung als mit einer fixen Beschleunigungsrampe.
Eine Regelung hätte auch den Vorteil, dass die während der Fahrt flexibel auf Steigungen, Gefälle, kleinere Schlaglöcher usw, reagieren und ein aufschaukeln des Innenteils verhindern kann.


Um das seitliche Kippen zu messen und auszubalancieren, werdet ihr nur mit einem Gyro vermutlich nicht hinkommen, weil der driftet.
Bei balancierenden Robotern wird daher meist eine Kombination aus Gyro und Neigungssensor (Beschleunigungssensor) verwendet.
Die meisten Beschleiningungssensoren messen 2 oder sogar 3 Achsen.
D.h. falls ihr sowieso einen Neigungssensor braucht, hättet ihr noch eine Messachse übrig, die man für die Regelung der Beschleunigung verwenden kann.



Was mit so ganz nebenbei gerade in den Sinn kommt - wie hält man das Ding eigentlich an?
Bei einem beherzten Griff in die Felge wird man sich vermutlich ganz böse die Finger klemmen.
Ausrollen lassen dürfte bei 12 kg Gewicht auch ein "paar Meter dauern".

In freier Wildbahn dürfte die Gefahr bestehen, dass es beim Aufprall hässliche Beulen an Schienenbeinen und parkenden Autos hinterlässt.

[Andun]

Mh ... Zum Anhalten fällt mir spontan eigentlich folgende brachiale Lösung ein: Beherzt oben drauf halt mit nem dicken Handerwerkerhandschuh. Gegen das umfallen bei den ersten Probeläufen sollte man vielleicht Stützräder oder Polster befestigen, aber Handschuhe sollte man schon nehmen, die auch mal kurz die Bremshitze aushalten. ....

Andun

[radbruch]

Hallo


wie hält man das Ding eigentlich an?
Das hat doch einen eingebauten Outside-Airback in Form eines Fahrradreifens. Zur Sicherheit könnte man eine/n unter Siebenjährige/n nebenher radeln lassen und ihm/ihr dann die versicherungstechnische Schuld für eventuelle Schäden an Schienbeinen oder Kotflügeln zuschieben.

Vor Jahren habe ich mal eines der motoradähnlichen Gefährte der Firma Peraves (http://eco.peraves.ch/index.htm), es war ein W-18K5 ECOMOBILE (Bilder (http://eco.peraves.ch/Startbild.htm)), gesehen. Diese haben einen manuellen Stützradmechanismus der verhindert, dass das Fahrzeug im Stillstand umfällt. (Bild (http://eco.peraves.ch/bilder/ECO-Web-Bilder/Springtour-2004-2.jpg))

Für ein Monowheel wären solche Stützräder auch ganz praktisch. Man könnte sie, durch Servos angetrieben, schwenkbar unter/neben den Akkus anbringen. Außer der reinen Stützfunktion im Stillstand oder beim Anfahren könnte man sie beim Verzögern ausfahren und damit das Wheel generatorisch abbremsen (natürlich mit Rückspeisung der Bremsenergie in die Akkus). Quasi eine ähnliche Funktion wie ein am Boden schlürfendes Kinderbein beim Abbremsen eines Trettrollers. Vielleicht könnte man damit sogar lenken wenn man nur mit einem Stützrad bremst. *lol*

Gruß

mic

[recycle]

Mh ... Zum Anhalten fällt mir spontan eigentlich folgende brachiale Lösung ein: Beherzt oben drauf halt mit nem dicken Handerwerkerhandschuh.

Wenn man nebenher läuft ist das für eine Notbremsung sicher schon mal ein Plan.



Wie funktioniert das eigentlich bei einem "bemannten" Monowheel?

http://www.bikemenu.com/photos/concept/McLean_V8_Monowheel.jpg

Der beherzte Griff mit dem Handschuh scheidet hier wohl aus.
Ohne gute Regelung dürfe da nach jeder Vollbremsung ne Kotztüte nützlich sein ;-)

[radbruch]

Der V8 zusammen mit dem 100Kg-Typen sind eben deutlich schwerer als das Wheel.

[oberallgeier]

... habe ich mal eines der motoradähnlichen Gefährte der Firma peraves ... Stützradmechanismus ...Cool! Wahnsinn! Einziehfahrwerk, Seitenleitwerk, Sturzflugbremse (oder ist das der obere Notausstieg?) - bei einigen Bildern sind auch Nachbrenner-ähnliche Turbinenauslässe zu sehen - blos die Flügel sind durchsichtig? Spass beiseite - sieht sehr prächtig aus. Aber wo bleibt da dieses Easy Rider Gefühl - da lob ich mir meine naked Bandit.

Bremsen?

Wie funktioniert das eigentlich bei einem "bemannten" Monowheel?Vermutlich nimmt man mal die Füsse runter wenns eng wird !? Ansonsten bin ich sicher, dass der Typ ziemlich viel Gefühl braucht. Und einen sehr unsymmeterische übersetzten Gasgriff.

[recycle]

@Radbruch


Zur Sicherheit könnte man eine/n unter Siebenjährige/n nebenher radeln lassen und ihm/ihr dann die versicherungstechnische Schuld für eventuelle Schäden an Schienbeinen oder Kotflügeln zuschieben.

Die Idee ist an sich gut. Aber egal ob murdoc_mm die/den 7 Jährige/n bei Klingon77 in Auftrag gibt oder selber macht, es dürfte das Projekt um einige Jahre verzögern und wahrscheinlich auch die Budgetplanung für das Monowheel über den Haufen werfen ;-)


Für ein Monowheel wären solche Stützräder auch ganz praktisch.

Für die Probefahrten waren glaube ich auch schon mal Stützräder eingeplant.
Je eines rechts und links werden bei einem Monowheel aber vermutlich nicht den gewünschten Effekt bringen. Beim Bremsen braucht man die da woanders als beim Balancieren und beim Beschleunigen.

D.h. man bräuchte entweder 4 Stützräder oder 2 die man bei Bedarf nicht nur ausfahren, sondern auch nach vorne und hinten verschieben kann.
Ersteres ist fürs Design nicht so schick, letzteres eine ziemliche herausforderung an Klingon77's und murdocs_mm's Kreativität.

[Klingon77]

hi,

optimal wäre es, wenn das Mono-Wheel im Stillstand balancieren könnte.

Dann wäre die Steigung / Gefälle der Beschleunigungs- / Bremsrampe nur von sekundärer Bedeutung.

Wenn ich keinen Denkfehler habe braucht man das Rad "nur" gegen seitliches umfallen zu sichern (balancieren).

Das es geht, zeigt ein auf zwei Rädern balancierender Bot über den ich letztens gestolpert bin, den ich aber nicht mehr finden kann.

Ob es nach vorne oder hinten geneigt ist oder davonrollt, kann man über einen Neigungssensor oder Bewegungssensor feststellen und kann mit den Motoren gegenregeln (beim wegrollen).

Bremsen geht wohl auch wie beschleunigen. Der Rahmen lenkt dann halt gegen die Fahrtrichtung aus.

Der Anhalteweg ist sicher nicht besonders kurz.

Stationäre (nicht einziehbare) Stützräder sind für die Erprobungsphase vorgesehen.

Aber, wie bereits geschrieben - daß ist Aufgabe und Herausforderung von Murdoc_mm.
Dagegen erscheint mir mein Part am Mono-Wheel lächerlich leicht.

liebe Grüße,
Klingon77

PS: Bei dem bemannten Mono-Wheel hätte ich zumindest einen gescheiten Sechspunk-Gurt eingeplant.

Na ja, Amiland... Ein wenig Schwund gibt´s immer ](*,)

[recycle]

@oberallgeier


Vermutlich nimmt man mal die Füsse runter wenns eng wird !?

Gegens Umkippen im Stand wird das helfen, bei einer Vollbremsung wohl weniger. Der Typ sieht mir eigentlich nicht so gelenkig aus, dass er bei einer Vollbremsung mit Rotation um x*360 Grad die Füsse lange "unten" halten kann ;-)



Ansonsten bin ich sicher, dass der Typ ziemlich viel Gefühl braucht. Und einen sehr unsymmeterische übersetzten Gasgriff

Ich vemute ja eher, dass in dem rechteckigen Kasten vorne "ein wenig" Elektronik steckt die ihn beim "gefühlvollen" Umgang mit Gas und Bremse unterstützt.



Ansonsten bin ich sicher, dass der Typ ziemlich viel Gefühl braucht. Und einen sehr unsymmeterische übersetzten Gasgriff.

[oberallgeier]

... Stationäre (nicht einziehbare) Stützräder sind für die Erprobungsphase vorgesehen ...So wie ich Euch kenne, habt Ihr das schon sauber ausgelegt!? Die sind dann genau in der Drehachse des MonoWheel!? Sonst fängt das Ding im Pannenfall an zu hüpfen. Aber da habe ich keine Bange, dass Ihr diese Skizzen wenigstens schon im Kopf habt.

Ich könnte mir vorstellen, dass Ihr das mit relativ grossen Stützrädern macht - dann spielt das Kippen keine sooo grosse Rolle. Ich weiss nicht wie Du Deinen Kindern das Radfahren beigebracht hattest - ICH hatte Stützräder montiert - die rattern so schauderhaft, wenn die auf den Boden kommen. Dann hab ich die nach einiger Zeit minimal hochgebogen - und immer weiter. Und den Kindern gesagt: wenns nicht mehr rattert, dann könnt ihr fahren. Jedenfalls glaub ich, dass mit relativ grossen Stützrädern auch die ersten Gleichgewichtsübungen leichter fallen werden.

Ich bin ja so---- gespannt.

[radbruch]

[Kleines OffTopic]

Ich weiss nicht wie Du Deinen Kindern das Radfahren beigebracht hattest
Vor der Demontage der Stützräder habe ich meine Kleinen mit dem Roller losgeschickt um das Balancieren und das "Reinlegen" in die Kurve zu üben.
[/OffTopic]

[recycle]

@Klingon77


Na ja, Amiland... Ein wenig Schwund gibt´s immer

Wie man hier (http://de.youtube.com/watch?v=QtfBRA8xCGE&feature=related) sehen kann ;-)


optimal wäre es, wenn das Mono-Wheel im Stillstand balancieren könnte.

Dann wäre die Steigung / Gefälle der Beschleunigungs- / Bremsrampe nur von sekundärer Bedeutung.
Um zu verhindern das es umkippt schon.
Aber irgendwann wurde mal als Fernziel genannt, dass das Monowheel Hindernissen ausweichen kann.
Dafür muss es die Hindernisse "sehen" und da ist es nicht so toll, wenn die Sensoren plötzlich den Boden als Hindernis und die freie Sicht in den Himmel als "Weg frei" interpretieren.


Wenn ich keinen Denkfehler habe braucht man das Rad "nur" gegen seitliches umfallen zu sichern (balancieren).

Das es geht, zeigt ein auf zwei Rädern balancierender Bot über den ich letztens gestolpert bin, den ich aber nicht mehr finden kann.

Ein balancierender Roboter regelt doch auch in Fahrrichtung, d.h. in dieselbe Richtung wie das Monowheel beim Beschleunigen regeln könnte, damit der Innenteil nicht "durchdreht".
Da das Monowheel in Fahrrichtung nicht umkippen kann, würde eine "Beschleunigungsrampe" zwar theoretisch reichen, dafür wäre eine entsprechende Regelung aber auch einfacher als beim balancierenden Roboter.

Was das Umkippen betrifft, kannst du das Monowheel nicht wirklich mit einem Balancierenden Roboter vergleichen. Der verhindert das Umkippen ja dadurch vermeidet, dass er in Kipprichtung fährt, also die Räder immer unter seinen den Schwerpunkt fährt.



Ob es nach vorne oder hinten geneigt ist oder davonrollt, kann man über einen Neigungssensor oder Bewegungssensor feststellen und kann mit den Motoren gegenregeln (beim wegrollen).
Das ist dann ja eine Regelung und keine fixe Beschleunigungsrampe mehr, also genau das was ich oben meinte.



Aber, wie bereits geschrieben - daß ist Aufgabe und Herausforderung von Murdoc_mm.
Dagegen erscheint mir mein Part am Mono-Wheel lächerlich leicht.
Naja. Dein Part ist nicht nur die Voraussetzung dafür, dass Murdoc_mm überhaupt eine Aufgabe bekommt, sondern entscheidet letztendlich auch ob diese Aufgabe lösbar ist oder nicht ;-)

Mordoc_mm kann mit der Regelung usw. nur im Rahmen dessen zaubern, was die Physik hergibt und diesen Rahmen gibst du mit der Konstruktion vor.

[recycle]

Ich weiss nicht wie Du Deinen Kindern das Radfahren beigebracht hattest - ICH hatte Stützräder montiert - die rattern so schauderhaft, wenn die auf den Boden kommen. Dann hab ich die nach einiger Zeit minimal hochgebogen - und immer weiter.

Unsere Kurze hat ein kleines Kinderfahrrad mit Stürzrädern geschenkt bekommen. Da waren die Stützräder auf derselben Höhe wie das Hinterrad. Hat mich immer tierisch genervt, wenn sie beim Spazierengehen mit Ihrem Fahrrad nicht hinterherkam, weil das Hinterrad bei der kleinsten Unebenheit in der Luft hing und sie auf der Stelle getreten ist.
Die paar mm die man die Stützräder hochbiegen konnte haben das auch nicht wesentlich verbessert, daher war ich froh als sie meinte: "Papa du sollst an meinem Fahrrad die Räder abmontieren, aber nur die kleinen" ;-)

[recycle]

Vor der Demontage der Stützräder habe ich meine Kleinen mit dem Roller losgeschickt um das Balancieren und das "Reinlegen" in die Kurve zu üben.

Also nicht wundern, wenn murdoc_mm demnächst mit nem Roller durch die Gegen kurvt ;-)

[radbruch]

Wie man hier (http://de.youtube.com/watch?v=QtfBRA8xCGE&feature=related) sehen kann
Ein sehr interessantes Video. Ab ca. Sekunde 35 sieht man a: wie sehr das Innenteil vorne hochgeht und b: das hinten ein mit dem Innenteil verbundenes Stützrad angebracht ist, vermutlich um den Innenüberschlag beim Beschleunigen zu verhindern.

Und der V8-Typ bremst auch nicht wirklich, er läßt es eher nur ausrollen. Mit der Lenkung scheint es auch nicht so gut zu klappen:
http://de.youtube.com/watch?v=ECyqD_f5Ts4


...weil das Hinterrad bei der kleinsten Unebenheit in der Luft hing und sie auf der Stelle getreten ist.
Sensationelle Effekte ergibt das in Pfützen..

mic

[Murdoc_mm]

Da is man mal einen Tag nicht da und dann wird gleich so viel geschrieben.

Ich glaub ich muss jetzt langsam mal meine Gedanken zur Steuerung erläutern. Das ist aber alles erstmal nur das grobe Konzept wie ich mir das Gedacht habe. (Darin enthalten ist z.B. nicht der Drift der Gyros,...)
Auch gehe ich immer vom Idealfall aus (z.B. erstmal kein unebener Boden,...).

- ich brauche 2 Gyros (Neigungssensoren die mir (über ne Spannung) den Winkel der jeweiligen Achse zum (ebenen) Boden ausgeben)
- diese beiden Gyros werden so angebracht dass: Gyro1 misst in welchem Winkel der gesamte Bot zum Boden steht (in Frontansicht sieht man die Neigung) und Gyro2 misst in welchem Winkel sich das Innenleben zum Boden steht (in Seitenansicht sieht man die Neigung)

--> Gyro1 ist dazu da das der Bot nicht umfällt
--> Gyro2 das das Innenleben keinen Überschlag macht

- die Regelung das der Bot nicht umfällt ist dann relativ leicht zu machen:
- neigt sich der Bot (also wenn er grade umfällt) wird das vom Controller festgestellt und die Servo-bewegten-Gewichte werden mit einer bestimmten Geschwindigkeit (ermittle ich noch, da wenn es zu schnell passiert ich immerzu regeln muss und bei zu langsam fällt er um --> also ich brauch etwas trägheit in der Balanceregelung) in die andere Richtung bewegt und der Bot bleibt stehen
- diese Regelung werd ich immer laufen lassen (also auch bei höheren Geschwindigkeiten)
- für die Kurvenfahrt wollte ich nicht die Regelung abschalten sondern einfach die Neigung auf die geregelt wird verschieben (bei Balance halten wird ja die Neigung immer auf 90 Grad zum Boden gehalten und bei Kurven dann auf 80 oder 100 Grad geschoben (keine Ahnung ob diese Werte richtig sind - wird auch experimentel ermittelt))

- die Regelung um den Bot zu beschleunigen und abzubremsen ist auch zu machen:

- Beschleunigen:
- im Stillstand ist das Innenleben ganz unten und Gyro2 gibt einen Wert aus (welchen eigentlich? ich hoffe mal 180 Grad, da sich dieser Wert am schönsten verarbeiten lässt)
- soll der Bot nun beschleunigen werden die Motoren (über PWM) angefahren (das ist die schon viel besprochene Rampe (--> in welcher Zeit auf welchen Wert))
- die Rampe wird ein fixer Wert über den die PWM-stufe niemals steigen darf
- nun neigt sich das Innenleben nach vorn/oben --> das stell ich mit Gyro2 fest und überprüfe ob der Wert eine bestimmte Grenze überschreitet oder nicht (das Innenleben sollte sich nicht weiter als 45-80 Grad in eine Richtung bewegen)
- wird die Grenze überschritten wird die PWM nicht erhöht
- ist das Innenleben noch unter der Grenze und ist gerade Beschleunigung angesagt wird die PWM erhöht
--> das sollte mir die max. Beschleunigung rauskitzeln ohne einen Überschlag zu machen

-Abbremsen:
- dat is schon schwerer
- das möchte ich mit dem Generatorbremsenprinzip machen (aber etwas modifiziert)
- will ich bremsen verkleinere ich die PWM-stufe --> der Motor möchte langsamer drehen --> das gr. Rad baut seinen Energie am Antriebsmotor ab
- nun neigt sich das Innenleben nach hinten/oben --> wieder die tolle Grenze
- wird die Grenze überschritten wird die PWM nicht weiter verkleinert und damit weniger gebremst
- ist das Innenleben noch unterhalb der Grenze wird die PWM weiter verkleinert und damit stärker gebremst
- das ganze funktioniert wie die Motorbremse am Auto (man schaltet runter und gibt aber kein Gas sodass der motor versuch auf seine Leerlaufdrehzahl zu kommen und dadurch den Wagen abbremst)

- die max. Grenzen muss ich noch ermitteln (ganz wichtige Frage dabei ist wie lange (also bei welcher Neigung) der Bot noch steuerbar bleibt wenn sich das Inneleben nach vorn/oben und hinten/oben neigt --> try and error)
- auch gibt es noch beim bremsen das Problem das sich die Bremsenergie über den Motortreiber abbaut (glaube ich zumindest) --> dieser könnte dadurch schwer belastet oder überlastet werden
- die Energie wieder in den Akku zu leiten stell ich mir schwierig vor (nicht die richtige Spg-höhe, gepulst,...)

- (Fern-)Steuerung
- ganz einfach ein kleiner Joystick der von nem Atmega ausgewertet wird und über RN-Funk die Werte an den Bot schickt
- das ganze noch in regelmäßigen Abständen (wenn der Bot z.B. ne halbe Sekunde kein Signal mehr bekommen hat dann soll er automatisch stehenbleiben --> nur zur Sicherheit)

Das war so die Grundausstattung die der Bot braucht um überhaupt halbwegs sicher steuerbar zu sein. Dazu kommen dann noch ein drittes Gyro um festzustellen wie weit der Bot sich in einer Kurve gedreht hat, ein paar Beschleunigungssensoren und noch Statusanzeigen am Bot und an der Fernsteuerung. Des weiteren Abstandssensoren (US und Infrarot) und vielleicht auch ne Funkkamera. Aber das erst alles wenn das oben beschriebene funktioniert (und das wird ne ganze Weile brauchen).

Mir ist zwar noch als hätte ich was vergessen aber das fällt mir schon noche ein und dann schreib ich das auch noch.

Was haltet ihr von diesem Konzept (bitte nicht auf Kleinigkeiten rumhacken --> ist alles noch grob)?

Gruß

P.S.: grad erst mitbekommen - 100ster Beitrag!!!

[Hessibaby]

So rein Gedankenmäßig liest sich das schon ganz gut.
Was mir so zum Thema Bremsen noch einfällt, ist eigentlich vorgesehen den Antrieb mechanisch abzukoppeln ? so das der Innenteil "lose" in der Felge laufen kann. Wie beim Autofahren, wenn Du auf ne Rote zufährst , den Gang rausnimmst und ausrollst. Mit der Funktion könntest Du das Overrouling verhindern, heißt wenn der Gyro einen Deltawinkel >=90° registriert auskuppeln damit die Antriebseinheit wieder runterrollt.
Gruß

[Murdoc_mm]

Was mir so zum Thema Bremsen noch einfällt, ist eigentlich vorgesehen den Antrieb mechanisch abzukoppeln ?


Abkoppeln nein aber entkoppeln ja. Also nur die mechanischen Schwingungen vom Motor vernhalten aber keinen Leerlauf einbauen.

[oberallgeier]

Es ist sicher etwas spät dazu, aber: WENN Ihr die Schwenkgewichte von den beiden A-Streben weg und neben den Akku baut - - dann könntet Ihr diese VORWÄRTS schwenken - gibt schon mal etwas Schwerpunktverschiebung nach vorne - und "Gas" - oder umgekehrt .... ach der Rest ist trivial. TROTZDEM bliebe die Funktion dieser Paddel zum Impulsgeben um die Hochachse (fürs Kurve einleiten) erhalten. Na ja, Balancieren wäre mit denen dann nicht mehr möglich. Aber vielleicht fällt euch auf dieser Schiene etwas zur "Anstellwinkeländerung" bzw. -verminderung des Innenlebens ein.

[Klingon77]

hi,

heute hatte ich den "Mono-Wheel-Rappel"... ](*,)

Ich mußte mal was anderes drehe, fräsen, bohren!
Habe ich heute Vormittag auch getan - werde auch was dazu schreiben. Also duckt euch schon mal! :mrgreen:

Nach einem guten, schmackhaften und nahrhaften Mittagessen ging es dann mit neuem Mut und einer guten Portion Elan frisch ans Werk:

Wie man sieht, sind die Kugellager eingeklebt und halten, soweit ich daß zerstörungsfrei prüfen konnte auch bombenfest (natürlich ohne Bombe - sonst wäre es ja keine zerstörungsfreie Prüfung)...

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/07.jpg

Die Alu-Befestigungsstreben hatte ich ja gestern schon sandgestrahlt.
Die Oberfläche ist demnach matt und man sieht jeden Fingerabdruck drauf. (Muß ich vor dem Lackieren abwischen).

Die Drehteile für die Pendelgewichte sind nun alle gedreht.
Spätestens am Samstag werde ich die drei fehlenden Gewindebohrungen in die Flansch-Scheiben für den Servo-Anschluß fertigen.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/08.jpg

Die Spannflächen auf der Stahlwelle werden dann auch gefräst.

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/09.jpg

Das geht dann alles mit einer Aufspannung des Rundtisches.
Ist immer einiges an Arbeit, die Maschine umzubauen und den Rundtisch auszurichten - obwohl es für die kleinen Spannflächen der Welle und die Bohrungen nicht auf das letzte 1/100 mm genau sein muß. Da reicht auch 0,05mm.

So, das war es für heute an dieser Stelle.

liebe Grüße,
Klingon77

[vohopri]

Hallo,

den Thread hab ich leider erst jetzt entdeckt und durchgelesen. Saaagenhaft und viele schöne Details gibt es zu entdecken. Ich werds öfter durchlesen.

Vor wenigen Jahren hab ich bei einem Aktionstag von höheren Schulen auf der Strasse eine Präsentation gesehen. Die hatten ein zweirädriges Fahrzeug, das autonom balancierte und ferngesteuert gelenkt wurde. Ich kam aus dem Staunen nicht heraus. Die Radanordnung war in line, also wie beim Fahrrad. Das Fahrzeug lag flach auf dem Boden. Das Programm startete den Gyro, liess ihn hochfahren und mit Hilfe eines Servos, das den Gyro bewegte, richtete sich das Fahrzeug auf und blieb ganz ruhig ausgeregelt auch ohne Fahrt aufrecht. Das Konzept ist sicher auf ein Einrad übertragbar. Imo braucht es da zwei gegenäufige Kreisel, damit sich die Kräfte in einer Ebene aufheben, wenn in der anderen Ebene etwas bewirkt wird.

So stell ich mir das vor:
Also 2 Kreisel mit Achse quer (zur Fahrtrichtung) - gegenläufig. Die Achse des vorwärtslaufenden Kreisels wird um die Hochachse (Gierachse) nach links verdreht und gleichzeitig die Achse des rückwärtslaufenden nach rechts. Dadurch kippen beide Kreisel gemeinsam das Fahrzeug um die Längsachse (Rollachse) nach rechts. Die Reaktionskräfte um die Querachse (Nickachse) heben sich auf.

Nur wie die Regelung da Funktioniert, das ist mir nicht bekannt.

grüsse,
vohopri

[Klingon77]

hi,

die Wellen sind fertig gefräst, die Adapterscheiben gebohrt, Gewinde geschnitten, Madenschrauben M3 eingedreht.

Bild habe ich heute leider keines - wird nachgeliefert.

Nun stehen wir vor der Frage, welcher Servo?

In der angehängten Skizze habe ich mal die Maße und Gewicht eingetragen.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/pendelgewicht-masse-gewicht.jpg

Daraus errechne ich 33,75 Ncm (statisch).

Dynamisch sieht die Sache schon wieder anders aus.
Das kann ich nach nahezu 20 Jahren Abstinenz in der Berechnung bewegter Körper auch nicht mehr aus dem Stehgreif ausrechnen.

Wir möchten ja, daß die Gewichte sich schnell bewegen.
Sie sollen Impulse an das Mono-Wheel abgeben.
Je schneller die Bewegung, um so höher der abgegebene Impuls!

Leider habe ich nur am Rande Erfahrung mit Servos.

Die Servos sollen auch noch einige andere Kriterien erfüllen:

1) Die Bautiefe soll möglichst gering sein
(damit sie nicht so weit in das Radinnere hineinragen und die Durchsicht stören)
2) Der Servo soll kugelgelagert sein. Am besten doppelt.
3) Es soll ein metallenes (Alu) Ruderhorn oder Ruderscheibe (nennt man die so?) mitgeliefert werden.
4) Er soll bezahlbar bleiben.

Nun, soweit die Bitte um Hilfe an die "Servofraktion" und die Mathematiker unter euch.

liebe Grüße, Klingon77

PS: ich habe nun @recycle´s Vorschlag bezüglich der Darstellun von Attachment´s hier ausprobiert.
Ist das Bild einmal oder zweimal zu sehen?

[recycle]

PS: ich habe nun @recycle´s Vorschlag bezüglich der Darstellun von Attachment´s hier ausprobiert.
Ist das Bild einmal oder zweimal zu sehen?

Das Bild ist 2 mal zu sehen, einmal im Text und einmal im Anhang. Alles andere hätte mich auch gewundert.

Bei sehr vielen Bildern wird so ein Beitrag natürlich recht lang, wenn alle Bilder doppelt auftauchen.

Ich persönlich finde es aber spezial bei Skizzen mit Bemaßung und Beschreibung wesentlich übersichtlicher, wenn die Bilder direkt im Kontext stehen, als wenn man immer zwischen Text und Attachments rauf und runterscrollen und erraten muss welches Attachment (Bild) zu welcher Beschreibung im Text gehört.
Dafür nehme ich es gerne in Kauf, wenn ich am Ende des Beitrags ein bischen mehr scrollen muss um zum nächsten zu kommen.

Dabei kommt natürlich auch ein bischen auf die Art des Beitrags und der Bilder an.
Bei einem Zweizeiler macht es sicherlich keinen Sinn, wenn die Bilder einmal im Text und 2 Zeilen tiefer nochmal als Attachment auftauchen.

Wenn Beitrag und Bilder verständlich sind, ohne dass man beide im direkten Kontext sieht, würde ich die Bilder auch nicht unbedingt doppelt posten.

[HannoHupmann]

Tja ich fürchte die Antwort wird ebenso entäuschend wie kurz: Mit Servos aus dem Modell bau wirds nicht gehen. Bzw. nicht ganz so einfach. Kugelgelager, Metallruderhorn alles kein Problem nur diese Dinger sind aufgrund des internen Getriebes einfach von Natur aus etwas träge (kommt allerdings auf die Relation an). Wenn man einen findet der schnell reagiert (solche mags auch geben muss man halt mal Datenblätter wälzen) könnte es reichen.

Ich hab allerdings keine Ahnung wie schnell dein System regeln muss (die Servoreaktionszeit ist eine Sache, die µC berechnung eine andere). Und ich fürchte die Physik dahinter ist ausgewachsene Kinetik und die lässt sich leider nicht so einfach berechnen.

[Klingon77]

hi recycle,

Nochmals Danke für die Hilfe!

Ich werde dann die Bilder, wie sonst auch auf meiner HP (Dank an ACU) ablegen und von dort runterziehen.

hi HannoHupmann,
weil das Ganze mathematisch etwas in der Schwebe ist, haben wir variable Gewichte eingeplant.
Weiterhin können die Gewichte oben und unten gefahren werden.
Oben hat man ja einen ganz anderen Hebelarm als unten!

Wenn es mit den Servos nicht gehen sollte, müßten wir evtl. doch auf Schrittmotoren ausweichen.
Die sind kräftig und schnell.

Murdoc_mm wollte aber (aus nachvollziehbaren Gründen) lieber mit Servos arbeiten.

liebe Grüße, Klingon77

[oberallgeier]

Tja ich fürchte die Antwort ...
... ich fürchte die Physik dahinter ist ausgewachsene Kinetik und die lässt sich leider nicht so einfach berechnen.Ach Mensch, es ist doch Weihnachtszeit - und da heisst es doch: "Fürchtet euch nicht ...".

Klar ist da Physik dahinter. Und mit Addition und Subtraktion ist da nix mehr zu machen, aber wer hat gesagt, dass es einfach ist oder sein soll?

Man KANN das alles rechnen. Man KANN aber auch abschätzen was wirklich wichtig ist - und dann spart man sich schon einiges. Aber dazu muss man dann doch etwas Physik im Kopf haben. Aber DU musst das doch eh nicht rechnen!?!?!?

[recycle]

Tja ich fürchte die Antwort wird ebenso entäuschend wie kurz: Mit Servos aus dem Modell bau wirds nicht gehen. ...
....
....Wenn man einen findet der schnell reagiert (solche mags auch geben muss man halt mal Datenblätter wälzen) könnte es reichen.

Könnte es sein, dass du heute etwas wankelmütig bist? ;-)
Dass man nicht jedes x-bliebige Servo verwenden kann sondern ein geeignetes finden muss dürfte Klingon77 bei seiner Fragestellung bereits im Hinterkopf gehabt haben.


Ich hab allerdings keine Ahnung wie schnell dein System regeln muss (die Servoreaktionszeit ist eine Sache, die µC berechnung eine andere). Und ich fürchte die Physik dahinter ist ausgewachsene Kinetik und die lässt sich leider nicht so einfach berechnen

Das war ja eigentlich schon vor Baubeginn klar. Da gab es aber noch keine Maße, Gewichte usw. mit denen man irgendwelche Gleichungen hätte füttern können um überhaupt irgendwas zu berechnen.

Der Workaround war, erst mal anzufangen und mechanisch möglichst viele Variationsmöglichkeiten offen zu halten.
Jetzt müssten eigentlich genug Daten für erste Berechnungen da sein, Frage ist nur, wer soetwas berechnen kann.

Beim Servo würde ich vermuten kräftigste das der Geldbeutel hergibt ist gerade gut genug.
Ob die Stellzeit so wichtig ist, bin ich mir gar nicht mal 100% sicher.
Menschen können ja auch ganz gut balancieren und haben auch relativ lange Reaktionszeiten.
Wir machen das eher mit der Masse und dafür käme es dann mehr auf die Kraft des Servos an.

@Klingon77

Wir möchten ja, daß die Gewichte sich schnell bewegen.
Sie sollen Impulse an das Mono-Wheel abgeben.
Je schneller die Bewegung, um so höher der abgegebene Impuls!
Hier habe ich wie schon öfter erwähnt immer noch den Verdacht, dass der Impuls in die entgegengesetzte Richtung wirkt.

Wenn du irgendwas nach links schubst, drückt dirch der Impuls nach rechts.
D.h. wenn das Rad nach rechts kippt, musst du Masse nach links verlagern um es wieder aufzurichten. Wenn du die Masse ruckartig nach links verlagerst, drückt der Impuls das Rad dann nicht erst mal nach rechts und kippt es damit noch weiter?

Ich befürchte das Konzept mit dem Impuls geht nur auf, wenn du ausschliesslich auf den Impuls und gar nicht auf den Effekt der Massenverlagerung setzt.
Dann müsste die bewegte Masse eigentlich eher möglichst gering sein, dafür aber sehr schnell (ruckartig) bewegt werden. (wie z.B. beim Rückschlag eines Gewehrs).
Ich glaube dafür wäre eine lineare Bewegung auch eher geeignet als die Kreisbewegung eines Pendels.


Daraus errechne ich 33,75 Ncm (statisch).
Gibt es bei Servos einen Unterschied zwischen statischem und dynamischen Drehmoment? Ich glaube eigentlich nicht.

Bei Conrad gibt es für 10 Euro ein Servo, das lazut angabe 65 Ncm Stellkraft hat.
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=227258

Das erfordert zwar nicht die Anforderungen an Metallgetriebe, Metall-Servohorn usw., aber vielleicht sollte man die 10 Euro mal für ein paar Versuche riskieren um überhaupt ein Gefühl für die Sache zu bekommen.

[Gobstar]

Hi, spart nicht am falschen Ende, jetzt steckt so viel Arbeit drin, da nimmt man nicht einfach Servos...Hol dir im Ebay die con der cncecke bekannten Elektrocraft servos mit vernünfftigen encodern um auch eine Dynamik da reinzubringen und genügend Kraft zu haben. Zur not gibts auch kleinere Getriebemotoren mit encodern, aber Servos halte ich nicht für genau, schnell und kräftig genug..


Gruss Stefan

[HannoHupmann]

@Gobstar kannst du deinen Vorschlag bitte so beschreiben, dass man auch was findet bei Ebay? Ein Servos ist doch relativ genau und im high End Segment (ab 30€ aufwärts) auch von den Werten her überzeugend(Auflösung 0,7° und 120ms für 180° ist an und für sich nicht schlecht bei teureren Servos sind vielleicht noch bessere Werte zu erzielen). Die Industrie wird auch nicht mehr ausgeben als der ambitionierte Modellbaufan (ich sag nur HiTec TitanServos HSR-5990TG für 140€).

@recyle die 33,75Ncm für statisch halte ich den falchen Weg ihr versucht doch ein instabiles System stabil zu bekommen, das muss dynamisch gerechnet werden (zuminderst gehen z.Z. bei mir alle Versuche schief ein dynamisches System statisch zu rechnen in den Kinematikvorlesungen).
Du hast es auch schon erwähnt, so einfach können Gewichte nicht verlagert werden und ich wiederspreche dir in dem Punkt, dass der Mensch nur sehr langsam regelt. Deine Reaktionszeiten sind sehr viel Schneller im Bezug auf Gleichgewicht (deswegen fallen wir auch selten um) nur bekommst du das nicht mit da es von deinem autonomen Nervensystem übernommen wird.

Zum testen ist ein 10€ Servo sicher nicht verkehrt aber für lange Zeit reicht er sicher nicht.
Eine Rückgekoppelte Regelsteuerung werdet ihr aber allemal brauche.
Hier wagt man sich einfach in Bereich vor die nicht mehr ganz so trivial in der Physik sind wie es auf den ersten Blick wirkt. Aber vermutlich ist es effizienter einfach zu testen, statt zu rechnen, da machen euch viel zu viele Randeffekte die überlegungen kaputt.

[Klingon77]

hi,

komme gerade sehr müde vom Nachtdienst.

Möchte aber trotzdem kurz antworten.

Impulse:
Das Gleichgewicht und die Lenkung kann durch "langsame" Gewichtsverlagerung geschehen oder durch rasche Impulse.

Impuls ist klar --> Der "Schuß" geht sprichwörtlich nach hinten los.

Was aber auch geht (wenn man rasche Lenkbewegungen braucht) ist die; ich nenne es mal so:

"Impulslenkung" nach @oberallgeier

Er hat sich dafür mächtig ins Zeug gelegt und das Ganze vorher schon mal beschrieben.

Ich versuche mal die Kurzform:
1) Das Rad fährt in eine Richtung mit konstanter Geschwindigkeit
2) Die Pendelgewichte lenken beide möglichst schnell in unterschiedliche Richtungen (eines links; das andere rechts)
3) Ein Drehimpuls um die Hochachse des Rades wird gesetzt.
4) Es dreht sich also bei vorgegebener Vorwärtsgeschwindigkeit z.B: nach links
5) Durch die Bodenhaftung des Reifens bewirkt die linksdrehung ein Kippen des Rades nach rechts weil der Richtungsvektor nicht verändert wurde.
6) Die Rechtskurve ist eingeleitet.

Natürlich könnte man auch lenken, wenn man beide Gewichte "langsam" auf eine Seite verfährt. Mit möglichst kleinem Impuls.
Dabei darf man aber nicht vergessen, daß das Rad während der Auslenkung und der Zeit, die es durch die Trägheit der Masse zum Kippen benötigt immer noch geradeaus fährt!

Man muß testen - aber beide Möglichkeiten können ausprobiert werden.
Dazu noch mit Gewichten unten oder oben (Hebelarmlänge zum Aufsetzpunkt am Boden)
Und mit unterschiedlichen Gewichten.

Wir sind also variabel.

-----------------------------------------------------------------------------------

Die Angabe der statischen Belastung von 33,75 Ncm bezieht sich auf die Minimalanforderung an den Servo!
Dies ist die Kraft, die er ohne Reibung benötigt um das vorhergesehene Maximalgewicht aus der Senkrechten in die Waagerechte zu bringen.

Um dies nun in einer bestimmten Zeit zu tun bedarf es mit Sicherheit sehr viel mehr an Kraft.
Eben dies kann ich nicht berechnen. Da liegt mein Manko.
Es ist halt schon einige Jahre her und ich habe es seit dem nie mehr benötigt!

Der zweite Aspekt ist die Lagerung im Servo.
Diese muß ja die auftretende Kraft aufnehmen können.
Wir haben ja nur ein Lager in der Strebe. Das zeite Lager sollte durch den Servo gebildet werden.
Wir haben uns dazu entschieden, um zu vermeiden daß der Servo durch die längere Bauweise mit einem zweiten Lager weiter in das Rad ragt und die Optik stört.


Wenn "alle Stricke reißen" und wir keinen geeigneten Servo finden, der die oben aufgeführten Spezifikationen erfüllt könnten wir immer noch auf Schrittmotoren umsteigen.

Wie bereits geschrieben:
Schnell, kraftvoll, günstig.

liebe Grüße und Gute Nacht,

Klingon77

[Gobstar]

@Hanno

Hab mich vll. ein wenig falsch ausgedrückt, war auch schon spät..

Also ich dachte da eher an einen richtigen Servomotor mit encodern. Zb. ein kleiner Faulhaber oder Maxonmotor mit Getriebevorsatz. Die Positioniergeschwindigkeit ist recht hoch, höhere Auflösung und mehr Kraft als ein Modellbauservo, zuden nicht einfach nur ein Plastikgetriebe...


Alternativ geht natürlich auch ein übersetzter Schrittmotor..

Gruss Stefan

[oberallgeier]

"Impulslenkung" nach @oberallgeierVielen Dank, aber nach mir heisst es ja nur im "dritten" Schritt. Jedes einrad-fahrende Kid macht das. Und Freaks für einspurige Fahrzeuge mit Kenntnissen zur Rotordynamik kennen sogar die Physik dahinter.

Klingon77 hats ja schon schön dargestellt: der Trick ist es, OHNE Kreisel zu arbeiten. Weil die Präzession "einem in die Suppe spuckt" - mal total flach ausgedrückt, ohne Mathematik. Setzt euch im Gedanken auf ein Einrad und fahrt ne Rechtskurve. Also beim gleichmässigen Fahren den Oberkörper IMPULSartig nach rechts, dann geht der Unterkörper mit anhängendem Einrad nach links (ähnliches bei manchen Manövern auf Schi z.B. Buckelpiste + Jetschwung - :) ich bin auch mal Monoski gefahren bevor ich aufs Snowbord gestiegen bin :) ) die Trägheit lässt euch weiter geradeaus fahren. "Leider" fährt das Rad links und ihr kippt in die von Klingon77 beschriebene Rechtskurve. Jetzt könnt ihr durch Beschleunigen oder Verzögern ganz easy die Kurvenneigung steuern. Der einzige zu berücksichtigende Rotor ist das Rad selber - und das macht keine unanständigen Sachen. Und man braucht keine starken Impulse.

OT aber sicher deutlich: Wer stilrein Schi oder Snowboard fährt, strengt sich eben deswegen auch viel weniger an, als einer, der alles mit Kraft macht. Köpfchen statt Kraft :). Oder ne rotordynamische Differentialgleichung statt "achgottistdaskompliziertundschwierig"-Rufen.

[recycle]

@recyle die 33,75Ncm für statisch halte ich den falchen Weg
Das Drehmoment von 33,75 Ncm hat Klingon77 aus Masse und Hebel des Pendels errechnet. Wenn ein Servo tatsächlich (also nicht nur laut Datenblatt) ein Stellmoment von über 33,75 Ncm sollte das wohl reichen um das Pendel zu bewegen.
Ich glaube nicht, dass es bei einem Servo überhaupt einen Unterschied zwischen statischem und dynamischen Drehmoment gibt. Falls doch, sollte das einzige bei Servos angebenene Drehmoment wohl das dynamische sein, den ein Servo kauft man ja um etwas zu bewegen und nicht als Halterung.
Daher halte ich den Wert erst mal für richtig
Die Stellzeit eines Servos dürfte von der Belastung abhängig sein und da ist den Herstellern natürlich zuzutrauen, dass sie den Wert ohne Belastung angeben.


ihr versucht doch ein instabiles System stabil zu bekommen, das muss dynamisch gerechnet werden
Das ist völlig richtig, spielt aber für die Auswahl des Servos erst mal keine Rolle. Das notwendige Drehmoment für den Servo ist durch das zu bewegende Pendel vorgegeben und das Pendel ist ja schon fertig.
Wenn das Servo den Pendel bewegen kann, ist das Servo OK.
Wenn Klinkon77 das Pendel im eingeplanten Bereich leichter macht ist das Servo immer noch ok. Wenn das Pendel zu leicht oder zu kurz ist, dürfte soviel Arbeit für den Umbau anstehen, dass es auf die 10 Euro für das falsche Servo wahrscheinlich nicht ankommt.


(zuminderst gehen z.Z. bei mir alle Versuche schief ein dynamisches System statisch zu rechnen in den Kinematikvorlesungen). Auf das ganze System bezogen hast du natürlich völlig recht. Wenn man berechnen will, wie schwer, lamg und schnell das Pendel sein muss, man das Ganze als dynamisches System berechnen.
Da sich niemand der das berechnen kann rechtzeitig angeboten hat es zu tun, hat Klingon77 das Pendel halt erst mal gebaut und sucht jetzt ein Servo für dieses Pendel.
Mit ist schon klar, dass ich hier wieder die Stellzeit ignoriere.
Die notwendige Stellzeit ist halt noch unbekannt und die tatsächliche Stellzeit wird vom Servo-Hersteller nicht auf die Belastung bezogen angegeben.
D.h. es gibt momentan nichts zu rechnen.
Daher mein Vorschlag erst mal "nur" 10 Euro für ein Billig-Servo zu riskieren um erst mal ein Gefühl zu bekommen, ob man sich überhaupt im Rahmen des Möglichen bewegt.


Deine Reaktionszeiten sind sehr viel Schneller im Bezug auf Gleichgewicht (deswegen fallen wir auch selten um) nur bekommst du das nicht mit da es von deinem autonomen Nervensystem übernommen wird.
OK, da habe ich mich falsch ausgedrückt. Ich meinte mit Reaktionszeiten nicht das, was im Nervensystem abgeht, sondern die Ausgleichsbewegungen die ein Mensch macht, wenn er z.B. im Stand, auf dem Fahrrad, auf dem Hochseil usw. das Gleichgewicht hält.
Das sieht man keine schnellen ruckartigen sondern eher langsame Bewegungen um das Gelichgewicht zu halten.
(die werden sicherlich durch viele schnelle, unsichtbare und über Reflexe gesteuerte "Zuckungen" unterstützt)


Zum testen ist ein 10€ Servo sicher nicht verkehrt aber für lange Zeit reicht er sicher nicht.
Den "billigen Testservo" auf Dauer zu nutzen war bei meinem Vorschlag auch nicht geplant.

[oberallgeier]

Zu zwei, drei Postings der letzten Tage fällt mir Folgendes ein (Fichte, aus einer Reihe von Vorlesungen, die er vor genau 200 Jahren, im Wintersemester 1807/08, in Berlin gehalten hatte). Wolln wir es mal in Art eines Wortes zum Sonntag nehmen :) :

Euch Alte sonach und Erfahrene, die ihr die Ausnahme macht, euch zuvörderst beschwören diese Reden, bestätigt, bestärkt, beratet in dieser Angelegenheit die jüngere Welt ... Euch andere aber, die ihr in der Regel seid, beschwören sie: helfen sollt ihr nicht, störet nur dieses eine Mal nicht, stellt euch nicht wieder, wie bisher immer, in den Weg mit euerer Weisheit und euren tausend Bedenklichkeiten. Diese Sache, so wie jede vernünftige Sache in der Welt, ist nicht tausendfach, sondern einfach, welches auch unter die tausend Dinge gehört, die ihr nicht wißt. Wenn eure Weisheit retten könnte, so würde sie uns ja früher gerettet haben ... Dies ist nun, so wie alles andere, vergeben, und soll euch nicht weiter vorgerückt werden. Lernt nur endlich einmal euch selbst erkennen, und schweigt.

[recycle]

Fichte, aus einer Reihe von Vorlesungen, die er vor genau 200 Jahren, im Wintersemester 1807/08, in Berlin
......

Ich weiss schon, warum ich nicht Philosophie studiert habe.
Dagegen haben Vorlesungen über Laplace-Transformation und Fourieranalyse ja echt Unterhaltungscharakter ;-)

[womb@t]

Habt ihr dieses Video (http://youtube.com/watch?v=46FswYw-m6o&feature=related) schon gesehen? Es handelt sich dabei um einen Roboter der sich auf einem Bein nur mittels sich drehender Räder in der Waage hält!

[Klingon77]

hi,

pilosobie ist schon was feines.
Gibt, wie die Bibel Rat in allen Lebensagen.

Das Video von womb@t ist wirklich inspirierend. Bin mal gespannt, was Murdoc_mm dazu sagt.
Es gibt mir echt Anlass zur Hoffnung! \:D/

Nun,
ich hatte euch noch mit einigen Fotos gedroht.

Here we are!

http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/10.jpg

Die beiden Servo-Haltestreben mit den gefrästen Wellen und der gebohrten Servo-Anschlußplatte.


http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/11.jpg

Das Ganze von der Seite mit den beiden Abstandshülsen.


http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/12.jpg

Dies ist die Pendel-Anschlußseite mit den beiden, im 90 Grad Winkel angefrästen Flächen für die Madenschrauben. Die Gewindebohrungen kann man im grün gefärbten Pendel im Piktogramm erkennen.


http://klingon77.roboterbastler.de/Mono-Wheel/Seite17/Bilder/13.jpg

Die zweite Seite mit der Servo-Anschlußplatte. Die drei angefrästen Flächen für die Madenschrauben sind ebenfall erkennbar.

Nun müssen noch ein paar Entscheidungen getroffen werden
(Servo, Bohrungen zur Gewichtserleichterung) dann geht es weiter.

So langsam kann ich auch mit der Lackierung beginnen.
Zumindest mal die obere Laufradschwinge
(demontieren, abkleben, sandstrahlen und lackieren).

liebe Grüße und ein frohes Fest wünscht,

Klingon77

[Murdoc_mm]

Hallo,

ich hoffe mal ihr hattet genau so schöne Weihnachten wie ich.

Zum Servo: Ich denke das wir schon einen richtig starken und schnellen Servo nehmen sollten. Ich muss ja nicht wie bei einem Hexa denken und den günstigsten nehmen der grade so die minimalanforderungen abdeckt. Wir brauchen ja nur 2 und da sollten wir den Preis zweitrangig betrachten (soll aber nicht heißen außer Acht lassen!).

Wie währe es z.B. mit diesem hier: Conrad-art.: 229714 - 62

Tech. Daten:

Getriebe: Metall
Stell-Zeit bei 6 V: 0.08 sec (60°)
Stell-Moment bei 6 V: 62 Ncm
Lagerart: Doppelt kugelgelagert

Der ist mit 35 Eu aber schon preislich an der Grenze würde ich sagen und er ist von der Bauform nicht optimal (zu hoch--> sieht doof aus).

Kennt jemand noch einen anderen Servo mit diesen oder besseren Daten (Preis, Kraft, Bauform, Lagerung,...)?


Habt ihr dieses Video (http://youtube.com/watch?v=46FswYw-m6o&feature=related) schon gesehen? Es handelt sich dabei um einen Roboter der sich auf einem Bein nur mittels sich drehender Räder in der Waage hält!


Das find ich sehr geil!!! Also sollte die Lenkung per Schwungscheiben funktionieren (wird für später vorgemerkt).

Gruß und guten Rutsch ins neue Jahr

[radbruch]

Hallo

Also sollte die Lenkung per Schwungscheiben funktionieren
Wenn ich das richtig erkannt habe, wird die Korrektur aber nicht durch einen "Impuls" erledigt, die Räder drehen andauernd, wenn das Gleichgewicht von außen beeinflußt wird.


Nach dem Video wurde mir u.a. dieser Link angezeigt:
http://www.youtube.com/watch?v=n3WhwQ0S-vM
da kann ich meinen Kippler glatt vergraben.
youtube erzeugt angeblich 20% des Datenaufkommens im Internet.
Und eine google-Anfrage verbraucht soviel Strom wie eine Glühbirne am Tag.
(ohne Gewähr)


Guten Rutsch

mic

[recycle]

Nach dem Video wurde mir u.a. dieser Link angezeigt:
http://www.youtube.com/watch?v=n3WhwQ0S-vM
da kann ich meinen Kippler glatt vergraben.

Wie ich dich kenne, hast du morgen auch so ein Ding zusammengebastelt und deine Frau braucht nen neuen Wäscheständer ;-)

[radbruch]

Ne, das ist eher unwahrscheinlich. Ich drücke mich ja schon mit allen Mitteln davor meinem Langbein das Laufen beizubringen. An Rennen, Hüpfen oder gar Springen ist noch gar nicht zu denken. Da steckt einiges mehr dahinter als bei meinen kleinen Spielereien.

mic

[oberallgeier]

... und deine Frau braucht nen neuen Wäscheständer ;-)Ich fürchte eher, dass seine Frau erschrickt, weil der Wäscheständer plötzlich mit der Wäsche durch den Garten rennt ...

[oberallgeier]

Hallo Murdoc_mm,

Was wäre wenn (lach bitte jetzt nicht)

man so ne Art Seitenständerbremse bauen würde. Siehtaus/funktioniert doch recht ähnlich wie

http://www.bikemenu.com/photos/concept/McLean_V8_Monowheel.jpg
die Schuhe von dem Typen.

Man könnte das knapp überm Boden fliegend montieren. Hinterer Servo runter (oder beide) - bremst beim Vorwärtsfahren. Vorderer ... im Rückwärtsgang. Beide Servos GAAAANZ hoch - fürs Kurvenfahren. Beide Servos so, dass der Seitenständer aufliegt - fürs Stehenbleiben ohne Kippen. Material dünne Kohlefaserplatte.

Immerhin hat der Typ seitlich von seinem V8 auch so nen Seitenständer - aber der ist fixiert.

[radbruch]

Hallo Joe

Bremsende Stützen sind an diesem Monowheel nicht gewünscht: Siehe hier (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=336293#336293)

Gruß

mic

[Murdoc_mm]

Hi,


Bremsende Stützen sind an diesem Monowheel nicht gewünscht: Siehe hier (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=336293#336293)


so würde ich das nicht sagen. Wir haben bis jetzt nur noch keine vorgesehen da ich denke ich kann auch ohne Stützen auskommen. Aber die Idee von Oberallgeier ist gar nicht mal schlecht. Wenn ich es später nicht hinbekomme den Bot zu balancieren und die Schwungscheiben auch nicht helfen sind diese Stützen super.

Allerdings gibts wie immer einen Haken: der Platz

https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=2013

An position 1 sind die Platinen und die Schwungscheiben geplant (da wirds schon sehr voll).
An positionen 2 (Seitenansicht beidseitig) sind die Antriebsmotoren des Bots.
An position 3 (von Vorderansicht beidseitig; also man sieht grade bloß eine) sollen die Antennen (doppelantenne) ihren Platz finden.

Einzige noch verbleibende Position sind die beiden 4.
Könnte aber sehr eng werden (hab keine Maße).

Ich möchte erstmal nichts weiter anbauen (lassen) aber für später ist das sicher ganz gut.

Noch mal zur Servofrage: Weiß jemand einen besseren als ich auf seite 11 unten geschrieben habe?

Gruß

[radbruch]

Hallo

Hab ich wohl falsch interpretiert. Die Platzprobleme kann man doch sehr einfach lösen: Akkus (sind doch 12V, oder) auf zwei Akkus verteilen, diese dann seitlich neben dem Monowheel anbringen und schon ist reichlich Platz zwischen 1 und 4. Und der Schwerpunkt des Innenteils ist tiefer und an den Akkus kann man noch die Stütz-/Bremsräder anbringen. Das bedeutet leider ein paar zusätzliche Sonderschichten für den Macher, sollte aber unbedingt mal versucht werden.

Gruß

mic

[Murdoc_mm]

sind doch 12V, oder


12 V und 12 Ah wenn ichs richtig im Kopf habe


auf zwei Akkus verteilen, diese dann seitlich neben dem Monowheel anbringen


hatten wir auch schon vor. Aber wir mussten dann feststellen das der Bot sich dann nicht mehr sehr weit in die Kurve legen konnte. Und besonders schön sahs auch nicht aus. Ach und den Schwungscheiben währen die Akkus auch im Weg gewesen (ist ja zumindest auch noch eingeplant vielleicht Schwungscheiben einzubauen).

[vohopri]

Hallo, wie gehts dem Projekt?

Hab inzwischen den Unibot von Jascha van Pommeren gesehen. Das ist ein überzeugendes Konzept und funktioniert offensichtlich.

grüsse,
Hannes

[Klingon77]

hi vohopri,

das Material für die Pendelgewichte ist endlich eingetroffen. Mein Materialhändler hat sich wohl über Weihnachten ein paar freie Tage gegönnt.

War nicht böse drum; so konnte ich auch mal "Luft holen".

Aber nicht, daß Ihr nun denkt, Murdoc_mm würde mich drängen [-X

Komme gerade für eine Tasse Kaffee aus der Werkstatt - habe eben alle Teile abgesägt.

Bilder kommen wahrscheinlich am WE oder Anfang nächster Woche.

Hast Du einen Link zu dem Unibot?

Gehe nun wieder ein wenig fräsen.

liebe Grüße,

Klingon77

[Murdoc_mm]

Hi,

gesundes neues an alle.

Ich hab hier ein paar Videos gefunden: http://swik.net/User:stinkyworld/HACKED+GADGETS/Unibot+-+3D+Stabilization/bpj5l

Hat jemand noch einen Link mit mehr Text?

Gruß