Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Treppen fahrender Bot
Hallo,
nun ist es soweit, ein RN-Control-Board (1.4 Mega32) liegt hier rum und nun möchte ich demnächst meinen ersten Roboter realisieren.
Da ich ein "Kellerkind" bin und gerne erfahren würde, was so oben vor sich geht (es soll ein Erkundschafts-/Spionagebot werden), soll er Treppen fahren können. O:)
Er soll eine einfache, kurvige Treppe rauf- und runterfahren können. Kein Bot mit Beinen, Ketten, Hovercraft oder sowas, sondern mit 4 (oder notfalls mehr) Rädern. Nun hab ich mir viele Gedanken gemacht wie ich das anstellen könnte. Da ich es möglichst einfach und unkompliziert im Bau haben möchte, ist das hier mein Favorit:
Dieses Bild soll nur die (ungefähren) Maße des Bots darstellen:
http://oliver.ddnetservice.net/Bilder/Grafik2.jpg
Die Funktionsweise des Bots:
http://oliver.ddnetservice.net/Bilder/Grafik1.jpg
Doch auch nach langem Überlegen und konstruieren am PC bin ich mir nicht sicher, ob dieses Prinzip funktioniert - es erscheint mir zu simple. :-k
Kann das funktionieren?
Oder wird es Gleichgewichts-/Haftungs- oder andere Probleme geben?
Falls meine Überlegungen zu den Skizzen falsch sein sollten, sagt mir wo der Haken liegt!
MfG
Bei der Betrachtung der Bilder hast Du sicher auch gefragt:
Wie schafft es A1 die Treppe hochzukommen?
Liegt der Schwerpunkt bei B1?
A3 B3 kann nicht tiefer gelegt werden.
Im ersten Bild ist das Gehäuse etwas klein.
Wenn das Gehäuse größer ist wo liegt dann der Schwerpunkt bezüglich A2 B2?
Ganz unmöglich ist es nicht, soll es für eine oder für viele Treppen gehen?
Manfred
A1 dürfte kein Problem sein, ich vermute du kennst die "Rebounds" von Tyco?
Die schaffen auch ohne Probleme Wände "hochzufahren".
Also eig sehe ich keine Schwierigkeit im Befahren einer ("einfachen") Treppe, wenn ich so die "Rebounds" betrachte.
Der Schwerpunkt - sollte der nicht mittig sein?
Warum sollte das Gehäuse (die Höhe - der Rest ist ja nicht vollständig auf der Skizze) zu klein sein?
Da es Gleichgewichtsprobleme geben könnte, wenn ich das Gehäuse zu hoch hinaus baue, wollte ich es halt möglichst niedrig machen.
(Die genauen Maße vom Gehäuse stehen noch nicht fest)
Wenn das Gehäuse tiefer säße, würde er an der Kante aufkommen. Da etwa 5mm mehr als die "Mitte" benötigt werden, habe ich das Gehäuse 1 cm höher gesetzt, um noch Luft zu haben.
Der Bot soll nur (eine) Treppe(n) ohne überstehender Stoßfläche, mit Setzstufen bewältigen können.
Ach ja - das der Bot soll Allrad kriegen! (Jedes Rad ein Motor)
Damit wären einige kritischen Stellen angesprochen, die durchaus lösbar sind.
Aufpassen sollte man noch auf die Übergabe der Bodenhaftung von B nach A. Kurz nach der Stellung 2 geht B in die senkrechte Bewegung über. Dann liegt der Schwerpunkt (speziell wenn er etwas hoch liegt) noch mehr über B als über A und A muss die Haftung bringen.
Bei der Bemerkung zum kleinen Gehäuse ging es mir nur um die Lage des Schwerpunkts wenn es dann höher wird.
Je nach Treppenhöhe und Reifenhaftung wird es schon gehen.
Manfred
HannoHupmann
08.12.2007, 10:31
Man kann sich das ganze einfacher machen, indem die Räder einfach noch grösser werden. So eine Treppenstufe hat 21,5cm. Wenn der Radius eines Rades sagen wir mal 20cm hat dann kann er ohne Probleme die Treppen hochfahren denke ich.
Wie du es auf dem Bild gezeigt hast ist schon sehr ideal denn der Schwerpunkt des ganzen Gefährts muss irgendwie über die Kante gebracht werden und dass wird nicht funktionieren wie gezeigt. Den wirklich kritischen bereich zwischen A2 und A3 hast du komplett ignoriert. Hier wird der Roboter in eine Position kommen in der er eher nach hinten kippt als die Treppe hochfahren (außer bei Idealer Reibung die, die Gewichtskraft des Roboters kompensieren kann).
Mit größeren Rädern wird es bestimmt pro Stufe einfacher werden...
Er soll eine einfache, kurvige Treppe rauf- und runterfahren können.
Das mit der "kurvigen Treppe" wird wohl auch noch etwas werden. Das einzige was nachher einfach ist, ist vielleicht die Treppe und nur die wäre zu ändern. O:)
Interessant ist sicher auch, das Gehäuse aus dem ersten Bild als einen Sockel anzusetzen auf dem der weitere Gehäuseteil auf einem Schlitten nach vorne und nach hinten geschoben werden kann. Vielleicht sogar auf einer gekrümmten Bahn, dann hätte man den Schwerpunkt eher da wo man ihn braucht.
Manfred
HannoHupmann
08.12.2007, 11:26
Bei kurvigen Treppen darf man nur die Räder nicht starr machen sondern muss die lenkbar machen. Dann sollte es kein Problem geben damit. Die Ideen von Manf gehen sicher auch, nur muss man dann noch mehr konstruktiven Aufwand betreiben
Danke ertmal für die Antworten!
Man kann sich das ganze einfacher machen, indem die Räder einfach noch grösser werden. So eine Treppenstufe hat 21,5cm. Wenn der Radius eines Rades sagen wir mal 20cm hat dann kann er ohne Probleme die Treppen hochfahren denke ich.
Nun also unsere Treppenstufen haben eine Höhe von ca. 16,7 cm und eine Breite von 25,7cm. Wenn die Reifen noch größer wären, würde er außerdem nicht auf einer Stufe "stehen" können. Dann weiß ich nicht, ob es nicht zu große Haftungsprobleme geben wird.
Den wirklich kritischen bereich zwischen A2 und A3 hast du komplett ignoriert. Hier wird der Roboter in eine Position kommen in der er eher nach hinten kippt als die Treppe hochfahren (außer bei Idealer Reibung die, die Gewichtskraft des Roboters kompensieren kann).
Ich habe keine Stellen ignoriert, mit meinem (Geometrie- O:)) Programm kan ich die Räder bewegen. Diese Stelle ist allerdings die, die mir am meißten Kopfschmerzen bereitet. Ich habe auch schon überlegt, für die hinteren (links auf meinen Zeichnungen) Räder, größere als die vorderen zu nehmen.
Das mit der "kurvigen Treppe" wird wohl auch noch etwas werden. Das einzige was nachher einfach ist, ist vielleicht die Treppe und nur die wäre zu ändern.
Du meinst ich sollte die Treppe umbauen. O:) [-X
Ja, die Kurven dürften das größte Problem der Treppe sein, mal sehen wie das wird...
Bei kurvigen Treppen darf man nur die Räder nicht starr machen sondern muss die lenkbar machen. Dann sollte es kein Problem geben damit.
Hey, darauf bin ich noch gar nicht gekommen. Eig ganz logisch, sollte funktionieren.
Lenkung für die vorderen Reifen sollte genügen, oder?
HannoHupmann
08.12.2007, 12:52
@Olli08 ist doch nicht so wild, wenn er auf keiner Stufe mehr steht. Wenn die Reifen genug Grip haben fährt der die Stufen rauf wie bei einer schrägen Rampe.
Ich würde vielleicht sogar einfach in der Mitte knicken und nicht lenken das sollte reichen. Aber ob es sinn macht vorn und hinten zu lenken hängt von den Kurvenradien ab.
Ok, ich werd mal Zeichnungen machen, so dass ich alles unterkriege und mit Lenkung in der Mitte.
Was meint ihr zu unterschiedlichen Größen der Räder?
HannoHupmann
09.12.2007, 18:06
Achja fällt mir gerade auf, der Thread ist hier eigentlich völlig falsch. Er müsste entweder in Mechanik oder in "geplante Projekte" verschoben werden.
Vielleicht kann sich ein Moderator mal darum kümmern.
Wie jetzt "völlig falsch"? Es heißt doch:
"Hier geht es um die Konstruktion, Planung von Robotern u.a. Elektronikprojekten mit CAD- und/oder Zeichenprogrammen. Zudem um das Layouten von Platinen mit gängigen Programmen wie Eagle, Target, Protel usw."
Naja, wenn es doch falsch sein sollte, kann das ja mal ein Moderator verschieben.
Nach dem Stress der Arbeiten, habe ich jetzt wieder etwas Zeit für meine Planungen gefunden. Ich weiß noch nicht, welche Räder und Motoren ich nehmen werde, die auf den Zeichnungen sind nur spontane Ideen. Ich werde mich noch mit den Rechnungen zur Reibung, Motorkraft und so weiter beschäftigen müssen, und dann nochmal genauer werden. Hier aber mal der Zwischenstand:
http://oliver.ddnetservice.net/Bilder/Grafik3.jpg
http://oliver.ddnetservice.net/Bilder/Grafik4.jpg
Die Lenkung habe ich weggelassen, weil ich es mir nochmal anders überlegt habe.
Was meint ihr dazu?
Ist so eine Konstruktion besser als mit gleichen Rädern?
HannoHupmann
20.12.2007, 09:00
Wird vermutlich trotzdem nicht über die Treppenstufe kommen. Entscheident ist einfach den Schwerpunkt über die Kante zu ziehen. Dazu müssten nämlich die vorderen, über der Kante liegenden Räder soviel Reibung erzeugen, dass sie die hinteren Räder hochziehen können. (Letzteres wird schwer da die Reibung von Gummi auf Parkett oder Teppich nicht künstlich erhöht werden kann). Das ganze könnte vielleicht funktionieren wenn die großen Räder die Vorderräder sind (der Schwerpunkt ist bereits im Moment der Kantenüberrollung auf der nächsten Stufe) nur fürchte ich wird der Roboter in so starke Schräglage kommen, dass er nach hinten umfällt.
Rechnerisch wird es ziemlich kompliziert, denn es müssen einige Fälle untersucht werden. Als kleinen Praxistipp bzw. Praxisbeispiel: Für Rollstuhlfahrer (die Handgetriebenen nicht die E-Teile) ist es praktisch unmöglich über einen Randstein zu fahren (der dürfte etwas die gleiche Höhe haben wie eine Treppenstufe.
Dieser hat vorn auch kleinere Räder als hinten (vorwärts geht schon mal gar nicht, man kommt mit den kleinen Rädern nicht über die Kante). Versucht man es rückwärts um mit den größeren Rädern die Kante zu nehmen, rutscht man in dem Moment wieder zurück wo der Rollstuhl in Schräglage kommt da die beiden vorderen kleinen Räder nicht gebremst bzw angetrieben sind.
Für deinen Roboter bedeutet es, dass du immer soviel Reibung mit 2 Rädern aufbringen musst um das Gesamtgewicht halten zu können. Die Reibung hängt aber vom Fahrzeuggewicht hab, d.h. nur ein schweres Fahrzeug bringt auch ordentlich Reibung auf den Boden. Wenn man das Gewicht künstlich erhöht um mehr Reibung zu erzeugen, wird es aber darauf hinauslaufen, dass es wieder zu schwer ist.
Da in 6 Jahren Roboterhobby noch keinen radgetriebenen Treppenroboter gesehen habe, vermute ich sehr stark, dass es schlicht nicht funktioniert.
Das einzige Prinzip welches ich mir vorstellen könnte, dass klappt ist das selbe wie bei diesen Sackkarren die 3 kleine Rollen um eine größere haben.
Bau dir doch am besten ein kleines Modell aus Lego (und ne kleine Treppe), damit kann man sicher gut testen. Ich hatte da auch mal ein treppenfahrendes Gerät gebaut, allerdings mit 3 Achsen, in der 3ten Knickbar und mit verschiebbaren Schwerpunkt.
Wird vermutlich trotzdem nicht über die Treppenstufe kommen. Entscheident ist einfach den Schwerpunkt über die Kante zu ziehen. Dazu müssten nämlich die vorderen, über der Kante liegenden Räder soviel Reibung erzeugen, dass sie die hinteren Räder hochziehen können.
Wenn das Fahrgestell in der Mitte nicht auf der Treppenkante aufsetzt, sollte es eigentlich kein Problem geben. Dann muss der Schwerpunkt nicht über die Kante gezogen werden und die Hinterräder können bis an die Stufe ran dann wie die Vorderräder die Stufe hochfahren.
Zu verhindern, dass das Fahrgestell in der Mitte auf der Treppenkante aufsetzt dürfte allerdings nicht ganz einfach sein, weil man den mittleren Verbindungsteil zwischen den Antriebsachsen nicht beliebig hoch machen kann, ohne dass der Schwerpunkt irgenwann so hochkommt, dass der Roboter hintenhinten über kippt.
Wenn ich mir Olli08's letzte Zeichnung ansehe, könnte man hintere und vordere Antriebsachsen mit einem Riemen verbinden.
Dann würde das Fahrgestell mit dem Riemen auf der Kante aufsetzen und der zieht das Fahrgestell über die Kante, sobald die Reifen nicht mehr genug Griff haben.
@HannoHupmann: Jetzt blick ich nicht mehr durch: Erst behauptet ihr mit genug Grip würde es funzen, jetzt meinst du, es würde nicht gehen. :-s
@ähM_Key: Was soll ein Modell aus Lego bringen? Ich habe jedenfalls kein Mindstorms oder sowas, falls du das meinst. Und einfach so ein unmotorisiertes Modell bringt mich auch nicht weiter. Außerdem hab ich zur ersten Version schon mal eins gebaut, hat mir nicht weitergeholfen. :-k
Jetzt wurde mir die Hoffnung von einem 4-rädigen, treppenfahrenden Roboter schon fast entgültig genommen, vllt werde ich doch eine meiner anderen Ideen umsetzen. 8-[
@ähM_Key: Was soll ein Modell aus Lego bringen? Ich habe jedenfalls kein Mindstorms oder sowas, falls du das meinst. Und einfach so ein unmotorisiertes Modell bringt mich auch nicht weiter.
Unmotorisiert bringt natürlich wenig, aber ansonsten könnte man sich mal ansehen wann er umkippt usw...ein Gefühl für das Problem bekommen.
Wenn ich mir Olli08's letzte Zeichnung ansehe, könnte man hintere und vordere Antriebsachsen mit einem Riemen verbinden.
Dann würde das Fahrgestell mit dem Riemen auf der Kante aufsetzen und der zieht das Fahrgestell über die Kante, sobald die Reifen nicht mehr genug Griff haben.
Hey, das ist die Idee! =P~
Und du meinst, es würde keine Haftungsprobleme geben?
Kann mir jemand sagen, wie man das ausrechnet?
Achja, die Treppe ist aus Fliesen.
Anscheinend gibt es doch noch Hoffnung?! O:)
HannoHupmann
20.12.2007, 18:46
@Olli08 Beide Aussagen sind kein Widerspruch. Mit genügend Grip würde es gehen, aber diesen "genügend Grip" wirst du nicht erreichen können in der Praxis. Es ist ein rein theoretischer Wert.
Alternativ kannst du aber einfach den Roboter sehr viel größer bauen oder ein anderes Konzept als das bisher vorgeschlagene verwenden. Den nur dieses wird nicht funktionieren. Eventuell ein anderes aber schon.
Die Lösung mit dem Riemen kommt der Gesamtlösung bestimmt näher, ich bezweifle aber immernoch, dass es damit funktioniert. Den es ist wieder ein klarer Fall von nicht vollständig durchdacht. Wenn der Riemen unter Spannung steht (also ähnlich wie bei einem Kettenfahrzeug) dann wird der Roboter bis an die Kante fahren und dann einfach schräg an dieser lehnen. Die vorderen Räder hätten keinen Kontakt mehr zur nächsten Stufe.
Wenn man den Riemen nicht spannt, dann würde es in dieser Situation helfen. Denn jetzt würde der Roboter über den Riemen genügend Haftung bekommen und könnte hochfahren. Problem ist nur dann, ein ungespannter Riemen ist der Tod beim normalen fahren (wird verlohren bzw. hängt irgendwo rum). Geht also wieder nicht.
@Olli08 das ist genau leider der springende Punkt am Roboterbasteln. Man hat eine tolle Idee und dann funktioniert das Konzept wegen ein paar physikalischen Gesetzen nicht.
Du kannst jetzt entweder das Projekt ganz aufgeben und was anderes machen oder dir ein neues Konzept überlegen. Bei vielen Robotern ist das erste nicht gleich das finale Konzept, da muss man sich erst mal viel überlegen. Wenn allerdings gleich drauf los bastelt, dann kann das unter Umständen sehr teuer werden (ich weis das aus eigener leidvoller Erfahrung, bei mir steht ein misslungenes 500€ Projekt rum). Daher erst überlegen (und zwar an allen Punkten), dann bauen!
Und hoffnung gibt es bis solange bis bewiesen wurde, dass es KEIN Konzept gibt, dass funktionieren könnte, aber da sind wir noch lange lange lange nicht (Perpetum Mobile ist z.B. so ein Fall, dafür gibt es einfach KEINE Lösung).
Günter49
20.12.2007, 19:21
@HannoHupmann
Da in 6 Jahren Roboterhobby noch keinen radgetriebenen Treppenroboter gesehen habe, vermute ich sehr stark, dass es schlicht nicht funktioniert.
Schau dir mal die folgenden links an:
shrimp:
http://asl.epfl.ch/index.html?content=research/systems/Shrimp/shrimp.php
(auf der Seite gibt`s auch ein video)
Helios 5
http://www-robot.mes.titech.ac.jp/robot/wheeled/helios5/helios5_e.html
Mein eigener Roboter stairBOT:
www.stairbot.de
Nach meinem Geschmack der Beste:
http://www.roboken.esys.tsukuba.ac.jp/english/Yamabico/special/viewdata/82.jpg
als video (29,9MB!!!):
http://www.roboken.esys.tsukuba.ac.jp/movie/2005/KSK/KSK24.mpg
aus Lego:
http://www.philohome.com/stairs/ptitgneugneu.htm
Design-Studien/Animationen:
http://www.form-gestaltung.de/3d-animation/3d-animation.htm
http://gizmodo.com/gadgets/clips/imagineer-helps-design-cute-killer-robot-331648.php?autoplay=true
Gruß, Günter
Die Lösung mit dem Riemen kommt der Gesamtlösung bestimmt näher, ich bezweifle aber immernoch, dass es damit funktioniert. Den es ist wieder ein klarer Fall von nicht vollständig durchdacht.
Dass die Idee nicht vollständig durchdacht ist, gebe ich gerne zu.
Wenn der Riemen unter Spannung steht (also ähnlich wie bei einem Kettenfahrzeug) dann wird der Roboter bis an die Kante fahren und dann einfach schräg an dieser lehnen. Die vorderen Räder hätten keinen Kontakt mehr zur nächsten Stufe.
Bei der Idee Vorder- und Hinterachse über einen Riemen zu verbinden, bin ich eigentlich davon ausgegangen, dass der Riemen über die Antriebsachsen natürlich auch angetrieben wird.
Daher sehe ich eigentlich nicht, warum der Roboter ein Päuschen machen und mit den Vorderrädern winken sollte, wenn er mit dem Riemen an die Kante kommt.
Ich hatte mir eigentlich vorgestellt, dass der Riemen den Schwerpunkt bis über die Kante zieht und das Chassis dann wieder auf die Vorderräder kippt.
Ob das klappen kann, hängt natürlich vom Gesamtaufbau des Chassis und davon ob die Riemen genug Gripp haben ab.
Ich schätze an einer Treppenkante kann ein Riemen - eventuell auch Zahnriemen - schon ein bischen Gripp aufbauen.
Wenn der Roboter nicht mehrere Stufen auf einmal nehem soll, muss er ja relativ kurz sein, d.h. der Riemen muss nur ein paar Zentimeter überbrücken.
Wenn man den Riemen nicht spannt, dann würde es in dieser Situation helfen. Denn jetzt würde der Roboter über den Riemen genügend Haftung bekommen und könnte hochfahren.
Die Riemenspannung ist keine digitale Grösse. Da lässt sich vielleicht auch noch irgendwas zwischen zuviel und zuwenig finden.
Um zu verhindern, dass der Riemen abfällt, könnte man einen Riemenspanner verwenden der entsprechend nachgibt, wenn das das gesamte Chassis mit dem Riemewn auf der Kante aufliegt.
Unmotorisiert bringt natürlich wenig, aber ansonsten könnte man sich mal ansehen wann er umkippt usw...ein Gefühl für das Problem bekommen.
Ich glaube mit einem Modell, z.B. aus Lego, könnte man auch unmotorisiert schon mal etwas Gefühl sammeln, was gehen könnte und was überhaupt nicht funktioniert.
Treppe und Model sollten natürlich vom Maßstab zueinander passen. Aber da könnte man statt der echten Treppe ja leicht ein Modell aus ein paar Treppenstufen basteln.
HannoHupmann
21.12.2007, 12:30
@recycle mit gespanntem Riemen geht es nicht. Wenn der Robor so klein bleiben soll, dass er nicht mehrere Stufen auf einmal überfahren kann sondern auf jede höhere Stufe aufliegen, dann geht es nicht. Den der Roboter fährt an die nächst Stufe heran. Wird sich nun an der "Wand" hochziehen bis er etwa einen Winkel von 45° hat, diese Situation meine ich mit Schräg aufliegen. Nun ist der Schwerpunkt in der mitte des Roboters und noch nicht über der Kante sondern irgendwo dazwischen. Fährt der Roboter nun näher heran, dann wandert der Schwerpunkt nicht über die Kante sondern nach hinten. Der Roboter fällt auf den Rücken und es funktioniert nicht.
Andere Idee der Schwerpunkt ist vorn also auf den Vorderrädern. Der Roboter fährt an die Kante und wird nicht hochkommen, denn der die Reibung auf den Hinterrädern (oder dem hinteren Teil der Ketten) reicht nicht um den Schwerpunkt anzuheben und über die Kante zu schieben.
Physikalisch sind alle Lösungen unsinnig die keine Verlagerung des Schwerpunkts ermöglich. D.h. wenn ein Teil des Roboters über der Kante ist, dann wird der Schwerpunkt auf diesen Teil geschoben. Alternativ kann auch ein 3 Teiliges Modell gewählt werden auf dem immer 2 Teile auf der nächsten Stufe sind und nur der letzte Teil nachgezogen wird.
Leider ist das Treppenproblem ein physikalisch etwas undurchschaubares Problem, so dass man sehr leicht eine vermeindliche Lösung findet, aber in der Praxis nicht weiter kommt. Ob Ketten oder Räder spielt da eigentlich keine Rolle.
thx an alle, die geantwortet haben!
Also, ich werde wahrscheinlich - nach überarbeiteten Plänen - meinen Roboter so bauen wie auf meinen Skizzen. Auch wenn es so nicht funktionieren sollte, er also keine Treppen bewältigen kann, so kann er immer noch auf ebener Fläche fahren. Außerdem könnte ich dann herausfinden, wo der Bot Probleme an der Treppe bekommt und es zu versuchen zu verbessern.
@HannoHupmann wenn du dir so sicher bist, das es nicht klappt, bist du bestimmt ein Physik- und Matheprofi, der mir das mal vorrechnen kann?! :roll:
Ich denke mal nicht, daher sind das alles - wie die anderen Antworten auch - nur Vermutungen, ich hätte aber lieber Beweise!
@Günter49 was meinst du denn zu meinen Ideen? Wird nicht funzen, oder?
Günter49
22.12.2007, 14:16
@Olli08
Auf den ersten Blick fand ich deinen Entwurf bestechend. Aber in der grauen Wirklichkeit werden genau die Probleme zwischen den Positionen A2 und A3 auftreten, die HannoHupmann schon ausführlich beschrieben hat. Haben die unteren Räder erst mal vom Boden abgehoben (wenn es dazu überhaupt kommt), werden die nach unten wirkenden Gewichtskräfte nur noch von den vorderen Rädern auf der oberen Stufe gestützt. Die Schwerpunkte der unteren Räder und des Rahmens/Fahrgestells mit Batterien usw. befinden sich aber hinter dem Auflagepunkt der oberen Räder. Die Wirklinien dieser Gewichtskräfte gehen nicht durch den Auflagepunkt, es entsteht also ein nach links (also hinten) gerichtetes Drehmoment, das die oberen Räder vom Untergrund abhebt. Drücken die Räder nicht mehr auf den Untergrund können sie auch keine Kraft mehr übertragen. Der Roboter rutscht nach hinten und kippt dann hintüber in den Abgrund. Wie ich leidvoll an meinem stairBOT-Roboter beobachten musste. Obwohl der seinen Schwerpunkt verschiebt, war er doch recht sensibel auf das richtige Ausbalancieren der einzelnen Schwerpunkte.
Ich glaube, dass die Möglichkeit zur Verlagerung des Schwerpunkts während des Steigens der Kern des Problems ist. Auch darauf hat HannoHupmann ja schon hingewiesen. Treppen sind für Menschen gemacht und Menschen steigen Treppen, indem sie ihren Schwerpunkt mit dem Fuß auf der unteren Stufe abstützen, den entlasteten anderen Fuß auf die nächste Stufe heben, den Schwerpunkt über diesen Fuß bringen und den nun entlasteten unteren Fuß nachziehen. Nur halt ein bisschen dynamischer als hier gerade beschrieben. Ein kurzer Roboter, der maximal zwei Stufen überspannt, sollte diese menschliche Treppensteigestrategie irgendwie nachbilden. Längere Radroboter mit 6 Rädern, die drei Stufen überspannen können, schaffen die Treppen auch durch kraftvolle Antriebe und die Unterstützung der Schwerpunkte durch mindestens zwei Stufen z.B. robuRoc6: http://www.robosoft.fr/eng/sous_categorie.php?id=1027 . Der auf gleichen Seite dargestellte vierrädrige robuRoc4 fährt zwar auch über Treppen, aber eben nur solche, die für seine Größe flach angelegt sind. Bei einer Treppe, die so steil ist wie in deinem Fall, würde er unweigerlich auf den Rücken fallen. Da fällt mir noch ein vierrädriger Roboter ein, von dem es ein Bild gibt, wie er eine Treppe befährt. Der Roboter Orpheus der Uni Brno, der 2003 den RescueRoboCup gewonnen hat. ( http://www.uamt.feec.vutbr.cz//robotics/orpheus/index.html.cz / englische Beschreibung hier: http://robotarenas.nist.gov/2003_competitions/Robrno%20Awardee%20Paper.pdf ) . Die Treppe kann er aber nur befahren, weil er sie schräg anfährt und er sich dadurch auf drei Stufen abstützen kann.
Trotz dieser eher skeptischen Einschätzung zu den Erfolgsaussichten deines Entwurfs, lass dich nicht entmutigen. Vielleicht fällt dir ja eine erfolgreiche Lösung des Problems ein, mit der jetzt noch keiner rechnet.
Viel Erfolg
Günter
edit: Vielleicht als kleine Anregung ...
http://www.ara.com/products/LRV%20Steps%20and%20Car%20Inspection%20110805.mpg
HannoHupmann
22.12.2007, 17:27
@Olli08 nun ja ein Matheprofi vielleicht und ich kann dir das auch vorrechnen, nur nicht so, dass es ins Forum passt. Wenn man sich gegenüber sitzt ist es in ein paar Minuten auf einem Blatt Papier erklärt.
Abgesehen davon weis ich nicht ob dir ein haufen Formeln viel nutzten.
Aber ich hab mir selber schonmal viel Gedanken gemacht wie sowas funktionieren muss und bin zu der Erkenntnis gekommen, dass es einfach nicht geht mit obigem Konzept.
Günther hats nochmal bestätigt die Physik spielt in diesem Moment einfach nicht mit und daher klappt es nicht. Aber wenn du dich nicht überzeugen lassen willst probier es einfach aus.
Das Konzept von Günther sieht auf den ersten Momen besser aus nur funktioniert es wohl auch nicht so super. Treppen sind mit Beinen oder mehreren Rädern wesentlich einfacher zu überwinden als mit 4 Rädern oder Ketten, wenn diese nicht deutlich größer als eine Stufe sind.
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