Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel

[mausi_mick]

Hier möchte ich meine Vorarbeiten zu einem/r einfachen MonoWheel - Träger / Basis vorstellen.

Anders als bei dem hervorragenden und einzigartigen MonoWheel Projekt von Klingon77 und Murdoc_mm ist meine Zielsetzung wohl eine andere:

- Fahrwerk mit einfachen Werkzeugen (Säge, Feile etc.) und geringem handwerklichen Geschick erstellbar

- Materialkosten unter 60 €
- möglichst wenig Spezialbauteile

- Basis für verschiedene Antriebsarten / Gleichgewichtssteuerungen
- Antriebseinheit und Laufrad (für Änderungen) leicht trennbar

Um diese Ziele zu erreichen, habe ich mich für eine Leichtbauweise mit
geringen Abmessungen (Baby-Wheel) entschieden.
Gewicht / Masse : Gesamt: 620 g Aussenrad: 230 g.
Raddurchmesser (21,3 cm aussen, 14 cm innen)
Antriebseinheit: Länge: 14cm, Breite: 4,5 cm Motorkasten, 9cm Achslänge)

Mein erster Versuch ist mir doch etwas zu klein geraten (Baby-Wheel),
da hatte ich dann kaum noch Platz für Einbau Servo, Ausgleichgewichte etc
( siehe Foto Baby-Wheel).

Der Aufbau des Basic-Mono-Wheel ist sehr symmetrisch, zur Zeit experimentiere ich mit einem Schnurrollen/Riemenantrieb mit einem Motor, dessen Welle an beiden Seiten herausgeführt ist,
sodass der Antrieb auf beide Seiten verteilt wird.

Mein Traum wäre ein Direktantrieb durch einen asynchronen Kurzstatormotor (wie er in den Anfangszeiten des Transrapid bei Krauss-Maffei verwandt wurde, nur muss das MW nicht 250 km/h fahren muss und 8/14 t wiegt).
Meine bisherigen experimentellen Erfahrungen (Spulen wickeln) waren aber eher negativ (Drehfeld-Erzeugung ok( vielleicht zu wenig überlappend), Aluminium-Ring an/in Aussenrad als LIM (Kurzschlussläufer), Drehfeldwicklung links / rechts vom LIM mit geblechtem Eisenkern in Handarbeit problematisch). Hier müsste mal ein Experte ran (Ich glaube, an der UNI in Paderborn machen die sowas), der sich auch mit der Theorie auskennt (Wirkungsgrad, Polteilung, Abstand zum LIM, Normalkräfte).

Als Akku verwende ich 3 LiPos aus Handys, bei Ladung muss ich vorsichtig sein, da kein Platz für Balancer (habe aber Anschlüsse zugänglich gemacht). Aus ihm wird auch eine 5V (LM7805) für Steuerung erzeugt.

Gleichgewichtssteuerung:
- Experimente mit kardanisch aufgehängtem Pendel, das Servo für Ausgleichsgewichte über Asta/Mono ansteuert : Erfahrung negativ, da MiniPendel für mich nicht
mit meinen Werkzeugen/Erfahrung präzise zu fertigen (das wär was für Klingon77)
- Experimente mit Sharp-Abstandssensor GP2D120 und Linearantrieb für Ausgleichgewicht mit Motor/Ritzel/Zahnstange (angesteuert über Fensterkoparator): Erfahrung bisher noch nicht überzeugend, muss wohl Linearantrieb über H-Brücke ansteuern. Problem: Beim Anfahren / Fahren
ändert sich der Abstand Sensor - Boden auch bei Geradeausfahrt, da der Antrieb sich in dem Rad ja nach oben bewegt. Problem vermutlich mit zwei Sensoren lösbar.
- Experimente mit Neigungssensor: noch nicht in Arbeit.

- Steuerung Antrieb und Servo-/Linearantrieb über ATmega8 / 168 (wahrscheinlich mit ASURO-Entwicklungsumgebung) noch nicht in Arbeit

Durch die rotierenden "Massen" (Unterlegscheiben) an der 2. Welle
erhält das MW bereits eine recht gute Stabilität für Geradeausfahrten (Video bei YouTube: BasicMonoWheel), obwohl das Rad (Pollin) eine beschissene Lauffläche hat (Siehe Foto). Ich hab die zu glatte Oberfläche noch mit einem alten Fahrradschlauch beklebt, um ein Rutschen auf glatten Böden zu vermeiden.
Falls Interesse, kann ich noch ein paar (Konstruktions-) Skizzen ins Netz Stellen.

bisherige Materialkosten(ohne Porto) : (am 26.07.08) [am 26.03.09]

Antriebs Motor ca 3 € (Pollin ? / OPITEC ? ) 2mm Welle beidseitig
Motor für Linearantrieb ca 1 € (Pollin 37-310319) Braun PT
MiniServo ca 5 € (Conrad) [ entfällt, dafür LinAntrieb Motor 2 €]
Laufrad 210mm 1,50 (Pollin 37-440780)
Schnurlaufräder gross ca 10 € (Conrad)
Schnurlaufräder klein ca 2 € ( OPITEC)
Laufräder ca 2 € (OPITEC)
Wellen 4mm ca 1 € (OPITEC)
Kugellager 2x 1,20 (Pollin 37-440973) [ 6x ca 7€]
AluBlech 20cmx 20cm ca 5 €
Platinenmaterial ca 3 €
Akkus 3x alt aus diversen Handys (ca 1000mAh) 4x
Abstandssensor GP2D120 2x ca 11 € (CSD-Electronics) [ entfällt, dafür Neigungsensor 55€]
Gabellichtschranke 2x ca 3 € (aus Restbestand)
diverse Kleinteile ca 10 € [ ca 15€]


Gruß mausi_mick

PS: Anbei noch ein paar Bilder

[Klingon77]

hi,

dann darf ich der erste sein, der Dir gratuliert!

Sieht wirklich sauber gearbeitet aus \:D/

An der Felge scheinst Du einen recht hohen Abrieb zu haben.


Auf den Video´s:
http://de.youtube.com/results?search_query=BasicMonoWheel&search_type=&aq=f
lauft es erstaunlich stabil.

Eine durchdachte Variante der Gewichts (Impulssteuerung) war es, diese auf einen Servohebel zu montieren und in die Basis liegend zu integrieren, so das sie nach links und rechts schwenken können.
Bei Deinem geringen Gewicht sollte ein doppelt gelagerter Servo da keine Probleme machen.

Weitere Detailaufnahmen würden mich freuen.

liebe Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

KLASSE - da kommt ja allmählich Leben in die MW-Fanmeile :). Sehr schön! Das Ganze sieht ja schon mal recht ansprechend aus. Da wünsche ich Dir viel Erfolg bei dem Projekt und mir wünsche ich viel Informationen darüber (weil mich das interessiert) und bin gespannt wer dann der Erste ist, der über eine - sagen wir mal - 10-m-Fahrt mit seinem (autonomen) MW berichtet.

Ich glaube dass Dein Profilquerschnitt sehr gut ist - der hat eine schwache Krümmung, also einen grossen Radius, das trägt vermutlich zu der schön stabilen Fahrt in dem Video bei.

Denke bitte dran, dass das Teil entweder einen sehr tiefen oder einen sehr hohen Schwerpunkt braucht - der Schwerpunkt in der Nähe des Mittelpunktes des Laufrades macht das Ding ziemlich träge in den Eigenschwingungen und wird wegen des sehr geringen nutzbaren Antriebsmoments antriebstechnisch wohl etwas problematisch. Aus Deinem Bild CIMG0735-1.JPG meine ich einen Schwerpunkt eher in der Aussenrad-Mitte ableiten zu könnenmüssendürfen. Der Schwerpunkt weit oberhalb des Drehpunktes gibt dann ein inverses Pendel, das ein deutlich anderes Fahr- und Schwingungsverhalten hat. Einen ähnlichen Aufbau wie Du es grad machst hatte ja schon radbruch, siehe unten.

Sternthaler hatte im MW-Thread mal von einer Variante (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=318749#318749) mit einer konventionellen (Fahr-) Radgabel und daran angehängten "Rucksäcken" gesprochen, dazu gibtes noch ne Skizze (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=318854#318854)von lpw . . . . Radbruch hatte ja nach einen Versuch von mir (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=331394#331394) zu Kreiselfragen auch so etwas Ähnliches wie Du aufgebaut (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=333134#333134) und offenbar durch Versuche im Garten seine Nachbarn erfreut . . . . .

[mausi_mick]

hi oberallgeier, Klingon77,

Danke für die Vorschusslorbeeren

das Baby-Wheel hab ich bereits aufgegeben (und z.T. demontiert), einerseits wegen des Schwerpunkts (ich hätte die Lipos noch etwas tiefer hängen können, aber dann hätte ich mir bei der Montage / Einbau noch was eifallen lassen müssen), andererseits wegen des begrenzten Einbauraumes für Pendelgewicht, Elektronik etc.
Begeistert hat mich eitgentlich das Aussenrad (vom Flohmarkt für 1 €):
Sehr leicht, guter Reibwert, gute runde Form, nur leider vom Durchmesser zu klein.

Das andere Rad von Pollin ist zwar grösser, aber wesentlich schlechter vom Reibwert und den Rundlaufeigenschaften. Vermutlich würde ich bei einem Neu-/Nachbau es mal mit einem Puppenwagenrad mit ca 25 cm Aussendurchmesser probieren (gibt's bei Ebay).


Das andere MW äuft recht stabil, werde aber noch etwas (Hebel/Riegel vorne(hinten) ) einbauen, sodass der Antrieb sich nicht mehr beim Umfallen aus dem MW lösen kann. Vielleicht kann ich da auch das Schleifen an der Alu-Felge reduzieren. Danach müsste ich dann eine Mimik für Kurvenfahrten testen , da meine Wohnung für Geradeausfahrt etwas begrenzt ist. Ich hab bereits mit Mini-Pendel und Servo getestet, war aber nicht beindruckt (vermutlich zu träge, Gewicht unpassend, Pendel verhakte sich ...) und auch einen Aufbau mit einem durch einen Linearantrieb (Zahnstange) bewegtes Gewicht, aber nur mit Zweipunktregler mit Hysterese (Fensterkomparator) und Abstandsensor zum Boden. Müsste wahrscheinlich 2. Sensor einbauen und Differenz links/rechts per Atmega auswerten und damit PWM-H-Brücke ansteuern.
Wird aber etwas dauern,
- da ich auch noch am Staubsaugerroboter (Robertina) weitermache(n sollte / wollte)
- und meine Frau sich eher über Silberschmuck freuen würde als solche
(für sie) eher unbrauchbaren Dinge

PS:
Eine andere Möglichkeit für Kurvenfahrten möchte ich auch mal testen,
und zwar getrennte Antriebsmotoren für die linke / rechte Seite.
Vielleicht kann man dann durch unterschiedliche Geschwindigkeiten links/rechts eine Neigung bewirken ??

[Klingon77]

hi,

schau doch mal beim Fahradhändler Deines Vertrauens vorbei.

Murdoc_mm´s Felge ist eine 20".

Für Kinderräder gibt es die auch in kleiner.
Mit dem Vorteil, daß die Reifen oftmals sehr breit sind.

Alternativ mal auf dem Sperrmüll umschauen.
Wenn ich so mit meinem RTW über Land fahre finde ich immer wieder solche Kinderräder.

Die Speichen sind ja schnell entfernt.



Sag Deiner Frau einen schönen Gruß von uns (allen ?!).

Cerebrale Onanie (sehr frei übersetzt: "Geistige Selbstbefriedigung") ist seltenst Unnütz.
Wächst der Mensch doch auch an seinen Aufgaben... #-o :oops: \:D/



Das mit den getrennten Antriebsmotoren (linke Seite; recht Seite) verstehe ich nun nicht ganz.
Dann müsstest Du den Antriebsträger in Laufrichtung teilen?

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

genau, ich würd eine getrennte Antriebswelle für links und rechts machen und dann die Drehbewegung über die Reibung machen (wird vermutlich furchtbar stinken).

Glaub auch nicht so ganz, ob das funktioniert bei den geringen Radabständen .

Auf dem Sperrmüll (bei uns Wertstoffhof) hab ich mir schon ein 12" Rad besorgt, mich nervt aber das Ventil (ca 4 cm hoch), das bei mir dann
in die Aluschiene reinreicht. Ich hab das Rad bereits entkernt (Speichen, Achse). Ich müsste dann den Alu-Ring entsprechend hoch machen (geht mir Nutzraum verloren und treibt den Schwerpunkt nach oben). Auch würde ich dann wohl 2 Alu-Ringe mit ca 1 cm Abstand verwenden.
Wäre vielleicht für den Kurzstator intersessant, wenn man dazwischen dann Eisenblechpakete legt (nur leider ist FE ziemlich schwer ...)
Daher versuch ich es jetzt erstmal mit Voll-Gummi?
Im Internet gibts so Puppenwagenräder für ca 5 € (+ 7€ Porto) , wenn ich
mich richtig erinnere, aber die Qualität sieht man erst, wenn mans in der Hand hält.

Gruß

mausi_mick

PS: bin gerade dabei , die Seilrollen mit den Rotationsscheiben "in Kugeln zu lagern".

[Murdoc_mm]

Hi,

erstmal ein "Daumen hoch" auch von meiner Seite. Sieht sauber gearbeitet und gut durchdacht aus.

Ich möchte mal etwas auf die Videos eingehen. Dabei besonders auf dieses Schlingern (diese leichte hin- und herbewegung als obs gleich umfällt). Tritt das auch bei höheren Geschwindigkeiten auf? Wie sieht das Steuerverhalten allgemein bei höheren Geschwindigkeiten aus?

Weiter so (und nicht die Bilder ud Videos vergessen \:D/ ).

Gruß

[Klingon77]

hi,

das Ventil war bei uns auch ein Problem.
Wir haben es dann einfach mit Hilfe einer (oder zweier?) Hülsen im inneren weiter nach innen verlegt.

Kann auch sein, daß ich die Hülsen am Schluß raus genommen habe und diese durch eine Rändelmutter ersetzte. Bin da jetzt nicht mehr sicher.
Durch die Rändelmutter (gibt es bei jedem Fahrradhändler für ein paar Cent) wird das Ventil in der Höhe einstellbar.

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

Hallo Murdoc_mm,

ich hab den Eindruck, dass kleinere Pendelbewegungen abgefangen werden, falls aber das MW eine gewisse Schräglage überschritten hat, kann es sich nicht mehr selbst stabilisieren.

Wodurch das genau ausgelöst wird , hab ich noch nicht rausbekommen, da das MW ja auch innerhalb des Rades hin-und herrutscht - die Reibwerte an den Rädern ( und an anderen Stellen ?) sind wohl nicht sehr homogen.

Mit höhren Geschwindigkeiten hab ich so meine Probleme, ich bekomme nur 3 LiPos unter , vielleicht kann ich an der Untersetzung noch was drehen.

Hab aber den Eindruck, dass die Geschwindigkeit und
auch die massebehafteten Räder sich positiv auf die Stabilität auswirken.

Mit nur 2 Lipos war das Ding wesentlich instabiler.
Die neuen (heute) Radsätze mit Kugellagern sind zwar von der Laufruhe recht gut, bringen aber hinsichtlich der Stabilität wenig - ich hab sie nicht ganz so schwer wie die anderen gemacht.

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

Nachdem ich gestern eher etwas pessimistisch war, was das Laufverhalten anging, wollte ich doch noch einen Versuch mit anderem Antriebsriemen machen.
Hab heut morgen den Akku voll geladen, anstelle der recht schlaffen Gummis ( es ist immer problematisch , wenn einem die Gummis ausgehen ) von der Welle mit den Gewichtsscheiben zu den Antriebsrädern aus 3mm/4mm breitem Gummiband (Zickzack?) aus der Nähkiste Antriebsriemen geknotet. Die liefen dann in den schmalen Schnurrollen eher senkrecht , aber sie sprangen auch an der Knotenstelle nicht direkt ab.

Fahrversuche waren erstaunlich gut, hab meistens so um die 3m - 5m geschafft, bevor das MW umkippte oder ein Gummi absprang.

Werd mal versuchen, die Gummis zu kleben oder zu nähen.
Oder gibt es andere / bessere Verbindungtechniken ? Vielleicht hat auch jemand damit bereits ( positive ) Erfahrung gemacht (meist hat man mit denen wohl eher negative. Normalerweise nutzt man das ja heutzutage nur eimmal ... )

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

Hi,

hab dann doch mal genäht,
Fahrversuch recht positiv, meist über 5 m, kippt dann aber meist nach rechts (Kurve). Durch Gewichtsausgleich (Akkus verschieben) nur wenig beeinflussbar.

Anbei noch zwei Fotos von meinen Nähkünsten

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

Hallo MW-ler,

hab heute mal ein wenig mit dem Ausgleichgewichtchen getestet.
War mit den Servo (auf dem Baby-Wheel) nicht so zufrieden, da er irgendwie unsymmetrisch arbeitete: In die eine Richtung ging's sehr schnell, in die andere etwas zäh.
Hab dann mal Versuche mit einem Linearantrieb gemacht, der erste Versuch mit Kugellagern zur Führung war auch nicht so doll, lag wohl u.a. an meiner mangelnden Fähigkeiten was Präzision etc. angeht. Hab dann heute mal eine einfache Linearführung aus Alu-Winkelprofilen gesägt: Läuft recht präzise und Reibung ist nicht so gross wie befürchtet.
Steuere den Motor mit H-Brücke (TL5205) an, bisher aber nur für die Richtungsumkehr. Zur Steuerung messe ich die Entfernung zum Boden mit Sharp-Sensor. Die Auswertung der Kennlinie erfolgt mit Fensterdiskriminator, In der Fensterlücke (MW senkrecht ). sollte Gewicht in Mitte sein und Motor aus.
Anbei ein paar Fotos zum Aufbau , ein Video dazu ist auch unter Youtube.

Probleme sehe ich darin , dass der Abstand Sensor - Boden sich auch in senkrechter Position des MW sich ändert, wenn das Innenteil "hoch"-fährt. Vielleicht mit 2. Sensor links lösbar.
Auch muss ich mich noch etwas um die Physik kümmern: Impulserhaltungssatz - was ist das - ? Musss zumindest das Gewicht in den Endpunkten langsam abbremsen - vielleicht mit PWM.
Auch Rückführung des Gewichts in Ruheposition / Mitte mit Federn ?
Die einfache Zweipunktregelung ist hier doch etwas überfordert.
Werd mir mal einen Atmega8/168 besorgen, wäre schön wenn man da Unterstützung aus der Asuro-Gemeinde bekäme. zumindest ist die Bib mittlerweile aus meiner Sicht super.
Ein Mini-Board mit ähnlicher Funktionalität wie beim Asuro hab ich bereits bei meinem Staubsauger Projekt Robertina benutzt.

Gruß
mausi_mick

[mausi_mick]

Hi,
hab nochmal einen anderen Linearantrieb gebaut - ähnlich wie von MANF vorgestellt - in einem ALU-Profil. Muss aber noch Endschalter einabauen.
Werd ich aber erstmal nicht verwenden, da etwas langsam und Steuerung über PWM notwendig.

Gruß

mausi_mick


PS: Hab neues AVI auf YOUTube, die Riemen aus Hut-Schnur sind, bis auf die Verbindungs-/Nähstellen recht gut. Durch die damit erreichbare höhere Geschwindigkeit läuft das MW stabiler. Der Einastz der Mini-Gewichte (zusammen ca 50 g) funktioniert, führt aber durch die Zweipunktregelung zu sehr eirigem Lauf.

[Klingon77]

hi,

der neue Linearantrieb ist sicherlich besser geeignet weil er feinfühliger verstellt werden kann.

Ziel könnte es sein, im Stillstand zu balancieren.

Das Fahren sollte dann auch funktionieren.

Ist das ein Schrittmotor oder ein normaler DC?


Bin mal gespannt, ob Du mehr mit Impulsen oder wirklicher Gewichtsverlagerung lenken kannst.

Da haben wir in unserem Thread und untereinander lange diskutiert.


Impulse könnte man ja mit einer Beschleunigungs- und Verzögerungsrampe minimieren.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

ich glaub auch, dass er beser ist, hab nur mit dem Gewicht von 88 g etwas Probleme (Motor braucht dann über 10V, was bei den 3 Lipos etwas knapp wird). Aber ich komme wohl mit den kleineren Gewichten (zusammen etwa 41 g) aus, wie die Fahrversuche zeigen. Das MW fährt jetzt so ca 6-7m und fängt dann an zu taumeln, wobei die nicht abgefederten Gewichte das vermutlich zeitweise verstärken.
Aber interessant , wieweit man mit so'ner 2-Punktreglung kommt, wobei die Abstandsregelung vermutlich gar nicht sehr mittig eingestellt ist.
Werd mal versuchen , die beschleunigten Gewichte etwas abzubremsen.
Grösstes Problem sind aber die Schnurriemen von der Vorderachse zur Antriebsachse. Das jetzt verwandte Hutgummi ist eigentlich ideal bis auf diese Nahtstellen (im Nähen war ich glaub ich noch nie gut), die dann irgendwie über die Schnurrollen eiern. Aber sie haben besseren Reibwert
und dehnen sich nicht so wie die "normalen" Gummis.
Ich hab aber keine Ahnung, ob man sowas in der Länge (ca 7cm Durchmesser unbelastet und 1-2mm dick) irgendwo in kleinen Mengen zu zivilen Preisen kaufen kann.


Gruß mausi_mick

PS:
Beim neuesten YouTube AVI fährt MW über (kleine) Türschwelle, kommt dann nach ca 4 m ins Taumeln - fängt sich aber wohl irgenwie wieder
- sieht aus wie eine 180° Kurve - und legt sich dann aber flach.

Link: http://de.youtube.com/watch?v=pBYNtCV9ZxM

[oberallgeier]

... dehnen sich nicht so wie die "normalen" Gummis.
Ich hab aber keine Ahnung, ob man sowas in der Länge (ca 7cm Durchmesser unbelastet und 1-2mm dick) irgendwo in kleinen Mengen zu zivilen Preisen kaufen kann ...Frag mal in einer Eisenwarenhandlung, in einer Autowerkstatt oder vergleichbarem nach O-Ringen. Material sollte EPDM sein, Härte nach Shore A nicht über 65.

[Klingon77]

hi,

fällt mir eben ein:

größere O-Ringe bekommt man auch im Baustoffhandel (ggf. Baumarkt).

Kunststoff Abflußrohre werden mit O-Ringe gegeneinander abgedichtet.

Die sind im Materialquerschnitt recht groß, nahtlos und machen einen stabilen Eindruck.

Die Foto´s und Video´s sind eine prima Sache :mrgreen:

Kannst Du bitte bei einer neuen Version eines Videos einen Link mit reinstellen?

Bei www.lelebeck.de bekommst Du sehr günstig O-Ringe einzeln zu kaufen.
Versandkosten ab 1€ oder so.
Habe da auch schon gekauft. War alles OK.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

Hi Klingon77, oberallgeier,

vielen Dank für die Bezugsadresse für O-Ringe etc,
die haben da wohl auch Sekundenkleber für Kautschuk-Schnüre.
Hab gleich (nen knappen Kilometer ?) bestellt.
Aber vielleicht kann ich mir ja dann den Nähkurs sparen ...

Gruß mausi_mick

[mausi_mick]

Hi,
hab dann mal auf die Schnelle für eine - durch Gummibänder - fixierte Ruhelage der Ausgleichsmasse gesorgt. Führt auch dazu, dass die Masse nicht
in den Endpositionen ruckartig zum Stehen kommt. Wirkt sich - trotz des sehr provisorischen Aufbaus - sehr positiv aus. Schaffe jetzt locker 10m und bin damit in der Wohnung - für Geradeausfahrt am Ende.
Versuch im Aussenbereich bisher sehr unbefriedigend: Er mag wohl keinen
Asphalt oder ist es die Zulassung ?

Anbei noch ein Foto (Aufsicht) von der Fixierung der Masse durch Gummibänder
(man sieht gut den Aufbau: vorne Einschalter, V-förmige Justierung des Linearantriebs durch Gummibänder, unter Isolierband Platinchen für Fensterdiskriminator und Ansteuerung der H-Brücke, darunter Linearantrieb mit seitlich angebrachtem Sharp-Distanzsensor, und ganz am Ende die H-Brücke mit TLE5205 für die Richtungsumkehr Linearantrieb.

.. und bei YouTube noch ein AVI


Gruß

mausi_mick

[oberallgeier]

... die haben da wohl auch Sekundenkleber für Kautschuk-Schnüre. Hab gleich (nen knappen Kilometer ?) bestellt ...O-Ringe, vielmehr so genannte Rundschnurringe habe ich oft mit Sekundenkleber endlos gemacht. Der Schnitt sollte glatt und senkrecht sein, ist ja selbstverständlich. Ne Rasierklinge "alter" Form ist sehr gut - und bitte Achtung auf die Finger. Die Klebung wird, wie immer, mit wenig Sekundenkleber durchgeführt und dann wird das Ganze unter Pressdruck einige Sekunden zusammengehalten. Bei dieser Montagepressung sollte das Werkstück nicht verformt werden um innere Spannungen an der Klebestelle zu vermeiden.

Ich decke manchmal, bei kleinen Werkstücken, die ganze Klebestelle mit Frischhaltefolie (Haushaltsbedarf) ab - oder arbeite mit sehr dünnen, engen Gummihandschuhen. Frischhaltefolie find ich besser, weil das Polyethylen nicht so schnell an der Klebestelle haftet wie die Gummihandschuhe. >>> Haut haftet extrem schnell an der Klebestelle <<<

Der Druck beim Abbinden des Klebers ist wichtig. Cyanacrylat (so heißt der klebeaktive Stoff im Sekundenkleber) kann nur sehr dünne Spalte überbrücken. Daher müssen durch den Druck die beiden Schnittflächen möglichst vollständig und sehr eng aneinander liegen. Ich hatte auf diese Weise schon hoch beanspruchte Gummiflachriemen, z.B. 1,5 mm x 10 mm für eine Staubsauger-Bodenbürste, geklebt und die Klebung hatte mehrere Jahre gehalten. Rundschnurringe nach dieser Methode halten auch richtig aggressive Chemie aus. Eine Belastung auf Zug (siehe Staubsauger) ist gut möglich - dabei muss dringend darauf geachtet werden, dass die beiden Schnittflächen sich gut überdecken. Kleine Sprünge führen zu sehr hohen internen Spannungsspitzen die einen Riss einleiten können.

Viel Erfolg weiterhin, mausi_mick - feine Arbeit, schicke Videos :). Zur Balancesteuerung will ich mal garnichts sagen, da bin ich vorbelastet und will lieber ohne Zwischenrufe zusehen, wie Du die Sache löst.

PS: Verfasst am: Heute um 5:35 - nach dem Discobesuch oder vor der Frühschicht?

[mausi_mick]

Hi oberallgeier,

Danke für die Info, hab die Kautschukschnüre und den Kleber bereits bestellt,
hoffe, dass das Zeug in spätestens 3 Tagen da ist.

Mit 5:35 weder noch, Disco würd mir zwar gefallen R'R' und so, hab aber momentan Probleme mit der Achillessehne : Achillodynie (vielleicht sollt ich da auch mal eine Gummischnur mit Sekundenkleber einkleben) und mit 60 fällt man da sowieso meist etwas auf, wenn man überhaupt reingelassen wird. Mach das dann eher im Fasching / Karneval - maskiert.

Gruss

mausi_mick

[oberallgeier]

... fällt man da sowieso meist etwas aufJungspund :)

[mausi_mick]

Hi Klingon77, hi oberallgeier,

heute geht BasicMonoWheel wohl in Disco,
hab den Fensterkomparator per Trimmer einstellbar gemacht, so dass ich die Senkrechte (bzw. den Abstand zum Boden in senkrechter Position) besser justieren kann. Hab die Platinchen mit M2 Schrauben montiert und bin so von dem Isolierband-Verhau etwas weggekommen.

Und ausserdem - Dank Klingon77's Info - hab ich innerhalb von 24 h die O-(hr)Ringe bekommen. Super Firma, schnell, niedrige Versandkosten und preiswert (hab noch 30% Rabatt bekommen , da der Bestellwert über 30 € lag).
Sollte sich daran big C mal ein Beispiel nehmen.

Gleich die 70mm/2mm O-Ringe eingebaut mit noch etwas massiveren Gewichtsscheiben auf den Rädern.

Wirkt sich hervorragend auf die Laufruhe und Fahreigenschaften aus.
Wohnung zum Test zu klein, da bei etwa 7m spätestens Feierabend.

Tests draussen nicht schlecht aber mehr Probleme mit Unebenheiten.

Werd vielleicht noch an der Mittenstelleung (durch Gummiband- siehe Foto) des Linearantriebs etwas arbeiten, aber dann müsste ich mich doch mal wieder mit dem Atmega8 beschäftigen, wegen feinfühligerer Regelung,
Kurven etc.

Gruss mausi_mick

Ps: noch ein Foto vom jetzigen Bauzustand

[Christian H]

Hi MW-Fans,

erst Mal großes Lob für die Mini-Variante vom Monowheel.

Als ich den Thread entdeckt habe, bin ich natürlich sofort darangegengen die Werte in das Simulationsprogramm einzugeben. Das Programm ist wieder unter http://www.rasenrobo.de/monowheel/einrad.exe abgespeichert. Das Programm startet mit Parameteren wie ich denke, dass sie für das Baby passen könnten. Für genauere Angaben (Pendelgewichte, Höhe der Pendel, Höhe Schwerpunkt, Radius) wäre ich natürlich dankbar. Ich würde dann das Programm so abändern, dass es gleich mit den passenden Werten startet.

Das SW-MonoWheel startet mit 1,5 m/sec und leichter Schräglage, sonst würde es ja nur gerade aus fahren. Nach einiger Zeit beginnt es leicht zu taumeln. Mit der rechten Maustaste kann man dann die Pendel automatisch entsprechend der Schräglage auslenken (Autopilot). Dadurch stabilisiert es sich wieder. Eine gezielte Kurvenfahrt ist schwierig. Lenkt man das Pendel aus beginnt das MW eher zu taumeln, als in eine Kurve zu gehen. Man müsste wohl noch mit der Geschwindigkeit und komplizierteren Pendelbewegungen spielen.

Viele Grüsse

Christian

[mausi_mick]

Hi MW-Fans,
Hi Christian H,

hab mal einige Daten zusammengefasst:

Masse Aussenrad: 230 g
Durchmesser Aussenrad : 213 mm
Durchmesser Fahrbahn: 170 mm
Durchmessr Aluring (innen): 140 mm

Masse Innenteil: 520 g
Länge Innenteil : 139 mm
Breite Innenteil : 45 mm Arbeitsfläche
80 mm Achslänge ( + 10 mm Reserve )
140 mm Linearmotor fest +- 35 mm (max Schiebeweg)
Anmerkung: genutzt werden von dem Weg vermutlich nur +-15mm
aufgrund der Fderrückstellkräfte
Pendelmasse : 41g + ca 9 g (Aluschiene mit Zahnstange) = 50 g
Der Schwerpunkt der Pendelmasse befindet sich ca 25 mm oberhalb der Arbeitsfläche.
Masse rotierende Räder (blau. silber , rot). 2 x 37 g = 74 g
Abstand der rot. Rädscheiben ca 60 mm
Drehzahl ?? (vielleicht durch Rückrechnung aus Fahrgeschwindigkeit 1-1,5 m /s ?)
Rollendurchmesser Motor : ca 7 mm
Rollendurchmesser Rotationsrad (rot) : ca 39 mm
Rollendurchmesser Rotationsrad (blau) : ca 17 mm
Rollendurchmesser Antriebsrad (rot) : ca 39 mm
Antriebsraddurchmesser : ca 40mm
Laufraddurchmesser : ca 40 mm
Schwerpunkt : ca 80 mm (von vorne, wo der Schalter ist ), ca 30 mm unterhalb Montagefläche (oder einfacher: etwa in der Mitte des Akkus
(wir sollten vielleicht noch ein Koordinatensystem einführen).
Schwerpunkt Innenteil (vom Boden, in Laufrad eingesetzt): ca 60 mm
Schwerpunkt Gesamt (vom Boden, geschätzt) : ca 75 mm
Sensorabstand GP2D120:
seitlich : ca 50 mm rechts von Radmittelebene
vom Boden:
Ruhelage: (Rad senkrecht, Arbeitsfläche waagerecht): ca 80 mm
Anfahren: (Rad Senkrecht, Arbeitsfläche 30 ° gekippt): ca 95 mm , optische Distanz ca 115 mm,( da IR-Strahl nach vorne gekippt).
Fahren (Arbeitsfläche waagerecht ?, Rad ca 20° nach rechts geneigt): ca 65 mm
Fahren (Arbeitsfläche waagerecht ?, Rad ca 20° nach links geneigt): ca 95 mm

Einstellungen Fenster-Diskriminator (durch 2,2kOhm Trimmer justierbar) :

obere Schwelle: 1,53 V ... 1,68 V ( ca 85 mm ... 75 mm GP2D120)
untere Schwelle: 1,45 V ... 1,62 V ( ca 90 mm ... 78 mm GP2D120)

Da das MW Hinterradantrieb hat (rote Schnurolle ), schiebt es das rotierende Gewicht beim Anfahren nach oben, die Antriebsräder werden stark belastet (wenn ich es andersherumlaufen liesse, hätten die Vorderräder zu wenig Anpressdruck auf die Fahrbahn).

Der Reibwert der Fahrbahn wurde durch Asphalt - Quatsch - aufgeklebten Fahrradschlauch erhöht, ebenso die Aussenseite des Rades.

Gruß und viel Spass

mausi_mick

[mausi_mick]

Hi Christian H,

ist ja ein Superding, Deine Simulation,

Das Pendelgewicht schafft wohl nur ca +- 15 mm durch die 2 Brems-/Rückstellfedern .

Der Schwerpunkt des Innenteils liegt wohl ca 60 mm vom Boden,
der Gesamtschwerpunkt liegt damit wohl zwischen 70mm und 80mm (geschätzt).

Hab mal mit ein paar Werten getestet, wenn ich den jetzigen Gesamtschwerpunkt eingebe , ist das Ding sehr instabil und kippt bereits in der Simulation nach 2 sec.

In der Realität schafft es auf ebenem Untergrund/Parkett wohl (gefühlte ) 10 sec.

Wichtig ist wohl auch die Anfangsgeschwindigkeit, was ich voll bestätigen kann.

Vielleicht hast Du in dem Modell die rotierenden "Massen" nicht berücksichtigt, oder bringen die nichts ?

Ist es wirklich so, dass - wenn ich den Schwerpunkt tiefer lege (von 10 cm auf real 7-8 cm) - das MW instabiler wird ?

PS: in der Simulation bezeichnest Du das MW als Baby-Wheel, das
ist aber nur auf dem 1. Bild zu sehen und wesentlich kleiner und leichter, aber auch - aufgrund der relativ dicken Bereifung und des kleinen Innenteils - recht instabil - der Schwerpunkt ist wohl viel zu hoch.
Ist zur Zeit nicht fahrbereit.

Das jetzige würde ich eher Basic-MW nennen, da ich es mehr als Experimentierplattform sehe.

Gruß

[Christian H]

Hi,

von den rotierenden Massen ist nur das Aussenrad berücksichtigt. Allerdings spielt bei der Berechnung auch eine Rolle wie genau die zeitliche Auflösung ist. Die Berechnung wird genauer wenn man den Zeitfaktor erhöht. Mit 400 fährt das Rad etwa 7 sec lang. Letztlich beginnt es aber wieder, mit etwa 3 Schwingungen pro sec zu torkeln was ja ungefähr passen würde. Die Breite der Reifen geht natürlich nicht in die Berechnung ein. Dies ist sicherlich bei deinem basic-MW von Vorteil. Bei sehr niedrigen Schwerpunkt ergibt sich ein Stehaufmänncheneffekt. Im Modell gibt des diesen Effekt nicht.

Gruß

Christian

[oberallgeier]

´N Morgen, mausi_mick,


... Das Pendelgewicht schafft wohl nur ca +- 15 mm durch die 2 Brems-/Rückstellfedern ...
Ja, das hatte ich schon bei Deinem früheren Posting bemerkt. Mein Vorschlag:
..........................http://oberallgeier.ob.funpic.de/3-zug.jpg
Mach doch an den äusseren Enden Deines Auslegers Rollen oder sonstige Umlenker und fixiere daran die Zuggummis, siehe Skizze (rot - Rollen, blau - Zugfedern, braun - Gummifixierung). Damit wird Deine Federsteifigkeit fast 1/3 und Du kannst trotzdem Deine Vorspannug noch halten.

Weiter viel Erfolg,

[mausi_mick]

Hi Christian H, Hi oberallgeier,

mit den Parametern in Anhang läufts relativ realistisch so 10-12 sec (mit 10 cm Schwerpunktabstand), wenn ich aber die realeren 7 cm eingebe liegt e nach 2 sec. Ich könnte ja relativ einfach den Schwerpunkt nach oben verschieben, aber eigentlich war mein Ansatz, ihn tief zu halten.

Mit den Umlenkrollen scheint mir eine gute Idee zu sein. Zur Zeit hab ich 2 Spiralfedern von einem mittigen Punkt neben dem Schalter zu den beiden Schrauben aussen. Ausserdem hab ich die Motorspannung um ca 1,5 V erhöht. Dadurch ist die Pendelbewegung etwas weiter und symmetrischer geworden.

Gruß und Dank

mausi_mick

[Christian H]

Hi,
die Sache mit dem Schwerpunkt ist interessant, da man ja in erster Linie einen niedrigen Schwerpunkt favorisieren würde, im Modell es aber umgekehrt ist. Die übliche Vorstellung dass ein niedriger Schwerpunkt gut ist, hängt, so glaube ich, mit der Relation Höhe des Schwerpunkts zu Breite des Gefährts (also Achsabstand bei einem Auto, Breite des Reifens bei einem MonoWheel) zusammen. Geht man von einem sehr schmalen Rad aus (im Modell Breite = 0 ) ist es anders. Gut vorstellen kann man es sich für die Geschwindigkeit v = 0. Eine Büroklammer oder Bleistifft fällt auch schneller um als ein Stock von 1 m Länge. Zumindest im Modell und bei niedrigen Geschwindigkeiten wird dieser Effekt ebenfalls zum Tragen kommen.

Limitiert wir die Höhe des Schwerpunktes dadurch, dass dies die Rotation des Innenteils beeinflußt. Je niedriger der Schwerpunkt des Innenteils, desto besser ist die Kraftübertragung auf das Rad. Legt man den Schwerpunkt in die Radmitte beginnt sich das Innenteil zu drehen. Dies kann man auch am Modell simulieren, wenn man Höhe Schwerpunkt = Radius setzt, den Tempomat ausschaltet und etwas Gas gibt.


Christian

[Christian H]

Hi,
die Sache mit dem Schwerpunkt ist interessant, da man ja in erster Linie einen niedrigen Schwerpunkt favorisieren würde, im Modell es aber umgekehrt ist. Die übliche Vorstellung dass ein niedriger Schwerpunkt gut ist, hängt, so glaube ich, mit der Relation Höhe des Schwerpunkts zu Breite des Gefährts (also Achsabstand bei einem Auto, Breite des Reifens bei einem MonoWheel) zusammen. Geht man von einem sehr schmalen Rad aus (im Modell Breite = 0 ) ist es anders. Gut vorstellen kann man es sich für die Geschwindigkeit v = 0. Eine Büroklammer oder Bleistifft fällt auch schneller um als ein Stock von 1 m Länge. Zumindest im Modell und bei niedrigen Geschwindigkeiten wird dieser Effekt ebenfalls zum Tragen kommen.

Limitiert wir die Höhe des Schwerpunktes dadurch, dass dies die Rotation des Innenteils beeinflußt. Je niedriger der Schwerpunkt des Innenteils, desto besser ist die Kraftübertragung auf das Rad. Legt man den Schwerpunkt in die Radmitte beginnt sich das Innenteil zu drehen. Dies kann man auch am Modell simulieren, wenn man Höhe Schwerpunkt = Radius setzt, den Tempomat ausschaltet und etwas Gas gibt.


Christian

[mausi_mick]

Hi Christian,
dank für die schnelle Antwort,
denke aber bei dem Vergleich Bleistift / Stock hat das wohl eher mit der Massenträgheit zu tun.

Hab jetzt mal nur eine rotierende Masse verwandt und nur einseitigen Antrieb,
läuft auch sehr stabil, wird wohl durch Pendelmasse ausgeglichen.
Könnte mir vorstellen, dass man das MW mit Controller-Steuerung mit PWM (weg vom an-/aus Betrieb des Motors) ein Aufschaukeln durch die hin- und her pendelnden Massen verhindern kann.

mfg

[mausi_mick]

Hi Christian,

hab heut morgen noch mal getestet mit 2 Gewichten a 88 g Masse,
einmal in Höhe des Ausgleichsgewichts, einmal knapp über dem Boden (unterhalb Akkus angeklebt). War beides nicht so positiv, da die Ausgleichsmasse vermutlich zu gering ist und gleichzeitig auch die Geschwindigkeit de MW runtergeht.
Hatte aber den Eindruck, das das Tieferlegen des Schwerpunkts sich eher positiv auf die Stabilität auswirkt als eine Erhöhung.

Noch eine Anmerkung zu deinem Super-Sim-PGM: könntest Du die Zeit im Fenster anhalten, wenn das MW umkippt/steht ?

Hab zur Zeit Probleme mit Posten von Bildern, da mein Limit von 3MB erreicht ist.

Muss mich mal erkundigen, wie ich das ehöhen kann, auch wenn's was kostet.


mfg mausi_mick

[oberallgeier]

Hallo mausi_mick,


... Hab zur Zeit Probleme mit Posten von Bildern, da mein Limit von 3MB erreicht ist...
Damit hab ich zum Glück (noch) kein Problem. Ich habe mir einen Account eingerichtet bei funpic.de und muss zu meiner Schande gestehen, dass ich keine Ahnung über zeitliche und sonstige limits habe. Aber es läuft prima, siehe Bild oben, upload mit ftp ... Referenziert wird das hier im normalen BBS-Verkehr mit dem Button [Img] und der Adresse des Objekts:
http:/ /oberallgeier. ob. funpic.de /3-zug. jpg
aber eben ohne Zwischenräume. Ein Vorteil dabei ist, dass die Bilder nun mitten im Text eingebettet werden können.

Natürlich gibt es noch zahlreiche andere, kostenlose Webspace-Angebote (und dann hätte ich noch ein paar Giga auf meiner homepage frei :) ).

[mausi_mick]

hi oberallgeier,

Danke für die Info, muss mich wohl drum kümmern.
Hab aber andres Problem: Hab Atmega8 eingebaut anstelle Fensterkomparator - und plötzlich ist die Wohnung zu klein: MW läuft schnursta(cks/x) gerade aus - schert sich nicht um die Simulation.

Auch draussen läuft es wohl sehr stabil, muss mal sehen, dass ich Video hinbekomme.
Anschliessend geht's um Kurventechnik ...

Gruß

mausi_mick

PS: hab gerade Video auf YouTube hochgeladen unter: BasicMonoWheel,
dauert wohl aber noch, bis es da erscheint.

Hab dem MW noch einen zweiten Abstandssensor GP2D120 spendiert,
kommen also nochmals knappe 20 € auf die Projektkosten für Sensor, ATmega8, Quarz, Leds ...

Das Programm (C) ist noch nicht ausgetestet, hab's modifiziert aus ASURO Band 2 Seite 36/37 übernommen, kompiliert mit Asuro-Lib V2.80
und mit Ponyprog übertragen, da am Controller zur Zeit keine IR-Schnittstelle und ich auch irgendwie - wegen Lib V2.80 ? - Probleme mit
der Schnittstelle (seriell) habe.
Im Programm wird nur die Sensor - Differenz ausgewertet: die Motorrichtung ermittelt und aus dem Absolutwert die Pulsweite (zur Zeit nur 4 Stufen) bestimmt.

[oberallgeier]

... kompiliert ... und mit Ponyprog übertragen, da am Controller zur Zeit keine IR-Schnittstelle und ich auch irgendwie - wegen Lib V2.80 ? - Probleme mit der Schnittstelle (seriell) habe ...*grübelgrübelgrübel* Vielleicht versteh ich das falsch: Du flasht im asuro? UND alternativ mit PonyProg ? Das schadet dem Bootloader nicht? Oder hast Du einen eigenen Bootloader? Oder war Deine Steuerplatine am BMW (BabyMonoWheel) im früheren Leben mal ein asuro?

Egal - schön dass Du den Erfolg hast - auch wenn ich das im youtube noch nicht gesehen habe, da sind nur die "alten" Videos - es zeigt (uns allen), dass ein autonomes MW DOCH fahren kann. Gratulation!

[mausi_mick]

hi oberallgeier,
ich hab zuerst die Fuse-Bits mit Pony-Prog gesetzt, weiss eigentlich nie so genau welche, anschliessend Boot V1.03 (henke) geladen, dann Lockbits über Ponyprog BootLock12 und 11 (Haken) mit Ponyprog verwaltet.
Anschliessend das MW-Programm mit Ponyprog. Alles über selbstgebauten
Adapter (seriell).
Würde jetzt gern die MW-Programme über IR-Schnittstelle ASURO laden und auch für Auswertungen nutzen,
funktioniert aber irgendwie nicht (hab's mit einem Atmega8 geschafft, aber dann nie wieder... )
Beim jetzigen Aufbau geht's sowieso nicht, da die IR-Schnittstelle auf dem MW (noch) nicht bestückt ist.

Mit Youtube hab ich heute meine Probleme. Es wird zuerst angezeigt, dass hochladen erfolgreich war, wenn man dann reingeht, bekommt man die Info, dass man noch warten sollte, geht man später rein, so ist das hochladen fehlgeschlagen.
Ich hab's jetzt mal von AVI in MP4 konvertiert, aber da sieht es wohl ähnlich aus.

[Christian H]

Hi mausi_mick, Hi Joe, hi Klingon,


gratuliere zur Geradeausfahrt!


Für mein Simulationsprogramm musste ich ja schon einiges einstecken.
Zitat Klingon77: Es gibt eine berechtigte (mathematische fundierte) Hoffnung, daß das Teil nicht nur in der Praxis, sondern auch in der Theorie fährt.
Oder Joe: Mal fährt´s, mal fährts nicht (oder so ähnlich).


Ok, ok, ich gebe zu die Fahreigenschaften meines software-MW pendeln wie das MW ohne Pendel pendelt.


Zumindest kann man festhalten, dass es sowohl in der Theorie als auch in der Praxis einen torkelnden Fahrzustand gibt.
Ist doch schon mal was.

Der Umstand, dass das SW-MW relativ früh zu torkeln beginnt, liegt meiner Meinung daran, dass sich kleine Rundungs- oder Rechenfehler aufschaukeln, welche eben zu diesem instabilen Zustand führen. Die Zahl der Iterationen und damit die Genauigkeit wird im Programm durch den Zeitfaktor bestimmt. Setzt man ihn auf 500 oder gar 1000 läuft das Programm zwar in Zeitlupe, die Simulation wird aber genauer. Bei einem hohen Zeitfaktor kommt das MW auch bedeutend langsamer ins torkeln und Fahrzeiten von 20 sec sind möglich.

Mausi_Mick: Brauchst Du für die Geradeausfaht die Regelautomatik mit dem Pendel ? In meinem Programm läßt sich die Automatik, sprich der Autopilot ebenfalls anschalten. Man muß hierfür die rechte Maustaste drücken. Startet man den Autopilot wird das Torkeln auskorrigiert. Ist der Autopilot von Anfang an an, fährt das MW nur eine leichte Linkskurve, da das MW ja mit leichter Schräglage startet. Die Korrekturbewegungen des Pendels werden angezeigt.


Für die hohen Kunst des MW-Fahrens, der Kurvenfahrt wünsche ich Dir viel Erfolg. Toi, toi, toi. Ich werde auch versuchen mit dem Pendelregelmechanismus Kurvenfahrten zu stabilisieren. Ich denke man gibt eine bestimmte Schräglage vor und die Automatik gleicht Schwankungen um diese Schräglage aus. Ein einmaliger Schubs mit einem Pendel führt beim SW-WM nur zum torkeln und nicht zu einer Kurvenfahrt. Ich befürchte, dass die Theorie der Praxis wieder hinterherhinken wird.


Christian

[mausi_mick]

Hi Christian H,

Dein Programm ist gar nicht schlecht, und auch die Torkel- und Aufschaukelbewegung wird eigentlich recht gut dargestellt, ich denke nur , dass bei mir Deine Simulation eigentlich eher für einen Schwerpunkt von 10 cm gilt, während der echte Schwerpunkt wohl nur 7 cm überm Boden liegt (wenn ich mich nicht vermessen - verpendelt habe). Mag sein das das mit meinen abgeflachten Radprofil zu tun hat , obwohl die Radoberfläche auch noch in sich teilweise geneigt ist (siehe Bild).
Auch kann ich keine richtige Aussage zum Drehmoment des Motors abgeben, die Drehzahl kann man wohl aus der Fahrgeschwindigkeit - die wohl bei 1-1,5 m/s liegt, zurueckrechnen. Ich denke auch, dass gewisse Unsymmetrien / die Akkus z.B. sind seitlich um ca 5mm verschiebbar - einen Einfluss haben und das Pendel, das bei mir eigentlich ein auf einer Gleitschiene montiertes - relativ schnell beschleunigtes - aber relativ sanft abgebremstes Gewicht ist. Die Beschleunigung - durch die Betriebsspannung des Motors beeinflussbar - spielt wohl auch eine Rolle wie auch unsysmmetrische Kräfte: die O-Ringe haben unterschiedliche Spannungen, die Reibung an dem Alu-Ring / Fahrbahn / Lagern ist auch nicht homogen (die geklebte Fahrbahn löst sich z.B. an einigen Stellen). Aber diese Einflüsse sind - glaub ich - trotzdem nicht so gravierend, wie z.B. mein Experiment mit nur einseitigem Antrieb und einseitiger Rotationsmasse zeigte.
Gravierender für die kurze Fahrstrecke waren wohl drei Punkte :
- mangelhafte Abstandsermittlung mit nur einem Sensor, der nur feststellen konnte, das der Abstand z.B. grösser wurde, aber nicht untescheiden konnte, ob durch Neigung oder durch Berg-Talfahrt innerhalb des Reifens
- ungenaue Einstellung der senkrechten / Mittelage des Komparatorfensters
- Zweipunktregelung (volle Power links-rechts) bei Überschreitung / Unterschreitung der Komparatorwerte

Durch den Einbau des 2. Abstandssensors und durch angepasstere Bewegung der Ausgleichsmasse durch Controller / PWM
scheinen die Probleme mit dem Aufschaukeln stark reduziert oder auch sogar behoben. Wobei ich dazu sagen muss : es war erst ein erster Programmierversuch, mit nur einer vierstufigen Unterteilung der Messwert-(differenzen) und vier PWM-Geschwindigkeiten, wobei ich noch nicht untersucht habe, ob der Motor bei allen überhaupt läuft.
Auch wurde noch kein Abgleich der Kennlinien links/rechts gemacht ...
Bei meinen Kurvenversuchen sieht's eher so wie in der Simulation aus: nach 2/3 Sekunden Feierabend. Ich muss mich vielleicht erst mal langsam herantasten , vielleicht mit leichten Spiralfahrten oder Schlingerkursen. Hab mir auch mal überlegt, ob man den Fahrmotor über PWM steuern sollte: Vor der Kurve leicht abbremsen, in die Kurve sich/es legen, beschleunigen...
Aber das wäre noch viel Arbeit (z.B. in die Alu-Scheibe Löcher in gleichem Abstand bohren zur Ermittlung der Geschwindigkeit über Gabellichtschranke (ich glaub, da könnte ich vom ASURO Dank DALMATOR u.a. einiges erben) ... ).
Die IR-Schnittstelle vom Asuro fehlt mir, nicht so sehr wegen der Programmübertagung auf den Controller, sondern eher wegen der Datenübertragung vom Controller zum PC zu Programm-Test, z.B. um die Kennlinien der Sensoren zu erfassen.

Gruss mausi_mick

[Klingon77]

...
Für mein Simulationsprogramm musste ich ja schon einiges einstecken.

Zitat Klingon77:

Es gibt eine berechtigte (mathematische fundierte) Hoffnung, daß das Teil nicht nur in der Praxis, sondern auch in der Theorie fährt.
...




hi,

das obengenannte Zitat war eigentlich ironisch gemeint (mit einem kleinen Schuß in Richtung "über mich selber (Klingon77) gelacht").

Also bitte deswegen nicht böse sein, wenn es nicht so ankam, wie ich es meinte.

Deshalb möchte ich mich hier ganz öffentlich (ebenso wie mein Spruch...) bei Dir entschuldigen!

Mitunter habe ich leider einen etwas derben Humor (so in Richtung Monty Python).

Der kommt dann in der Schriftform nicht immer so an.


Tatsache ist, daß ich Dein Programm sehr hilfreich fand!

Ich hätte niemals erwartet daß sich jemand hinsetzt, die Zeit opfert und sein profundes Wissen und Können einsetzt und uns (Murdoc_mm; ist ja sein Projekt) derart unterstützt.


versöhnliche Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

Hi Christian H, hallo mausi_mick!

@Christian H - da hab ich mich wohl dämlich ausgedrückt. Ich meinte weniger das "es fährt oder nicht" als vielmehr dass >ich< damit nicht richtig zurandekomme. Es ist wohl so, dass die Dynamik etwas vertrackt ist und ich ohne "Hosenbodenkontakt" die richtigen Reaktionen verpasste. Meine Überlegung ist ja so, dass beim Beginn des Schlingerns nach Einleiten einer Kurve das MW "aus der Kurve" drängt - das müsste durch rechtzeitiges Gasgeben ausgenutzt werden um richtig in der Kurve zu bleiben. Ich kenne ähnliches von einem Flug - bei dem ich die Dynamik des Fliegers nicht kannte und beinahe Schrott gemacht hätte - hinterher wars aber doch ein hübscher Stundenflug. Ja, und Christian - ausserdem hatte Dein Programm mich sehr begeistert. Einmal weil es schick die Dynamik zeigte und zum Anderen weil es zeigte, dass ein MW doch steuerbar und fahrbar sein dürfte. Die Thematik mit den Rundungsfehlern kenne ich - bei kleinen Messwerten gibts da ein schickes Rauschen um den realen Messwertverlauf - das sich aber meist hübsch gleichmässig um den realen Verlauf gruppiert. Das hatten wir mal in einem anderen Thread diskutiert - dort habe ich ein reales Messergebnis (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=329381#329381) vorgestellt. . . . . Beinahe hätt ich noch etwas OT zum torkelnden Fahrzustand geschrieben . . . . aber mein OT-Limit ist voll ;-).

@mausi_mick:

... Schnittstelle vom Asuro fehlt mir ... eher wegen der Datenübertragung ... zum PC, z.B. um die Kennlinien der Sensoren zu erfassen ...
Für solche Zwecke habe ich bei meinen Platinen eine RS232 mindestens mit TTL-Pegel (der dann auf einer FLash+EXperimentierplatine "gewandelt" und zum PC verbunden wird). Das gibt z.B. so hübsche Messungen wie diese Sprungantwort von meinem Hackeservo mit MessID, Messpunkt-Nr., Messzeitpunkt im 50µs-Einheiten und Zeitdifferenz zwischen zwei erkannten Encodersignalen in der gleichen Zeiteinheit.


Pm168D/20 MHz m168D_10x42..431.c 02juli08 1419

Motortest sprungantwort();

Messung wird gestartet 02juli08 1444

Ausgabe der Werte von Motor rechts:
Wert Nr. Izeit Izdiff
1 106 64361
2 173 67
3 223 50
4 266 43
5 304 38
6 340 36
7 373 33
8 405 32
9 436 31
10 466 30
11 495 29
12 524 29
13 552 28
14 580 28
15 607 27
16 634 27
17 660 26
18 687 27
19 713 26
20 739 26
21 765 26
22 790 25
23 816 26
24 841 25
25 866 25
26 892 26
27 917 25
28 942 25
29 967 25
30 992 25
31 1016 24
32 1041 25
33 1066 25
34 1091 25
35 1115 24
36 1140 25
37 1165 25
38 1189 24
39 1214 25
40 1238 24
41 1263 25
42 1287 24
43 1311 24
44 1336 25
45 1360 24
46 1385 25
47 1409 24
48 1433 24
49 1457 24
50 1482 25
51 1506 24
52 1530 24
53 1554 24
54 1579 25
55 1603 24
56 1627 24
57 1651 24
58 1676 25
59 1700 24
60 1724 24
61 1748 24
62 1772 24
63 1797 25
64 1821 24
65 1845 24
66 1869 24
67 1893 24
68 1917 24
69 1941 24
70 1965 24
71 1990 25
72 2014 24
73 2038 24
74 2062 24
75 2086 24
76 2110 24
77 2134 24
78 2158 24
79 2182 24
80 2206 24
81 2230 24
82 2254 24
83 2278 24
84 2302 24
85 2327 25
86 2351 24
87 2375 24
88 2399 24
89 2423 24
90 2447 24
91 2471 24
92 2495 24
93 2520 25
94 2544 24
95 2568 24
96 2592 24
97 2616 24
98 2640 24
99 2664 24

Die Daten werden entsprechend dem verfügbaren Speicher erfasst und nach Abschluss der Rechnung an den PC/Terminal gesandt. Wie Du siehst, funktioniert das prächtig. Wird gleich mit Tabulatoren geliefert, damit der Import nach Excel ohne Nacharbeit funktioniert. Wenn ich da helfen kann - einfach PN.

Ansonsten wünsche ich euch allen viel Erfolg weiterhin

[mausi_mick]

Danke oberallgeier,

werd wahrscheinlich nochmal drauf zurueckkommen.
Hatte etwas Probleme mit dem AVI auf YouTube.

Geht aber jetzt wohl. Link:

http://de.youtube.com/watch?v=TZeg2lLJUOI

[Christian H]

Hallo Joe und Klingon,

ihr seid lustig. Natürlich hab ich Euch richtig verstanden und weiss das es lustig oder ironisch gemeint war. Wem soll ich da böse sein ? Zumindest zu Beginn war es ja tatsächlich so, dass sich mit jeder Änderung ein neues Fahrverhalten ergeben hat. Und für mich ist das Programmieren nur Hobby. Insofern rechne ich eh mit Fehlern, Korrekturen und erwarte gar kein perfekt funktionierendes Programm. Wenn´s halbwegs hinhaut ist´s o.k. und würde mich freun.

Vor kurzem habe ich im Forum von einem Programm gelesen mit dem man einen Satz von Differentialgleichungen lösen kann. Es wäre sicherlich interessant dieses Programm mit den Larange-Gleichungen zu füttern und damit die Simulation zu machen. Vielleicht findet sich jemand im Forum der das kann und übernehmen würde. Ich selber lasse besser die Finger davon, sonst häng ich wieder ewig am Computer wo ich doch für mein Alter viel "Vernünftigeres" machen müßte.


Christian

[mausi_mick]

Christian H,

Dein Programm ist schon sehr hilfreich, gerade mit der Möglichkeit über die diversen Parameter ein wenig zu spielen.
Ich hab mal Deine Analysen anfangs ein wenig nachzuvollziehen versucht , hatte dann aber doch so manche Schwierigkeit: war das jetzt der Sinus oder vielleicht doch eher der tangens ? Lag vielleicht auch an der verbalen Beschreibung der Geometrie.
Hab dann doch aber bald aufgehört (bzw. hören müssen).

Aber für mich und wohl auch andere MW wären sehr prinzipielle Abhängigkeiten (aus theor. Sicht) interessant:

- Wohin mit dem Schwerpunkt ( in Deiner Simulation sieht es so aus: je höher desto besser) ?
- Ausgleichsmasse oberhalb / unterhalb Schwerpunkt
- wie gross sollte Ausgleichsmasse sein
- lieber kleine Masse / grosser Vestellweg ?
- Beschleunigung / Abbremsen Pendel relevant
- Anbringung Pendel vorne / hinten / Mitte / Schwerpunkt
- gibt es andere Möglichkeiten , ein Aufschaukeln zu verhindern ?

Ich vermute auch , dass bei dem MW von Klingon77 / murdoc_mm die
Probleme mit der Aufschaukeln geringer sind wegen der grösseren trägen Masse (Faktor > 15).

Gruß mausi_mick

PS: Hab heute mal versucht die Sensor-Kennlinien ein wenig anzugleichen,
sodass bei senkrechtem Rad das Pendel (Ausgleichsgewicht) auch in der Mitte bleibt.

[Klingon77]

hi,

wir gingen von der Überlegung aus, daß eine große Masse möglichst tief (Akku; ich glaube 12 Kilo) das Ganze stabilisieren könnte.

Die Überlegung kommt aber nur "aus dem Bauch heraus".
Da haben wir nichts gerechnet.

Die von @Oberallgeier: beschriebene Möglichkeit das Aufschaukeln in der Kurve durch eine Beschleunigung nach erreichen der Kurvenlage zu vermindern scheint mir schlüssig.

Beim Motorradfahren mache ich das auch so und habe dabei das subjektive Empfinden das die Maschine stabiler in der Kurve liegt (Meßgerät: Popo-Meter :oops: ).

Letztendlich glaube ich, daß es einfach eine Frage der Relationen ist:
*Große Masse / kleine Masse
*Länge des Hebelweges
*Gewicht der Pendel
*Lage der Pendel
*Lage des Schwerpunktes
*Masse des Rotationskörpers und Geschwindigkeit?
usw.

Es dürfte (in Grenzen) gleich sein, wo die entsprechenden Teile mit welchem Gewicht und Hebelarm liegen, sofern die Relation zu den anderen Teilen in der Lage und Masse stimmen.

Aus diesem Grund haben wir die Pendelgewichte in ihrer Masse variabel ( je 50 Gramm bis 450 Gramm) ausgelegt.

Das war so ziemlich die einzige mech. Variable, welche uns zur Verfügung stand.
Alle anderen Parameter waren nach dem Bau fix.

liebe Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

... Beim Motorradfahren mache ich das auch so ...
Ja, meine Erfahrungen zum MW-Fahren stützen sich (leider) nur auf Ähnlichkeiten.

Einen wichtigen Aspekt gibt es (den kenne ich von schnellen ENGEN Carvs, = Hände/"Ohren" auf die Piste, mit dem Snowboard oder von steilen Kurven auf Schlittschuhen) der wohl einigen Einfluß hat: Beim In-die-Kurve-neigen setze ich massiv potentielle Energie in kinetische um - und der Energierückgewinn kommt beim Ausleiten der Kurve.

Bei den beiden unterschiedlichen Drehteilen des MW führt dies natürlich zu Differenzen. Je nach Masse von Innen- und Aussenteil beschleunigt das eine mehr, das andere weniger. Das macht wohl das Steuerproblem etwas schwierig. Möglicherweise wäre eine Beschleunigungsvorgabe sinnvoll über die - gemessene - Vorlage/Schräglage des Innenrotors gegen die Horizontale.

Mist - nun theoretisiere ich schon wieder - wollte ja mausi_mick garnicht beeinflussen.

[mausi_mick]

Hi Klingon77,

so hat ich mir das eigentlich auch gedacht, Schwerpunkt möglichst tief:
Akkus nach unten, Motor nach unten und auch die Pendelgewichte, so tief wie es konstruktiv eben geht.
Aber das Simulationsprogramm zeigt mit den Daten des MW eine total instabile Fahrweise, ca 2,5 s Fahrzeit (bei Schwerpunkt 6-8cm über Boden). Erst bei Schwerpunkten, die in der Nähe des Mittelpunktes des Aussenrades liegen( 10-12cm), kommt man auf realistische Fahrzeiten um die 10 s.

Diese extremen Stabilitätunterschiede bei verschieben des Schwerpunktes um 1-2cm in der Senkrechten erscheinen mir nicht sehr realistisch, zumal ich - rein mental / Rheinmetall - eine Stabilisierung eher bei Verlagerung des Schwerpunkts nach unten erwartet hätte.

mfg

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

das die Ausgleichsgewichte stärker wirken, wenn sie weiter oben sitzen sollte daraus resultieren, daß sie dann bezogen auf den Aufsetzpunkt des MW´s auf dem Boden einen längeren Hebelarm haben.

Parallel dazu muß man aber auch früher "gegensteuern", da die max. Winkelabweichung (Neigung), welche noch ausgeglichen werden kann, abnimmt.

Denke ich zumindest... :-k

Mit gut positionierten Sensoren und einer schnellen Elektronik, sowie einer präzisen Mechanik für die Ausgleichsgewichte sollte das möglich sein.

hoffnungsvolle Grüße,

Klingon77

[Christian H]

Hallo,

im neuen Programm http://www.rasenrobo.de/monowheel/einrad.exe sind jetzt alle Parameter entsprechend dem basic-MW voreingestellt. Mit dem tiefen Schwerpunkt ist das MW scheinbar so instabil, dass ich für eine exaktere Simulation den Zeitfaktor hochgesetzt habe. Damit läuft das Programm nur noch in Zeitlupe (zumindest auf meinem alten Rechner). Das MW startet mit 1 m/sec. Auch Kurvenfahrten sind möglich, allerdings mit einem nicht zu engen Radius. Mit der rechten Maustaste kann man Torkeln durch automatische Pendelbewegungen ausgleichen.

Bin gespannt auf die ersten Kurvenfahrten des basic-MW.

Viele Grüsse

Christian

[fhs]

Hallo,

viel Erfolg mit Euren Mono Wheels! Da schon der Vergleich mit Fahrzeugen mit Menschen "auf/im Rad" aufgekommen ist, möchte ich als Einradfahrer auch den Vergleich mit dem Einrad bringen: Bei den geringen Geschwindigkeiten und höherem Schwerpunkt spielen dort die gyroskopischen Kräfte eine viel geringere Rolle als beim Monocycle (dem Vorbild des Mono Wheels).
Hier eine schöne Sammlung von Literatur (http://mike.hinson.unicyclist.com/) (einschließlich einer PDF-Datei mit der Beschreibung eines Einrad-Roboters -- 5. URL; könnte für Eure Projekte vielleicht hilfreich sein!).

Gruß

Fred

So bin ich 2002 zum ersten Mal in den Bergen gefahren (mit Helm, Hand- und Knieschutz...):


http://www.fhs-consulting.com/ind/uni_prot.jpg

[mausi_mick]

Hi MW-ler,
Hi Christian H,

hab mal den neuen Linearantrieb (M3-Spindel) eingebaut, der alte Motor ist noch vorhanden, wird wohl ausgebaut, wenn das mit neuem Antrieb klappt.
Oberhalb altem Motor ATMega8 Platine (ähnliche Bestückung wie Asuro, aber ohne IR-Sensor SFH5110) .
Hab mal mit MotorSpeed(Left,Right) getestet, nutze hier nur Left.
Wertebereich zwischen 170 -255 nutzbar.

Sharp-Sensoren musste ich leider drehen, sind jetzt leider wesentlich näher am Zentrum. Hab noch Probleme, wenn MW kippt: Motor treibt Gewicht in Endposition und blockiert dann die Welle (selbsthemmend kann auch Nachteile haben). Muss wohl mal irgendwelche Endschalter (Lichtschranke, Pollswitch etc) einbauen.
Durch die Verschiebung der Sensoren musste ich auch die Ansprechschwellen für den Linearantrieb anpassen.

Es ist noch viel zu tun ... aber noch hat man Hoffnung.

Christian H: vielen Dank für die neue/modifizierte Version, scheint
mit den Parametern doch ganz gut mit den realen Fahrten übereinzustimmen.

Wird bei mir jetzt aber arbeitsmässig - leider - etwas träger weitergehen, da ich einen "Schmuck"-Auftrag (Sterling-Silber) habe ...


Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

Hi Mw_ler,

es kann weiter gehen - Schmuck-Auftrag (zur "vollsten" Zufriedenheit ? erledigt - hab mir bald an dem edlen Material die Finger abgefeilt. Bin vermutlich in den Klingon77 Bereich: +/-1/100 mm vorgedrungen.

Der neue Linearantrieb ist etwas sensibel. Ich hab noch Probleme mit den Einstelleungen:
- Mittelage / Senkrechte (Anzeige über ASURO-Backled (beim MW rot: Backbord, Grün: Steuerbord))
- Geschwindigkeitsstufen bei Überschreiten irgendwelcher Winkel / Sensordifferenzen ( zur Zeit vier: Panik(gelb), Alarm(rot), Warnung(grün),LED(off))
(Anzeige über ASURO-StatusLED)
Anm: gerät wohl zu schnell in Panik
- Aufsuchen Ruheposition / Mittellage
- festfahren in Endposition

letzteres - wenn ich es nicht softwaremässig in den Griff kriege - vermutlich über Reflexsensor verhinderbar. Müsste dazu aber Buerklin besuchen ( CNY70 ).

Hab Sharp-Sensoren jetzt wieder aussen angebracht - sind so etwas feinfühliger und kommen sich wohl auch weniger mit den Antriebsriemen / Scheiben ins Gehege.

Fahrversuche heut morgen sehr dynamisch: War wohl eine 8 oder ein Ansatz dazu, dauerte aber wohl nur 1-2 s bevor MW hart aufsetzte und
ein Sensor sich löste ...

[mausi_mick]

Hi MW-ler,
hab mal ein wenig aufgeräumt und die Pendel-/Ausgleichsmasse mehr Richtung Gesamtschwerpunkt gebracht.
Die Masse des Innenteils beträgt jetzt 513 g, der Schwerpunkt der Ausgleichsmasse ca 10,5 cm über NN.

[mausi_mick]

hi Mw-ler,

hab IR-Schnittstelle mit SFH5110 / LD241 eingebaut (hängt eher an ihren vier Drähten).

kann zwar leider (noch ? ) keine Programme darüber laden, bekomm aber
zumindest die Messwerte der beiden Sensoren zurück.

Bisher hab ich nur einen Versatz experimentell berücksichtigt , aber sie haben auch eine unterschidliche Steigung.
(Werte liegen zwischen ca 640 - 740 - 785 links bzw. 560 - 650 - 810 rechts für ca +/-20° ). Vielleicht sollt ich doch eine / zwei Tabellen verwenden.

Unangenehmer ist es, dass das Gewicht sich noch immer in den Endpositionen festfährt. Am leichtesten könnte man das wohl mit Spiralfedern um die Spindel verhindern, aber dazu müsste ich das alles auseinanderbauen (verklebt).

Besser ist wohl die Lösung mit den Endschaltern...

mfg
mausi_mick

[oberallgeier]

Hei mausi_mick,


... bekomm aber zumindest die Messwerte der beiden Sensoren zurück ... eine unterschidliche Steigung ... Vielleicht ... eine / zwei Tabellen verwenden ...
Du kennst hoffentlich die unerfreuliche Eigenschaft (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=347600#347600)des GP2D120? Die habe ich hier beschrieben und danach einiges verbessert - nun läuft er bei mir einigermassen gut. Habe einen 100nF KerKo und einen 220µF Elko, beide direkt hinter der originalen Platine des GP2D.., an den Steckerkontakten des Sensors angelötet.

Ich habe mit dem GP2D.. eine Messreihe gemacht, in Excel ausgewertet und die Regressionsform grob bestimmt. Die Trendlinie ist leider im Diagramm nur sehr schlecht - dünn gepunktet - zu erkennen. Dazu eine einfache Modellrechnung aufgestellt, mit der die Kurvenform weitgehend nachempfunden wird. Ist ein bisschen Popelarbeit - aber wohl einfacher als Sterlingsilber bearbeiten.

......https://dl.dropbox.com/s/6bnofayrbr8ubaj/GP2D120-ADC.jpg?dl=0

Dabei komme ich auf folgenden Code (bei meinem Exemplar):



/* ================================================== ============================ */
/*### ADCwert für GP2D120 auf ADC3/PC3/Pin26 des ATMega168 z.B. auf m168D-Platine
================================================== ============================== */
int GPDist (void) // Auswerten des aktuellen Messwertes mit dem Sharp
{
uint16_t GPDmm = 0, gpdtmp = 0; // Messwert Distanz in mm, temporärer Wert
cli(); // Datenübernahme Interruptgefährdet - 2 Byte
gpdtmp = adc3_dat; // Übernimm Daten
sei(); // Gefahr vorbei
GPDmm = 25600 / gpdtmp;
if (GPDmm > 999)
GPDmm = 999;
if (GPDmm < 0 )
GPDmm = 0;

return GPDmm;
}
// === Ende Abholen des ADC-Wertes und Ausgabe ===================================
/* ================================================== ============================ */
das läuft prächtig so (etwa Sekundentakt, ich hab zwischendurch die Hand unter den GP2D.. gehalten):

Pm168D/20 MHz m168D_10x61 08juli08 1706

Messen ca. Sekundentakt, 120 => 0

ir12-4 75 127 127 Isvs1 27 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 77 127 127 Isvs1 27 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 76 127 127 Isvs1 27 most12 1 ADCmm 86
ir12-4 71 127 127 Isvs1 27 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 69 127 127 Isvs1 27 most12 1 ADCmm 86
ir12-4 77 127 127 Isvs1 29 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 80 127 127 Isvs1 29 most12 1 ADCmm 86
ir12-4 76 127 127 Isvs1 29 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 78 127 127 Isvs1 29 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 73 127 127 Isvs1 29 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 80 127 127 Isvs1 29 most12 1 ADCmm 55
ir12-4 67 127 127 Isvs1 31 most12 1 ADCmm 50
ir12-4 75 127 127 Isvs1 31 most12 1 ADCmm 48
ir12-4 82 127 127 Isvs1 31 most12 1 ADCmm 51
ir12-4 74 127 127 Isvs1 31 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 71 127 127 Isvs1 31 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 75 127 127 Isvs1 31 most12 1 ADCmm 87
ir12-4 84 127 127 Isvs1 33 most12 1 ADCmm 87

Achtung, je nach Stabilität Deiner AVcc (für den ADC) und Vcc für den GP2D.. kann das Ergebnis doch unagenehm deutlich schwanken. Von Tabellen halte ich nicht viel. Ich mache das mit einem mega168/20MHz.

[mausi_mick]

hi oberallgeier,

Danke für den Tip(p) mit der Stabilisierung.
Mit der Messreihe ist das etwas schwierig, sollte vielleicht mal eine separate Versorgung für die Sensoren/ Controller machen oder zumindest den Fahrmotor noch irgendwie abschaltbar. Hab nur mal für drei grobe Positionen +-20°, +-10° und 0° (von der Senkrechten) die Messwerte über IR auf den PC ausgegeben.

Momentan grösstes Problem ist das Festfahren des Spindelmotors.
Der Motor schiebt das Gewicht zwar nur z.B. 200ms mit einer bestimmten
Geschwindigkeit nach links, hält dann einige( 100) ms und fährt dann mit derselben Geschwindigkeit wieder 200 ms nach rechts und sollte damit wieder in der Ausgangsposition sein.
Aber durch unterschiedliche Reibung (Kollektor, Spindel, Schräglage (Hangabtriebskraft) ,...) klappt das wohl nicht exakt und nach einiger Zeit hängt das Gewicht in der Endposition - was zeitweise sogar beruhigend auf die Fahrweise wirkt - es pendelt ja nichts - ...
Mach mir Gedanken um Reflexlichtschranken an den Enden und oder eine an der bewegten Masse. Könnte mit letzterer vielleicht auch Mittenlage (über Barcode ) finden, vielleicht sind auch Schritte zählbar.

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hab heute mal ein wenig an der Software rum getestet,
und auch mal dabei die ganze Messmimik mit den Abstandsensoren ignoriert.
MW sollte sich nur etwas in die Kurve legen, einen Moment so bleiben (100ms) und dann sich wieder in die Ruhelage zurueckbewegen.
Hat irgendwie nicht geklappt, da MW bereits bei sehr kleinen Spindelmotor-Geschwindigkeiten und kleinen Auslenkungen (2-3mm) und bei 50 g Gewicht schnell in Schräglage > 30° geriet.

Die 50 g Ausgleichsgewicht sind wohl deutlich zu wenig.
Bei einer Schräglage von 10 ° und Gesamtgewicht de MW von ca 800 g braucht man bereits ein Gewicht von etwa 150 g und eine Auslage von 1,5 cm in die Gegenrichtung.

Die Regelung scheint aber - zumindest für 5-10 s Fahrzeit - zu funktionieren, da dabei wesentlich schnellere und grössere Amplituden mit den Ausgleichsgewichten auftraten bei einem Fahrweg max. um die 10 m.

Werde morgen noch ein wenig Kurven üben - wohl mit grösseren Pendelgewichten - und dann - aber frühestens Freitag - an die Überarbeitung des Spindelmotors gehen.


Gruß ,
mausi_mick

[mausi_mick]

Hi oberallgeier,

hab mal, wie Du empfohlen, die Versorgung der Sharps verbessert, hab sie durch 2 Schottkys von dem Rest der 5V entkoppelt und zwischen Diode und Sharp je 100 µF/100nF plaziert.
Bei 'ner neuen Messung der Sensorenkennlinien (hab Motor ausgeschaltet gelassen, was für Akku und Nerven gut war), hab ichdie Daten für +-20° in Abständen von 5° per IR / OC-Console erfasst.
Durch die Siebung der Versorgung hat sich die Nullpunktdifferenz auf ca 1/4 (23 entspricht ca 1°) reduziert. Auch ist die Differenzkennlinie (innerhalb meiner Messtoleranz ) beinahe linear (pro Grad Schräglage ändert sich die Differenz um ca 20,75 (gemittelter Wert).

Hab dem MW auch einen neuen (leichter, schneller, besser ...) Linearmotor spendiert.

Werde noch ein Foto posten, auf dem der neue Linearantrieb und die Strichcodebahn bereits zu sehen sind. Werde vermutlich 2 Reflexsensoren (CNY70) brauchen: einen für die Anzahl Steps(schwarz / weiss Wechsel) und einen für die Ende - Mittelstellungserkennung.

Gruß

mausi_mick

PS: mit dem neuen Spindelmotor und den exakteren Messwerten von den Sensoren stablisiert sich das Fahrverhalten deutlich.
Es können wohl auch leichtere Startprobleme (anfangs relativ grosse Schwankungen durch z.B. Start in leichter Schräglage oder MW nicht austariert) durch die Regelung aufgefangen werden.

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

bin in den letzten Tagen doch was weiter gekommen:
Hab mir eine RC5-Fernbedienung (5€) von Philips besorgt und das
ASURO-Programm (RC5-Test) angepasst.
Hatte etwas Schwierigkeiten dabei, wollte mir die Tastenbelegung der Fernbedienung auf dem PC anzeigen lassen, aber die IR-Verbindung geht zur Zeit nur Richtung MW:
er kann empfangen , aber aus irgendeinem Grunde nicht mehr senden.
Vielleicht hat's auch die beiden Sendedioden erwischt als ich meinen 1. ATmega8 (in diesem Projekt ) schrottete.
Auch war mein (einziges) RS232 Kabel defekt, hab nach einiger Schneide-/Lötarbeit den Schaden behoben.

Bei dem RC-5 Code hab ich eine recht gute Seite gefunden:
http://home.arcor.de/parabol60/rc5.htm

Kann jetzt den Spindelmotor in 4 Geschwindigkeitsstufen per RC5 ansteuern und den Neigungswinkel vorgeben.
Die Bar-Code Geschichte zur Positionserfassung des Gewichts läuft noch nicht.
Anstelle dessen hab ich diverse Versuche(-Programme) zur Steuerung des MW gemacht.
Folgende Strategie scheint bisher die erfolgversprechendste:
1. Auswertung der Abstandsdifferenz ca alle 100-200ms (ca 0,6 s braucht MW für eine Umdrehung (21,3 * pi = 67cm).
2. "kritische" Fälle (grosse Neigung) zuerst abhanden.
3. Spindelmotor "langsam" anfahren und vor allem abbremsen
4. Ermitteln mittlerer Neigungswinkel über mehrere Messungen
(Selbstlerneffekt)

MW scheint sich damit bei Geradeausfahrt selbst zu stabilisieren, d.h. aus einer Taumelbewegung (meist in der Startphase) kann er sich häufig von selbst wieder in eine ruhigere Fahrweise bringen.

Probleme seh ich noch im Kurvenfahren:
Ist MW zu stark (15° / 20°) geneigt, ist's wohl mit seinen Fahrkünsten vorbei. Ich hab zwar das Ausgleichgewicht auf ca 110g erhöht, viel mehr schafft aber das Motörchen wohl nicht.

Ich werde an den Programmen wohl noch einiges machen müssen, aber die Hardware (IR-Schnittstelle, vielleicht die Reflexlichtschranken (die beiden CNY70 sind bereits unter dem Gewicht fixiert)) wird auch ihre Zeit fordern.

mfg

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hab eigentlich nur eine kleine "Verbesserung" machen wollen, hinten und vorne oben (an beiden Seiten des Alu-Rings) eine bessere Führung , damit das MW nicht soviel Spiel hat (schlackerte vermutlich um +-1 ° in der bisherigen "Führung").

Hat sich aber gravierend ausgewirkt:
Durch die geringere Reibung steigt das MW beim Anfahren wesentlich höher und springt dabei häufig aus der Schiene.

Deshalb musste ich - ähnlich wie beim grossen MW von Klingon77 / Murdoc_mm - noch Stützräder oben anbringen.

Führt aber zu - eigentlich nicht beabsichtigten - anderen Fahrverhalten:

Beim Anfahren kommt es - wenn ich es nicht per Hand daran hindere - häufig zum "Überschlag".

Das Fahrverhalten dabei ist recht dynamisch. Ich werd mal testen, ob ich es - nach diesem "internen Durchdrehen" - irgendwie wieder stabil
kriege.

Anbei noch ein Foto von dem jetzigen Bauzustand mit den neuen Führungen links und rechts und den - provisorischen - Stabilisierungsrädern, die dem MW ein wenig ein schwan-ähnliches Aussehen geben...

[jeffrey]

hi,
wie wär es mit ner beschleunigungsrampe, anstattvollgas beim losfahren?
mfg jeffrey

[ähM_Key]

Eine Geschwindigkeitsrampe mit konstanter Beschleunigung sollte es auch tun :D

@mausi_mick: Zerleg doch einen Tintenstrahldrucker, da sind oft Inkrementalbänder+Sensoren drin, womit sogar eine Reglung des Gewichtes möglich wäre. Sollte ohne allzu großen Aufwand realisierbar sein.

[oberallgeier]

... Durch die geringere Reibung steigt das MW beim Anfahren wesentlich höher und springt dabei häufig aus der Schiene.
Deshalb musste ich - ähnlich wie beim grossen MW von Klingon77 / Murdoc_mm - noch Stützräder oben anbringen.
Führt aber zu - eigentlich nicht beabsichtigten - anderen Fahrverhalten:
Beim Anfahren kommt es - wenn ich es nicht per Hand daran hindere - häufig zum "Überschlag" ...
Ach je, das ist nun schade.

Das Hochsteigen und das andere Fahrverhalten ist ja einigermassen erklärbar, oder? Der höhere Schwerpunkt des Innenrades führt dazu, dass der innere Teil höher steigen muss, um das gleiche Moment (für den Vortrieb) zu bringen. Ausserdem hat sich (vermutlich drastisch) die Schwingungsdauer des Innenbaus verändert, was vermutlich der Grund für Aufschaukeln und Überschlag ist. Da ja auch (nach der Methode des genauen Hinsehens) der Gesamtschwerpunkt gestiegen ist, ist die Fahrstabilität gegen Pendeln wohl auch nicht besser geworden?

Ich wünsche Dir die Wiederkehr der besseren Fahrverhältnisse und viel Erfolg.

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

wie so häufig , gibt es verschiedene Lösungsmöglichkeiten.

1. Wohnung mit niedrigerer Deckenhöhe beziehen, damit die Sensoren sich auch in ihrem Arbeitsbereich wohl fühlen.
wurde mit Mehrheit abgelehnt, da nur von unserer Katze akzeptiert

2. Begrenzung der Steigfähigkeit ( nur beim Anfahren ?)
- Verwendung der Haushaltsgummiringe anstelle der O-Ringe
- Begrenzung des Anfahrstroms durch R
- Beschleunigungsregelung / Geschwindigkeitsregelung durch PWM-Steuerung

erste Variante unattraktiv, da die O-Ringe doch zu einem deutlich stabileren Verhaltern beigetragen haben .
Variante mit R billig, in der heutigen Zeit aus ökologischen Gründen kaum vertretbar.
letzter Variante ist wohl die interessanteste, aber relativ Zeit- und Platz-aufwändig, wobei wohl letzteres gravierender ist.
Aber eine Geschwindigkeitsregelung des Antriebsmotors bringt vielleicht auch was für Kurvenfahrten (vor Kurve abbremsen,...).

3. Verwendung anderer Sensoren (z.B. Neigungssensor)

interessant, aber zeitaufwändig ( Bestellung, ... ) und vergleichsweise teuer.

Ich muss ja auch zugeben, dass mich die neue Dynamik des MW irgendwie fasziniert. Ist was anderes, als nur so dahinfahren, und sich dann doch irgenwo flachlegen, auch wenn's durch 'ne Kollision mit der wand verursacht wurde.


Werd mir das mal am Wochenende alles durch den Kopf gehen lassen.

Gruß

mausi_mick

[Murdoc_mm]

Hi,

es gäbe noch die Möglichkeit den Schwerpunkt wieder etwas nach unten zu verlagern. Ein paar Gewichte unter das Innenteil sollten reichen. Allerdings erhöht das natürlich auch das Gesamtgewicht.

Gruß

[Klingon77]

hi,

Deine Lösung mit dem dritten Rad (habe schon drauf gewartet) sieht ja mal elegant aus.

Die Streben könnten, wohl mehr aus optischen Gründen, noch gelocht werden.

Ich glaube eine PWM-Rampe zum anfahren und natürlich zum verzögern (ist ja fahrtechnisch das gleiche) wäre eine gute Lösung.

Ist das obere Rad ebenfalls federnd aufgehängt?
Damit würdest Du die Ungleichheiten der Felge kompensieren.

Evtl. könntest Du die Federung mit einer kleinen Druckfeder (eine Rundstange in der Mitte der Plattform welche nach oben läuft, sollte genügen) realisieren.

Wenn Du keine passende Federn hast; ich habe noch einen Rest von Murdoc_mm´s Mono-Wheel da. Den würde ich "sponsorn".

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

Hi Murdoc_mm, Hi Klingon77,

hab heut morgen mal die oberen Stützräder ordentlicher angebracht - ohne Federung - es war aber in der Höhe nur ca 1mm Spiel, siehe Bild.
Hab dann ein wenig getestet - auch mit anderer Antriebsrichtung - war für mich aber nicht so überzeugend und hab's erstmal wieder abgebaut.
(kann ich später - falls nötig - wiederverwenden, ist nur mit zwei Schrauben pro Seite befestigt). Ich glaube nämlich, dass ich das nur schwer in den Griff bekomme mit meiner Masse von 750 g und ca 100g Pendelmasse. Ich kann wohl nur Neigungswinkel von max. ca 10° austarieren.
Die bessere Führung an den Schienen lass ich , werd sie wohl noch um eine unten ergänzen.
Hab bei der Aktion aber noch ein paar Kleinigkeiten gemacht: Den Motor separat abschaltbar und die Laufeigenschaften der passiven Räder verbessert.

Werd mich wohl noch um den Anlauf des Fahrmotors kümmern müssen.
Die Mini-H-Brücke würd ich wohl unter Bord verlegen müssen, bringt zwar nicht viel für den Schwerpunkt, aber oben ists doch schon recht eng ...

mfg
mausi_mick

PS: noch ein Foto von der Halterung der Stützräder

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hab mal 2 Mini-H-Brücken aufgebaut ( bis auf 2 SMD BSS123 Fet's alles
"normale" Bauteile) und "unten" eingebaut . Oben wird es dadurch etwas aufgeräumter. Zum Test der Motoren mit PWM musste ich die Original
ASURO-Software aus LIB 2.80 leicht erweitern, da dort immer beide Motoren gleichzeitig angesprochen werden (Ist dort für die beiden Hinterräder auch recht sinnvoll. ) Ich benutze beim MW den "linken" Motor für den Linearantrieb zur Bewegung der Gewichte, den (bisher freien ) "rechten" Motor zur Regeln des Fahrmotors. Wenn ich z.B. den Linearmotor steuere, möchte ich eigentlich den Fahrmotor nicht gleichzeitig beeinflussen.
Ich hab also zwei eigene Funktionen (MotorLeft , MotorRight) angelegt, mit denen ich Richtung und Geschwindigkeit (PWM) durch einen int_8 Parameter beeinflussen kann.

Funktioniert auch, nur nicht ganz so , wie ich mir das vorgestellt habe.
Bis Tempo 200 (von 255) fährt MW zu langsam, darüber neigt es zum Überschlag, wobei das nicht nur direkt beim Anfahren auftritt. Innerhalb des MW kommt es zu einer Art Schaukelbewegung: Das Innenteil fährt nach vorne und richtet sich auf (bei ca 70° verlieren die passiven Vorderräder die Haftung und das MW kippt intern nach hinten , d.h. ohne Überschlagbügel löst es sich von der Ringschiene) und - wenn es sich nicht überschlägt, rutscht es aufgrund mangelnder Reibung rückwärts in eine nicht ganz so starke "Schräg"-lage, um dann wieder nach vorne zu pendeln. Auch geht durch die Entlastung der Vorderräder der Vortrieb des
MW verloren. Ich muss also versuchen, mehr Masse nach vorne zu bringen:
Die schwereren Masseräder nehmen, das Pendelgewicht mehr nach vorne
und möglichst noch tiefer.

Ich weiss noch nicht genau, wie und ob ich das in den Griff kriege, habe heute auch noch mal mit dem Überrollbügel experimentiert, aber das war auch nicht überzeugend.
Vermutlich muss ich alles genau austarieren und auch die Masseverschiebung symmetrisch aufbauen - ähnlich wie bei dem anfangs benutzten Linaermotor mit der Zahnstange - und auch die Ausgleichsmasse irgendwie tiefer legen (1 cm müsste noch drin sein) .
Auch wäre - wie Murdoc_mm bereits erwähnte - eine (künstliche) Verschiebung des Schwerpunkts durch ein Zusatzgewicht eventuell sinnvoll.

Ich muss mich mal erkundigen, wo ich Blei auftreiben kann ...

Anbei noch ein Foto von dem unterm Fahrmotor/Akku angebrachten H-Brückchen.

mfg

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

könntest Du, um den Schwerpunkt weiter nach unten zu bringen nicht noch zwei zusätzliche Akku-Packs links und rechts vom Reifen unterhalb der Plattform anbringen?

Dann hättest Du das "angenehme (längere Laufzeit)" mit dem "nützlichen (niedriger Schwerpunkt)" verbunden.

Blei bekommst Du sicherlich beim nächsten Schrotty aus einer alten Autobatterie.
Du mußt nur auf die Säure aufpassen, welche bei Kontakt mit Hautschweiß selbst bei einer geleerten Batterie noch vorhanden sein kann.

liebe Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

... Blei bekommst Du sicherlich beim nächsten Schrotty aus einer alten Autobatterie ...... Blei pur könnte ich beisteuern. Ich hab aus meiner Munitionsfabrikation noch Stücke rumliegen - Format etwa wie ne alte Filmbüchse - D26x48 - also rund 250 g je Stück. Ohne Haltegriff :( - aber da könnt man sicher Spax reinschrauben. Oder ich gieß Dir eine passende Form aus (wenn Du sie mir schickst).

Bevor dämliche Fragen kommen - das ist nicht das von mir verschossene Kaliber - ich nehme max. .357 und die Faust und .243 (oder 12) in die Hand.

[mausi_mick]

Hi Klingon77, hi oberallgeier,

hatte zuerst auch an Kugeln (Schrot) gedacht, aber vermutlich gibt's das nicht mehr, damit die Tiere nicht an Bleivergiftung sterben.

Nachtrag ( 23.07.08) :
Hab 255g Bleischrot (aus Schiessanlage) von einem sehr hilfsbereiten Schlosser umsonst bekommen, nachdem mir der Preis von 9.80 € für 5m Gardinenschnur bei OBI für den Zweck etwas hoch erschien.

War dann heute auf dem Wertstoffhof, bei Altmetallen gab's angeblich letzte Woche was und an die Auto-Akkus hab ich mich - ich kenn dasZeug noch von der BW - nicht rangetraut.

Hatte auch mal daran gedacht, die Akku's unterhalb der Plattform anzubringen,
aber da ist's eindeutig zu eng . Höchstens aussen, aber da müsste ich dann die O-Ringe anders verlegen , längere Achsen usw.

Hab aber nochmal nachgedacht - ist manchmal wohl angebracht.
Wieso verändert sich das Fahrverhalten des MW nach einer so kleinen
Aktion so dramatisch ? Ok, durch die geringere Reibung fährt es schneller
und es kommt dann in Bereiche, wo es sich entweder überschlägt oder aus der Schiene springt. Aber warum fährt es in normalen Fahrsituationen
soviel schlechter als vorher ?

Das liegt an meiner Selbsttäuschung: Es sind zwar unten vier Räder angebracht , aber die passiven hingen - zumindest zeitweise - in der Luft. Das passive Rad lag wohl - durch einen Gummiring gedämpft - mit der Achse auf der Ringschiene auf.

Also eigentlich ein Dreirad. Nach dieser Erkenntnis ( vermutlich heut morgen um 4 ) musste ich das gleich (ab 7) umsetzen: Passive Räder entfernen, Schnurrolle auf die Ringschiene. Gleichzeitig hab ich beim Überrollbügel auch die Räder entfernt und die Führung mit einer Schnurrolle realisiert. Den Abstand - Feder hab ich (noch) nicht eingebaut - hab ich auf unter 1 mm reduziert, mit dem Erfolg, dass sich das MW in dem Ring an einigen Stellen festfuhr. Wurde per Feile nachgebessert. Jetzt fährt MW wieder in "Normallage" relativ stabil, beim Überschlag sollte ich vielleicht dochmal an eine Feder denken, damit das MW auch über Kopf noch ein wenig Druck auf die Antriebsräder hat.

Muss mich aber leider auch wieder um den Saugroboter Robertina kümmern . Neue Version ( besserer/kompakterer Antrieb, separate Akku-Platine) steht bereits seit Februar halbfertig rum.

Muss eigentlich nur noch die Prozessorplatine, die H-Brücken , den Sauger/Lüfter aufsetzen (und leider noch einiges für den Staubbehälter zusammensägen).

Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

wenn ich die Entwicklungsstufen Deiner Mechanik nachverfolge, denke ich, daß wir bei der Konstruktion von Murdoc_mm´s Mono-Wheel (dank eurer tatkräftigen Hilfe :idea: :mrgreen: :mrgreen: ) wohl doch nicht so weit daneben lagen.

Wie bereits gesagt: Wenn Du noch eine Feder benötigst; ich müsste noch einen Rest hier haben, den ich gerne sponsern kann.

Eine PN genügt.

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

Danke für das Angebot. Ich war damals richtig begeistert, als ich Deine Federn gesehen habe. Konnte mir vorher nicht vorstellen, dass man sowas selbst machen kann.
Ich glaube nur, dass sie ein wenig zu stark und wohl auch zu gross sind.
Hab mir aber kostruktiv auch noch keine Gedanken gemacht, obwohl ich beim Baby-Wheel (ganz am Anfang) wohl eine Feder zum Andrücken verwandt habe.
Euer grosses MW - denke ich - ist schon als Prototyp super vom Design und vom Konzept und erst recht in der mehr als erstklassigen Ausführung!

Aber Ihr habt natürlich auch - bei der Grösse und dem sehr soliden Aufbau und das dadurch bedingte recht hohe Gewicht - mehr Probleme
mit dem Antrieb, der Entstörung etc. Wobei das Gewicht / Masse auch Vorteile haben kann : die Trägheit.

Mein Ziel war eigentlich mehr eine einfache Experimentierbasis für
Tests verschiedener Antriebs- und Balance-Systeme zu schaffen.
Wobei die Sache mit dem Antrieb - ich träumte ja von einem echten Kurzstator-Linearmotor (asynchron), daher auch der Aluring, der als LIM dienen sollte - bis auf ein paar enttäuschende eigene Versuche zur Entwicklung eines kräftigen Drehfeldes - in eine Sackgasse lief:
Eine Anfrage bei der Uni Paderborn, die sich mit sowas in einem etwas grösseren Rahmen beschäftigt, wurde ausweichend und nicht sehr engagiert beantwortet.
Aber vielleicht hatte ich nur nicht den richtigen Ansprechpartner.
Optimal wäre gewesen, wenn zu dem Thema einer seine Diplom-/Batchelor-Arbeit gemacht hätte:
Mini-Kurzstatormotor zur Integration in Kleinräder ...


Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hab mich doch nochmal hingesetzt und einen neuen Linearantrieb entwickelt,
diesmal wieder mit Zahnstange. Grund war, das der Spindelantrieb zu schwach (bei grossen Neigungswinkeln) und zu langsam war. Auch wollte ich die Pendelmasse vom Schwerpunkt her tiefer setzen und auch mal ein wenig aufräumen.

Die Pendelmasse besteht noch aus Eisen, werd sie aber - falls nötig - doch noch durch Blei vergössern oder ersetzen.

Insgesamt wiegt MW jetzt 980 g , davon etwas über 80 g Pendelmasse (ohne die mitbegten Alu-U-Profile).

Erste Fahrversuche zeigen , dass mit diesem Lienearantrieb mehr zu machen ist: er ist sehr schnell , stark und relativ laufruhig. Es wird aber wohl noch was dauern, bis man/ich die richtigen Parameter gefunden hat/be, um zu einem stabilen Fahrverhalten (zumindest geradeaus) zu kommen.

Auch muss ich noch hardwaremässig eine (abgefederte) Begrenzung vorsehen, damit mir das Ausgleichgewicht nicht seitlich rausschiesst (daher die weissen Dichtungsgummis an den Enden) . Hab dabei auch mal an Endschalter ( mit Hallsensoren ?) gedacht.

Anbei noch ein paar Fotos zum jetzigen Bauzustand

Gruss

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

bin immer wieder erstaunt, mit welcher Geschwindigkeit Du baust :mrgreen:


Ein Antrieb über Gewindespindel sollte aber mehr Kraft aufbringen als die Zahnstange.

Langsamer ist er; ohne Frage.

Mit einem Zahnstangenantrieb kann man größere Impulse erzeugen.
Im Gegenzug lässt sich ein Spindelantrieb genauer positionieren.

Mal schauen, wie es weiter geht; bin schon gespannt!

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

Hi,

mit der Bau-Geschwindigkeit ist das so eine Sache, es ist mehr eine Zeitfrage:
Da ich altersbedingt meine Arbeitszeit zum grossen Teil selbst einteilen kann ( ich hoffe , meine Frau kriegt das nicht mit ) , liegt es mehr an meiner Arbeitslust-/wut oder der Neugierde, dem Druck anderer Projekte (Silberschmuck , Saugroboter Robertina, Wohnungsumbau ) , dem Wetter , anderen Terminen ...

Aber eigentlich lass ich mich meist von meiner Neugierde lenken:
Wenn ich was Interessantes sehe oder mir vorgestellt habe, kommt zuerst die Frage, kannst Du das selbst realisieren und - falls ja - möchte ich es dann auch sehr schnell in Aktion sehen.

Und ich hab auch den Vorteil , in der Nähe einer mit Elektronikläden und Baumärkten vollgestopften Stadt mit dem grossen M zu wohnen, wo ich mal schnell fehlende Teile besorgen kann.
Und meist klappt auch die Lieferung per Post sehr gut und schnell.

Mit der grösseren Kraft des Spindelmotors hast Du wohl recht, aber ich hatte doch einige Probleme (lag wohl an meiner recht simplen Realisierung) damit:
- ich hatte nur einen einzigen Motor zur Verfügung mit Wellendurchmesser von ca 1,5 mm, der dann beim Festfahren zu glühen anfing und sich aus der Verklebung "spindelte".
- keine "vernünftige" , sprich saubere Verbindung zwischen Motor und Spindel:
hab auf eine M3-Mutter Messingrohr mit ca 2mm Innendurchmesser gelötet, Raum zwischen Welle und Rohr mit Isolierung von irgendwelchen Litzen gefüllt - und bei Bedarf - mit Sekundenkleber "verstärkt".
- Fehlende Endschalter führten Anfangs zum Festfahren, Problem konnte z.T. mit Spiralfedern über der Spindel an den Enden entschärft werden, trotzdem grosse Belastung für den Motor.
- Spindelmutter leierte im Laufe der Zeit durch die abrupten Belastungen (keine saubere Führung der Masse von ca 115g) aus, sodass die Masse auch realtiv unruhig bewegt wurde
- durch tragende Ausführung (Spindel unter Masse) lag der Schwerpunkt der Pendelmasse ca 1 cm höher als bei dem jetzigen Modell
- unsymmetrischer Aufbau führt zu unsymmetrischer Massenverteilung des MW (durch Zusatzmasse an der gegenseite des Motors kompensierbar) und zu unterschiedlicher Breite links/rechts oder zu unsymmetrischem Fahrweg links / rechts.

Bei dem jetzigen Aufbau stehen mir diverse, preiswerte Motörchen ( Ankerwiderstsnd zwischen 5 Ohm und 30 Ohm je nach Typ/Spannung )( RF300 mit 2mm Welle aus Cassetengeräten) mit identischer Befestigung zur Verfügung, auf die ich auch leicht Seilrollen pressen/kleben kann.

Dadurch kann ich die maximale Motorkraft (z.Z. ein 16 Ohm Motor im Einsatz ) in einem relativ grossen Bereich beieinflussen. Durch die Untersetzung mit den Seilrollen von ca 5 mm auf 29 mm hab ich - neben der Drehmomenterhöhung - auch eine bessere Entkopplung Motor - Ausgleichsmasse erreicht.

Aufwand (im Kopf und den Händen) sehe ich nur bei den Endschaltern (und, falls nötig, bei der Positionserkennung , wo genau sich die Masse befindet). Ich hab da günstig (51 Cent/Stück) bei BG-Electronics robuste Hallsensoren (A328LUA) mit einer gewissen "Intelligenz" und wenigen Anschlüssen (3) besorgt, die ich da hoffentlich einsetzen kann (an den Enden und vielleicht in der Mitte) , muss da aber noch was experimentieren.


Gruss
mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hatte gestern und heut morgen etwas Stress,
obwohl das MW eigentlich recht gut geradeausfährt, gab es doch immer Probleme mit Kurven, auch bei nur kleinen Winkeln unter 5 Grad.
Hab mir nochmal die Lauffläche des Pollin- Rades angesehen:

Durch die Abflachung hält es sich wacker in der Senkrechten, aber bei Kurven hat es nur noch mit der Kante Kontakt zum Boden. Dadurch kann MW nur Kuven fahren, wenn es direkt von der Laufebene auf die Kante kippt. Und das klappt wohl nicht.

Also eine verünftige Bereifung her, ist auch hinsichtlich des nahenden Winters (?) eine gute Idee.
Mein 12 " Rad (aus Kinderwagen vom Sperrmüll) passte natürlich nicht, daher war arbeiten angesagt . Die Zeit war etwas knapp wegen Stadtfest und zugehörigem Trank und Tanz (R&R und Beat). Neben der Anpassung der unterschiedlichen Durchmesser (Felge - Lauffläche Antriebsräder) war die Verlegung des Ventils aufwändiger als gedacht:
Das Bohren der seitlichen Ventilbefestigung war harmlos, aber beim Mantel musste ich die mit Stahldraht verstärkte Karkasse zerschneiden, um Platz für das Ventil zu schaffen. Auch war der seitliche Einbau des Schlauches nervig. Hat aber geklappt, ohne den Schlauch zu schreddern.
Die Masse des Aussenrades setzt sich aus
310 g Mantel
302 g Stahlfelge
88 g Schlauch
50 g Lauffläche Innenräder
40 g ALU-Ring
= 790 g Gesamt zusammen

Es fährt auch recht gut, wenn es mal in Fahrt gekommen ist (Anschubsen hilft). Problematisch ist die höhere Masse (Aussenrad schwerer als das Innenteil) und der nach oben verlagerte Schwerpunkt ( das Innenteil liegt/fährt jetzt ca 4 cm höher ). Durch die Vergleichsweise geringe Innenmasse fährt das Innenfahrzeug auch steiler/schräger und neigt daher noch eher zum Überschlag . Besonders gern / lang fährt es über Kopf (fast antriebslos, da die Antriebsräder mangels Federung dann in der Luft hängen, die Abstandsensoren kann MW in der Position wohl vergessen.
Werd nochmal ein wenig nachfeilen/justieren , vielleicht die Masse ( an den Vorderrädern ?) erhöhen und vor allem die Software anpassen .

Mit einem neuen ATmega8 (den vorigen hab ich wohl dadurch ins Nirwana befördert, dass ich beim Laden versehentlich über irgeneinen Port die 600 mA geschickt habe) funktioniert jetzt auch wieder die IR-Schnittstelle bidirektinal, sodass ich auch wieder Messwerte auf den PC ausgeben kann.

Ich hoffe , dass ich dann mal wieder ein paar Videos reintuben kann .

mfg

mausi_mick

[oberallgeier]

Hallo mausi_mick,


hi MW-ler, ...
Hab mir nochmal die Lauffläche des Pollin- Rades angesehen ... kann MW nur Kuven fahren, wenn es direkt von der Laufebene auf die Kante kippt. Und das klappt wohl nicht ...
Ach ich seh schon - Du bist kein Motorradfahrer. Denn Motorradfahrer kennen das - ausser so JurassikPark-Bike-Fahrer. Diese Erscheinung tritt dann auf, wenn der Reifen eine eher gerade Lauffläche hat. Wenn meine Bandit (naked, aber ein eher sportliches Ding) besonders am Hinterreifen nicht mehr eine hübsche runde Lauffläche hat (die Fachleute gucken dann noch, ob der Reifen auch die GANZE Schulter hoch angerubbelt ist - von recht tiefen Kurvenlagen . . . ) sondern eher eben ist, dann kann ich auch einen kleinen, aber deutlichen Widerstand fühlen, wenn ich in die Kurve gehe. Das ist klar: das Bike schwenkt etwas zur Seite und stellt sich auf die Kante. Nun ist die Kante aber nicht in der Mitte der Strassenauflage - daher gibt es für einen Augenblick ein rückstellendes Moment.

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hab dann noch etwas getestet, war aber mit dem Überrollbügel nicht zufrieden, da das MW häufig nur über Kopf fuhr (war wohl eine relativ stabile Lage, die Abntriebsräder hingen in der Luft und wahrscheinlich stabilisierte es sich über die rotirenden Massen). Aber die Abstandsensoren kuckten ziemlich gelangweilt nach oben.

Also vorne eine andere Führung einbauen, die auch ein rausfallen des Innenteils verhindert, mehr Masse nach vorne, damit das Innenteil auch das schwerere Aussenrad in Bewegung setzen kann und dann selbst nicht soweit nach oben fährt, bis kein Druck mehr auf den Schnurrolle ist.

Hab dann erstmal Blei gegossen ( in Alubehälter von Einweg-Kerzen) und vorne im Unterteil ca 80 g beidseitig angebracht. Zusätzlich hab ich noch zwei kleinere Ausgleichsgewichte gegossen (in Alu-Gehäuse von ZF-Filtern) und sie noch unter den Linearantrieb geklebt.

Auch hab ich wei Stützräder seitlich unten angebracht, um Nerven und Parkett zu schonen.

Die Startphase ist noch immer etwas kritisch (auch wegen der geringen Startgeschwindigkeit), aber dann verhält sich MW recht stabil. Nur ist meine Wohnung - bei einer Fahrgeschwindigkeit von ca 1,5 m/s zu klein.
Kleinere Hindernisse (Türschwellen etc. ) machen ihm nichts aus, da springt er drüber, auch kommt er - im Gegensatz zur Theorie - bei einigen Schlenkern wieder in eine stabile / senkrechte Lage.

Die Fahten draussen sind problematischer, aufgrund der Unebenheiten, die auch die Geschwindigkeit stark drosseln.

Zum Test bräuchte ich eigentlich eine grosse (Turn-)Halle.

Aber es gibt auch sonst noch einiges zu tun.

Die RC-5 Steuerung klappt wieder, aber ich kann sie bei dem Fahrtempo, in der Wohnung kaum einsetzen (bis ich mal die Tasten gefunden habe ,
hängt MW schon an / in einem Hindernis).

Hier noch ein Bild vom jetzigen Bauzustand.


Gruss

mausi_mick

PS: Das Innenteil wiegt etzt etwa 860 g, das Aussenrad 790 g , gesamt also etwa 1650 g!

[Klingon77]

hi,

mal eine generelle Frage zur Vorgehensweise:

Wäre es nicht besser, dem MW zuerst das balancieren im Stillstand beizubringen und es dann erst fahren zu lassen?

Zuerst langsam gerade aus; vorwärts und rückwärts.
Dann eine leichte Kurvenlage wobei man den Neigungswinkel schrittweise erhöht.

Wäre das nicht eine effektive Methode zu verlässlichen Daten zu gelangen?

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

ich glaub mit dem Stillstand , das funktioniert nicht, zumindest bei meinem MW. Könnte zwar, da Fahrmotor an 2. H-Brücke, MW auch Vor - und Rückwärtsfahren lassen, bin aber eigentlich froh, dass ich mich nur mit dem Linearantrieb beschäftigen muss.
Problem ist die Abstandsmessung ( z.Z. ca alle 50 ms, d.h. ca 10 mal pro Umdrehung ).
Bei relativ ruhiger Fahrt geht das alles, nur beim Einpendeln (beim Start oder nach Kurve) ist es nicht so einfach, die Historie zu berücksichtigen.
(MW hat so eine Art Selbstlernprogramm, wo es den Mittelwert (der letzten 5 Messungen) bereücksichtigt(oder besser ,... soll).

Werd heute mal mit der Fernbedienung über RC-5 weitermachen. Im bisherigen Programmteil war wohl ein Fehler (ich muss vorher wohl jedesmal die Init-Routine aufrufen, sonst erkennt er die gesendeten Daten nicht.

Bei Eurem grossen MW könnte das mit dem Anfahren aus der Ruhelage eher klappen, da Euer System aufgrund der ca 10 fachen Masse wohl bedächtiger reagiert.

Durch die Erhöhung der Pendelmasse des BasicMonoWheel auf 210 g ( 170 g konzentiert und 40 g Aluschienen / Zahnstange) gibt es wohl jetzt auch weniger Probleme in Kurven.

Ich glaube , hardware-mässig bin ich - bis auf Reparaturen und Detailverbesserungen - mit der Entwicklung ziemlich durch, was noch fehlt ist eine Positionsbestimmung (über IR / Hallsensor ?), wo sich die Pendelmasse gerade befindet, und - falls ich noch Geld / Lust habe - die Lageermittlung über Neigungssensoren ( dann kann MW vermutlich auch stabil über Kopf fahren)

Der Schwerpunkt wird daher demnächst eher darauf liegen, die Software zu verbessern.

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hab mal ein wenig getestet, mit aber eigentlich - insgesamt - negativem
Ergebnis:

Durch die bessere (Luft-) Bereifung , die grössere rotierende Masse des Aussenrades und die grössere Fahrgeschwindigkeit ergibt sich eine deutlich bessere Fahrstabilität bei Geradeausfahrt auf glatten Böden (Parektt, Fliesen ...).

Aber durch die Erhöhung des Schwerpunktes und die zum Gesamtgewicht vergleichsweise geringere Pendelmasse (1650g / 210g ) ist das Kurvenverhalten schlechter geworden:
maximale Schräglage wohl unter 5 ° (ich schätze 3°), darüber hat die Ausgleichsmasse bei den Schwerpunkten und der Gesamtmasse wohl keine Chance.

Dann scheint wohl auch - wie immer - die Theorie recht zu haben:
Wie von Christian H. auf Seite 13 (MonoWheel von Murdoc_MM) angekündigt, bekomme ich das MW mit dem Pendelgewicht nicht in eine vernünfige/stabile Kurvenlage, da der Schwerpunkt der Pendelmasse oberhalb des Gesamtschwerpunkts liegt.
Dadurch führt der Impuls wohl zu einem entgegengesetzten Ausschlag, die das MW dann schnell instabil macht.

Vielleicht könnte man da was mit der Fahrgeschwindigkeit machen:
Vor der Kurve leicht abbremsen, Gewicht nach aussen, MW wieder beschleunigen (Gewicht in Ausgangsposition (wann ?).

Werd jetzt erstmal das Projekt etwas ruhen lassen, vielleicht gibt's ja noch ein paar neue Denkanstösse.

Als (Zwischen/End-?)Ergebnis ergibt sich für mich folgendes:

Geradeausfahrt bei guten Bodenverhältnissen möglich,
saubere Kurvenfahrt vermutlich nur bei MW's mit im Vergleich zur Gesamtmasse sehr tief liegender
Pendel/Ausgleichsmasse.

PS: Interessant ist da auch ein Beitrag über Gespanne (Beiwagen)
mit dem Titel: Point of No Return

Link: www.motorrad-gespanne.de/hefte/81-90/86story.htm

Gruss
mausi_mick

[radbruch]

Schönes Projekt :)

Dein Fazit bestätigt den Eindruck den die V8-Variante des MVs schon machte: Nicht lenkbar.

[Klingon77]

hi,

schade, daß das Projekt nun ruht.

Man konnte sehr viel dabei lernen.

Nochmals Dank für Deine Arbeit und vor allem für die ausführliche und anschauliche Darstellung :idea: :mrgreen:



Wenn ich mir das / die Mono-Wheel´s so anschaue und die Funktion der Lenkung überdenke weigere ich mich zu glauben, daß es nicht lenkbar sein sollte.

Über den Schlitten (mit Gewichten) oder Hebel bei Murdoc_mm´s Mono-Wheel wird jeweils ein Impuls auf ein (stabiles) System abgegeben.

Dieser Impuls (Oberallgeier´sche Impulslenkung :idea: \:D/ ) muß eine Wirkung auf das System haben (Schräglage)

Insofern muß eine Kurvenfahrt möglich sein.

Wie groß (oder klein) nun der Kurvenradius letztendlich ist wird sich zeigen.

Durch eine entsprechende Steuerung müsste es auch möglich sein das Gesamtsystem in einer Kurvenlage entsprechend stabil zu halten und danach wieder aufzurichten.

Den Beweis liefern die durch Menschen gesteuerten Mono-Wheel´s.

Das Pendelgewicht, bzw. deren Auslenkung ist im Verhältnis zur Gesamtmasse sicherlich auch nicht besonders hoch.

Ich glaube eher, daß der eigentliche "Knackpunkt" in der zweifelsfrei sehr anspruchsvollen Steuerung (Sensoren --> DV --> Aktoren) zu suchen ist.

Evtl. könnte man sogar an ein "selbstlernendes" System denken, welches bei Eintreten bestimmter Fahrsituationen prophylaktisch frühzeitig (vor Eintreten einer nicht mehr beherrschbaren Situation) regulierend eingreift.


Klar ist, daß so etwas schnell geschrieben und nur sehr schwer umzusetzen ist.

Ist auch nur ein "Gedankenspiel" von mir; bin ja da beileibe nicht der Fachmann!


hoffnungsvolle Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

Hallo ihr alle,

Dir mausi_mick erstmal Gratulation zu dem Erfolg, den Du erzielt hast und vielen Dank für Dein Engagement, Deine Arbeit und Deine Berichterstattung. Schade daß Du das Projekt schlafen schickst, aber ich kann es nachvollziehen (stehe gerade an einem noch nicht vollendeten kleinen Projekt und habe schon die nächsten drei im Kopf - das ist eine schwere Zeit).


... Fazit ... : Nicht lenkbar.
... weigere ich mich zu glauben, daß es nicht lenkbar sein sollte ...
Den Beweis liefern die durch Menschen gesteuerten Mono-Wheel´s...
... zweifelsfrei sehr anspruchsvollen Steuerung ...Ich weigere mich, wie Klingon77, ebenfalls. Und ich habe eine eigene Erfahrung: Drachen - getunt von einem Spitzenmann - ich starte und bekomme den nicht in Griff. Schauderhafte, nicht dämpfbare Schwingungen - und mit dem Flieger kann man in der Luft auch nicht stehenbleiben und überlegen. Meine Rettung war, dass ich die Nerven abgeschaltet hatte, nix gemacht hatte und dann langsam und vorsichtig SEINE Reaktionen erfühlt hatte. War dann eine hübscher, langer Flug mit dem geworden, den ich nicht missen wollte.

... bin ja da beileibe nicht der Fachmann! ...Genau das ist unser Problem. Wir sind in diesem Thema alle keine Fachleute. Das MW ist sicherlich steuerbar - auch wenn in Murdoc_mm´s Thread etliche Mal was anders steht. Jedes Kid - ok, das eine oder andere - kann Einrad fahren. Das ist, schon vom Schwerpunkt her, deutlich anders, aber es ist sehr komplex und trotzdem steuerbar. Das MW ist hochdynamisch und hat vermutlich (ich vermute das mit grosser Sicherheit) eine Steuerwirkungsumkehr während der Kurvenfahrt. Auch insofern hat Klingon77 recht. Wenn ich beim Mopedfahren in der (beispielsweise) Rechtskurve den rechten Lenker vorschiebe, wenn ich die Kurve zuziehe, dann ist das auch eine Methode, die nicht alle Motorradfahrer kennen und verstehen.

Schade: ich würde gern ein MW in groß bauen und testen - dann wüsste ich mehr. Aber ich würde das nur aus Trotz bauen, um diese Behauptungen zu beweisen. Und es ist eigentlich nicht mein ureigener Antrieb. Mal sehen, wie das Thema weitergeht.

[Christian H]

Hallo,


das Fazit, dass MW nicht lenkbar sind, ist doch nach mausi_mick´s Erkenntnissen nicht korrekt.

Das Fazit ist doch dass tief liegende Pendel für Kurvenfahrten günstig sind. Entsprechend müsste man die MW konstruieren. Sinn der Bastelei ist es doch solche Erkenntnisse zu gewinnen und darauf aufbauend zu einem funktionierenden MW zu kommen.


Viele Grüsse

Christian

[mausi_mick]

Hi Klingon77,
Hi Christian H,

genau das hab ich auch gemeint, dass man, um überhaupt eine stabile Kurvenfahrt zu ermöglichen, das Pendel möglichst tief legen sollte, siehe Beiwagen(fahrer).

Da das aber beim Basic MW im nachhinein nicht mehr / oder sehr aufwändig zu realisieren wäre, hab ich mich nochmal mit dem am Anfang vorgestellten Baby-MW beschäftigt.

Hab die Lipo-Akku's als Ausgleichsmasse benutzt und den Antrieb möglichst tief gesetzt. Das nackte Aussenrad wiegt wohl nur an die 70 g,
hab dann aber eine Felge/Lauffläche aus DN110 Rohr integriert mit Pertinaxring für das vordere Laufrad und das Stützrad (oben) gegen Überschlag. Bin dann so auf ca 130g für das Aussenrad gekommen.

Aufgrund der winzigen Abmessungen (17cm Aussendurchmesser, 10,5cm innen) musste ich den Antrieb etwas vereinfachen (nur noch eine Untersetzung vom Motor auf Antriebsrad) und für die Ausgleichsmasse und die Neigungserkennung kompaktere und - leider - deutlich teurere Komponenten verwenden.
Als Antrieb für die Zahnstange benutze ich ein Maxxon-Getriebemotörchen (ca 10€ bei Ebay) und für die Neigungserkennung(Rollbewegung) einen SCA61T-FA1H1G (45€ + MWS+Verpackung bei Schuricht), ein Superbauteil im DIP8-SMD Gehäuse (wenn nicht der Preis wäre):
Gibt's in 2 Ausführungen: +-30° bzw. +- 90°, hab letztere genommen.
Ist - da nicht auf Hall-Effekt basierend - magnetisch total unempfindlich.
Hat digital und analog Ausgang (ich benutze den analogen) und braucht bei 5V nur ein paar mA.

Das Baby-MW wiegt jetzt (mit 3 Lipo-Akkus, 2 Bleigewichten vorne um Druck auf das Aussenrad zu machen und einem Augleichsgewicht auf dem Ausleger , um den dritten Akku auszupendeln) insgesamt ca 540g.

Ist sehr schnell, fährt fast senkrecht und neigt zum Überschlag.
Bisherige Fahrstrecke ohne Aufsetzen der Akkus liegt bei ca 2m.

Ich vermute , die bisherige Regelung ist für diesen Flitzer viel zu träge.
Ich müsste einen schnelleren Antrieb für die Zahnstange realisieren (andere Übersetzung Getriebemotor oder Verwendung von grösserem Zahnrad anstelle Ritzel, was aber den Aufbau erhöhen und den Platz für den ATmega8 weiter reduzieren würde).

Auch muss ich noch die Laufeigenschaften verbessern (vielleicht mit Alu-Ring anstelle Pertinax) und eine Motorregelung für den Fahrmotor
einbauen (weitere H-Brücke, noch mehr Platzprobleme.

Bin aber noch sehr unsicher, ob sich das lohnt, da noch mehr Zeit ( auch für Programmierung) und Geld reinzusetzen ...


Gruß

mausi_mick

[jeffrey]

Hallo,
hat eigentlich mal jemand an ne lenkucng durch drall gedacht.
das ganze ist doch im prinzip ein kreisel. und rotiert um die nickachse. wenn man jetzt eine schwungscheibe integriert, die um die rollachse rotiert, müsste man doch durch ändern dieser drehzahl ein moment um die gierachse erzeugen können. glaube ich zumindest. ist scho ne weile her, dass ich das hatte.
aber das sollte doch zu einer drehung, ohne neigung führen.
mfg jeffrey

[oberallgeier]

... eine schwungscheibe integriert ... sollte doch zu einer drehung, ohne neigung führen ...Das Problem ist vermutlich, dass der MonoWheel nicht weiss, dass das zu einer Drehung ohne Neigung führen soll. Weil der noch so unsinnige Effekte wie Präzession vorführen möchte.


Hallo,
hat eigentlich mal jemand an ne lenkucng durch drall gedacht. ... Das ganze steht irgendwo zwischen Posting 50 und 200 (vermute ich) von den 570 Postings in Murdoc_mm´s MonoWheel-Thread. Dort wurde das ziemlich breit abgehandelt.

[Murdoc_mm]

irgendwo zwischen Posting 50 und 200 (vermute ich) von den 570 Postings

Eher 20 und 300. :cheesy: :cheesy: :cheesy:

[Klingon77]

irgendwo zwischen Posting 50 und 200 (vermute ich) von den 570 Postings

Eher 20 und 300. :cheesy: :cheesy: :cheesy:



hi,

es wurde wirklich ausführlich diskutiert und hat lange gedauert, bis wir uns zu einem Lösungsansatz durchgerungen hatten.

War aber sehr interessant und ich durfte einiges lernen \:D/

Ich finde den Thread von Murdoc_mm dennoch gut.
Erstens ist alles auf einem Platz (von A bis Z) und zweitens kann man jedem, welcher sich hier Freitags anmeldet, Samstags einen Roboter bauen möchte um dann Montags die Programmierung abzuschließen zeigen, daß es oft doch etwas länger dauern könnte und nicht immer so einfach ist.




@mausi_mick:

Warum baust Du nicht ein wenig größer?
Das würde Deine Platzprobleme auf einen Schlag lösen.
Evtl. wäre es mit etwas mehr Masse und einer größeren Ausdehnung auch leichter zu steuern, weil die "Pendelwirkung" des Systems träger ausfällt.


Ich bin immer noch der Meinung, daß es von der Vorgehensweise besser wäre dem MW zuerst das balancieren im Stillstand beizubringen.
Dann langsam geradeaus fahren.
Danach erst mit Kurven beginnen.

Ein Kind lernt erst stehen, dann gehen und danach beginnt es zu rennen.
Irgendwann bleibt es dann auch nicht mehr vor der Wand stehen sondern läuft eine Kurve... #-o
Ich glaube die Natur hat sich bei diesem Procedere etwas gedacht.


Bei den schnellen Fahrversuchen kannst Du wahrscheinlich keine empirischen Daten gewinnen, weil alles so schnell vorbei ist.

Bei der von mir beschriebenen Vorgehensweise wäre eine empirische Datensammlung vom ersten bis zum letzten Schritt möglich.
Die Entwicklung der Steuerung erfolgt Schrittweise.
Nach dem erfolgreichen balancieren wird mit sehr geringer Geschwindigkeit gefahren.
Beherrscht man dies, kann die Geschwindigkeit in kleinen Stufen gesteigert werden.
...
...
Bis hin zur Kurvenfahrt.

In jeder Stufe ist eine Aufzeichnung der Daten möglich.
Anhand der letzten Stufe, welche durch die Steuerung beherrscht wurde kann man beide Datensätze miteinander vergleichen und auswerten.
Eine Fehlererkennung und Beseitigung wird dabei durch zwei Punkte vereinfacht:

1) Aufeinander aufbauende Abläufe (vom Sicheren in´s Unbekannte)
2) Es wird (möglichst) immer nur eine Variable des Gesamtsystems geändert.
Das macht die Sache (den Lernprozess) übersichtlicher.



Die rasch rotierende Masse des Reifens und der Felge als stabilisierendes Element im Gesamtsystem zu verwenden ist sicherlich verlockend und durchaus legitim.
Man rennt aber unweigerlich in die Falle:
Das MonoWheel muß ja irgendwann mal aus dem Stillstand anfahren (unabhängig von der möglichen Beschleunigung) und auch wieder bremsen um stehen zu bleiben; bzw. die Fahrtrichtung zu ändern.

Mann kommt also um den Akt des balancierens und der langsamen Fahrt nicht herum!

Soweit die Theorie.
Wie denkt Ihr darüber; ich hatte das Thema ja weiter vorne schon mal angerissen und hoffe ich "nerve" euch nicht mit meiner Beharrlichkeit.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi MW-ler,
erst mal ne Frage zu den Schwerpunkten:
bei dem Baby liegt der Gesamtschwerpunkt auf etwa 7,5 cm,
die der Pendelmassen in Ruhelage bei ca 4,5 cm.

Die Lasteinleitung der Pendel liegt bei etwa 6,7 cm (wo die Zahnschiene durch das Gehäuse geht) bzw. 7,5 cm , wo das Ritzel auf die Zahnschiene drückt.

Ist jetzt eigentlich der Schwerpunkt kritisch oder sind es diese Lasteinleitungspunkte ? ( meine Mechanik-Vorlesung liegt etwas über 40 Jahre zurück)

Und nun zu Kligon77:

Baugrösse: mir wäre auch ein 10" Rad lieber gewesen, aber das verwendete 7" Rad lag "dumm" herum und ich wollte mich nicht schon wieder mit Speichen, Karkassen etc. beschäftigen. Ausserdem hat mir sein
Mini-"Gewicht" von 70 g gefallen (man merkt, ich komm aus dem Flugzeugbau).
Das beim Basic-MW verwandte 12" Rad wollt ich erstmal so lassen,
für vielleicht weitere Tests oder wenn ich mit dem Baby-MW irgendwelche neuen ( positiven! ) Erfahrungen gemacht habe, die ich dann für das Basic-MW übrenehmen könnte.

Mit der Vorstellung vom Start aus der Ruhelage hab ich meine Zweifel, ob das so einfach klappt. Für ein Monowheel ist der Ruhezustand (im Stand) wohl mit der kritischte Zustand, eine Fahrt in ebener Umgebung (mit relativ konstanter Geschwindigkeit) wohl der einfachste Fahrzustand, der beim Basic-MW relativ gut eingehalten wurde. Nur führten erzwungene Fahrtrichtungsänderungen aus diesem Zustand ( sowohl über die IR-Fernbedienung als auch durch direkte Programmierung) durch Gewichtsverlagerung leider nicht zu einer stabilen Fahrweise (Kurve), sondern zum Umkippen.

Wenn ich das MW aus der Ruhelage starten wollte , müsste ich das MW auch wesentlich aufwändiger gestalten von der Sensortechnik her , auch bezüglich der Prozessoren und der Programmierung.
Ich stelle mir eher einen Start von einer Rampe vor, um in eine stabile Fahrsituation zu kommen, oder wie zur Zeit beim Basic-Mono-Wheel - einen in den ersten sec per Hand stabilisierten (geführten ) Start.

[oberallgeier]

... Ich bin immer noch der Meinung, daß es von ... besser wäre dem MW zuerst das balancieren im Stillstand beizubringen ... Wie denkt Ihr darüber ...Ich kann ja schlecht raten. Mein erstes kleines AVR-Projekt läuft gerade mal seit ein paar Tagen in elementaren Funktionen und die Software ist noch nicht so glatt programmiert, wie ich das für richtig finde. Abgesehen davon, dass noch etliche Funktionen (z.B. komplexes Ausweichen oder zielgerichtet drumrumfahren) völlig fehlen.

Meine Vorgehensweise bei dem Döschen war notwendigerweise so, wie von Klingon77 vorgeschlagen. Ich wusste ja vor einem Jahr noch nicht, wie ein AVR läuft und programmiert wird, hatte bis dahin noch nie eine Schaltung konzipiert . . . etc. Deshalb hatte ich mir das Projektchen in recht kleinen Bissen zu Gemüte geführt. Wie gesagt - notwendigerweise. Dass ich dabei jede Menge getestet hatte, war eben in dieser Lernphase begründet. Und ich glaube, ich hab ne Menge gelernt und weiß immer noch recht wenig. Und ich habe mich immer über die kleinen Schritte gefreut (und über die selbstgemachten Pleiten geärgert).

Fazit: Die Softwarekonstruktion hatte ich entsprechend meinen geringen Kenntnissen zum ganzen System (Hardware, C) in kleinen Schritten geplant und durchgeführt und dabei in kleinen Schritten die Funktion der Hardware getestet und implementiert.

[Richard]

Hi MW-ler,


Vielleicht könnte man da was mit der Fahrgeschwindigkeit machen:
Vor der Kurve leicht abbremsen, Gewicht nach aussen, MW wieder beschleunigen (Gewicht in Ausgangsposition (wann ?).

Mit Sicherheit! Wie kommt son "Mopedfahrer" aus der Schräglage?
Schräger einlenken! Dadurch wird der Krurvenradius kleiner, der
Drehimpuls bleibt konstand = Die Geschwindigkeit nimmt zu und
die Fliehkraft richtet die Karre auf. :-) Etwas Gas dabei kann auch
helfen, wer dabei übertreibt steigt dann allerdings auf der Kurven
Außenseite aus den Sattel.....

Ich habe (auch) Gespann gefahren. Ja, wenn das Boot senkrecht
nach oben schaut...liegt die Karre auf der Seite. :-( Aber mann kann
schon sehr stabiel mit dem Boot in der Luft auch Kurven fahren. :-)
Klappt ja auch mit nen Auto auf zwei Rädern.

Mir ist gerade eingefallen das bei Einrädern der Schwerpunkt (Mensch)
doch sehr weit oben liegt? "Mopeds" sind allgemein schwerer als der
Fahrer obwohl nes da sicher auch Außnahmen gibt. Ich könnte mir
also vorstellen das ein relativ kleines Pendel OBEN, dort wo Dein
Überschlagstützrad lag, auch ganz gut wirken könnte. Die dann beim
Pendel eingesparte Masse kann denn ganz nach unten fest eingebaut
wandern. Das obere leichtere Pendel braucht dann auch nur minimalen
Ausschlag, sollte also schnell und halbwegs leit aunzusteuern sein.

Gruß Richard

[radbruch]

Hallo

Wenn ich mich recht erinnere (der "große" MW-Thread ist schon etwas älter) ist das Einrad (mit obenliegendem Sattel) im Prinzip ein inverses Pendel, das Rad eiert unter dem Schwerpunkt wie die Hand unter einem Besenstiel.

Ein "Moped" hat, wie andere einspurige Zweiräder auch, einen Nachlauf am Vorderrad. Ein Vergleich ist deshalb wohl nicht sinnvoll:
http://www.motorradonline.de/lexikon/vorderradaufhaengung/lenkgeometrie.4538.htm

Als Ansatz für ein Monowheel scheint mir dabei das erstere sinnvoller, eben mit möglichst hohem Schwerpunkt (aber natürlich innerhalb des Rades). Außer dem sehr komplizierten Beschleunigen/Verzögern bleibt dann immer noch das Problem der Dreh-Impulse die man dem Rad geben muss damit es seine Richtung ändert. Ein EinradfahrerIn macht das mit ruckartigen Hüftdrehungen, wobei die ausgebreiteten Arme dem Oberkörper mehr Trägheit verleihen.

Ich denke, wir müssen das Thema nochmal neu überdenken...

Gruß

mic

[Klingon77]

...
... bleibt dann immer noch das Problem der Dreh-Impulse die man dem Rad geben muss damit es seine Richtung ändert. Ein EinradfahrerIn macht das mit ruckartigen Hüftdrehungen, wobei die ausgebreiteten Arme dem Oberkörper mehr Trägheit verleihen.

Ich denke, wir müssen das Thema nochmal neu überdenken...

Gruß

mic



hi,

das Procedere der Einradfahrer (konnte ich in der Nachbarschaft auf meiner Arbeit ebenfalls beobachten) und @Oberallgeier´s: Recherchen/Erläuterungen veranlasste uns dazu, die beiden Pendel einzubauen.

Hoffentlich reicht die Pendelmasse und Geschwindigkeit um dem Rad einen ausreichend großen Drehimpuls um die Hochachse zu verleihen.



@mausi_mick :

Irrtümlicherweise bin ich immer davon ausgegangen, daß Du das Mono-Wheel aus dem Stand starten wolltest.
Über eine Rampe oder einen geführten Start habe ich nie nachgedacht.

Bitte entschuldige meine "Hartnäckigkeit" bezüglich der Vorgehensweise.

Manchmal können eben mehrere Wege "nach Rom führen"; man muß sie nur finden.

Das Balancieren halte ich aber auch nicht für so tragisch.

Im Prinzip kann das MW in zwei Richtungen.
* vorwärts/rückwärts
* links/rechts

Die Bewegung in- oder gegen die Fahrtrichtung kann man ausschließen, indem die Motoren stillstehen (auf ebenem Gelände)

Somit verbleibt "nur" noch eine Achse (Seitenneigung), in der das MW instabil ist.

Habe ich da einen Denkfehler? Zu einfach gedacht?
(Mechaniker denken nicht unbedingt in elektronischen Regelkreisen oder an die zugehörige Programmierung; ich bitte um Nachsicht [-o< ).


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi oberallgeier,
hi Klingon77,

bei mir ist das mit der Programmierung auch so eine Sache, hab da zwar bereits in grauer Vorzeit mit Lochkareten begonnen (mussten z.T. auf spezieller Maschine nachbeschriftet werden) , hatte aber beruflich nur mit IBM Maschinen mit FORTRAN / PL1 und hierarchischen DB's zu tun.
Privat nur ein wenig Assembler (Z80 / ZX81 und Basic) und ab Anfang der 90 etwas C(/C++).
Mit diesen hardware-nahen Sachen beschäftige ich mich auch erst seit ca 2 Jahren (Einstieg über ASURO) und hab dann auch für den Saugroboter Robertina einiges programmiert. Und natürlich auch vom einfachen zum etwas komplexeren.
Hab dann das MW-Projekt irgendwie interessant gefunden und wohl auch mal selbst ein wenig experimentieren wollen.
Mit möglichst einfachem/preiswerten Einstieg:
Erster Neigungssensor war ein selbstgebasteltes Mini_Pendel, das durch eine Doppel-Gabellichtschranke führte und damit ein Servo mit Pendelmasse steuerte. Funktionierte im "Prinzip", aber meine mechanischen Fähigkeiten waren etwas überfordert und auch ist ein Zweipunktschalter doch etwas unsensibel. Die Nickbewegung des MW versuchte ich mit einer kardanischen Aufhängung zu kompensieren, das brachte aber nicht viel, auch wegen der vielen Drähte (zu den Lichtschranken), die die freie Bewegung dieses kardanischen Gebildes behinderten.

Dann erste Versuche mit Sharp-Distanzsensor, hatte zum Glück 2 besorgt, um nur die Differenz links/rechts auszuwerten und die Abstandsänderungen durch die Nickbewegung zu eiliminieren.

Auswertung der Sensordaten erfolgte dann über ATmega8, über den dann die Pendelmasse mit Spindelmotor bzw. Linearmotor mit Zahnstange bewegt wurde (PWM, H-Brücke).
Vorteil: Schnell und vergleichsweise billig gegenüber gutem Servo, aber Positionsermittlung schwierig ( bei mir mal getestet über Barcode-Leiste und 2 Reflexlichtschranken, aber nie richtig implementiert).

Zuletzt ( jetzt beim Baby-Wheel ) direkte Neigungswinkelermittlung mit Sensor-IC SCA61T .

Ich denke, hardware-mässig hab ich einiges an Erfahrung gewonnen und
war dadurch auch gezwungen , mich softwaremässig mit einigem zu beschäftigen, vor dem ich mich sonst immer gedrückt habe:
- Ansteuerung Servo
- IR-Fernsteuerung mit RC-5-Code
- Auswertung diverser Sensoren

...
wie es jetzt weitergeht, weiss ich auch noch nicht so genau,
Softwaremässig müsste ich mich mal mit dem Fahrmotor beschäftigen, z.B. wie man ihn in die Lenkbewegung einbinden kann.

Das Basic-MW ist meiner Ansicht nach zu ungünstig von den Schwerpunkten und dem Massenverhältnis, das Baby-MW ist mir etwas zu klein und schnell. Da wäre höchstens noch ein schnellerer Antrieb für die Pendel interessant. Aber bei den Abmessungen ist jeder Umbau etwas nervig.
Was ich mir überlegt habe, ist, die Zahnstange möglichst tief nach unten zu setzen (wo jetzt der Fahrmotor sitzt) um dann auch die Krafteinleitung der Pendelmasse möglichst tief zu legen. Weiss aber nicht , ob das überhaupt bezüglich der Stabiltät- / Kurvenfähigkeit etwas bringt.
Die Akkus und eventuell zusätzliche Gewichte würde ich dann am Ende der Zahnstange wie Winglets (nach oben) anbringen.

Aber sinnvoll wäre vielleicht auch , das alles mal kritisch zu überdenken.

Gruß

mausi_mick

[Richard]

Hallo


Ein "Moped" hat, wie andere einspurige Zweiräder auch, einen Nachlauf am Vorderrad. Ein Vergleich ist deshalb wohl nicht sinnvoll:
http://www.motorradonline.de/lexikon/vorderradaufhaengung/lenkgeometrie.4538.htm


Ja klar, es waren ja auch halt nur "Überlegungen" zum Thema. Na som
MW hat ja quasie je nach Schub b.z.w. Verzögerung vor UND Nachlauf.
Je nachdem ob der Masseschwerpunt der Antriebseinheit vor oder hinter
des Radmittelpunktes ist. Vorlauf erhöht die Eigenstabilität, bringt aber
auch ein höheres Trägheitsmoment wenn man in die Kurve will, das kostet
dan Körperkraft. Ganz ohne Vorlauf wird es sehr instabiel, man kann z.B.
nicht mehr Freihändig fahren und die geradeausfahrt wird zum Zickzack
Kurs. Nachlauf kennt man von so Drehstuhlrollen. Ich (glaube) damit
fällt man schnell in den Rasen?

Bei den von mir erwähnten möglichstst hohen Pendelgewicht bin ich
davonvausgegangen das schon bei leichter Neigung ein größerer Winkel
zum Boden und damit Abstand zur Radauflagefläche ensteht.

Da das Pendel mit der Antribseinheit fest verbunden ist, bekommt man
wieder eine Art Vor/Nachlauf. Es ist also schon von der Motorsteuerung
abhängig wann, bei welchen Winkel der Motoreinheit zum Rad Mittelpunkt
"Ein/ausgelenkt" wird. Das, den nach/Vorlauf müßte man sich mal auf
nen stück Papier aufmalen und dann den besten Winkel zu ei/auslenken
ermitteln. Da ist dann Hartwaremäßig ein Gyro fällig, ein halbwegs
günstiger Ipizogüro aus dem Modellbau sollte aber reichen? Der kann
dann auch gleich "Überschläge" vermeiden. :-)

OK. Tarnkappenbomber fliegt kein Pilot ohne Rechner, die sind extrem
instabil. So weit kann es aber meim MW nicht sein, es git ja welche die
ohne MC gefahren werden. Das Problem dürfte darin liegen das MENSCH
ziemlich guite Sensoren besitzt. Ein Modellbnau Hubi Pilot würde sagen,
mir fehlt das "Popometer", das Arschgefühl.

Möglicherweise gibt es im WWW. Foren von MW Fahrern. dort könnte
man sich Tipps geben lassen wie, wann sie mit Gas/Bremse lenken.
Die haben allerdings auch kein Pendel. Das sind die "Piloten" selber,
aber auch da könnten echte Fahrer sicherlich sehr hilfreich sein!

Auf alle Fälle ein sehr tollen Thema bei dem Mensch letztendlich nur
dazu lehrnen kann. :-)

Gruß Richard

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hab mir das nochmal mit dem Beiwagen angesehen, ist aber beim MW nicht relevant, da sich das wohl auf das unsymmetrische Verhalten von Gespannen in Rechts- und Linkskurve bezog.
Hab dann mal ein wenig nachgelesen und für Kurven dann die schöne
Beziehung:

tan(alfa) = Fzf / Fg
mit Fzf = Zentrifugalkraft = m* v*v / r mit v = Geschwindigkeit, m = Gesamtmasse, r = Kurvenradius und
Fg = Gewichtskraft = m * g mit g = 9,81m/s*s.

Durch Einsetzen in erste Gleichung
erhält man

tan (alfa) = v * v / r * g, d.h. die Schräglage in der Kurve hängt
nicht von der Masse bzw irgendwelchen Schwerpunkten ab.

Bei V = 1m/s kommt man bei alfa = 3° auf einen Radius von knapp 2 m


Andrerseits ist bei Geradeausfahrt wohl die Stabilität (Senkrechte)
nur in einem kleinen Winkelbereich - abhängig von der Gesamtmasse, dem Gesamtschwerpunkt, der Pendelmasse und dem Schwerpunkt der Pendelmasse - gewährleistet, beim Basic-MW ca +/-3°, beim Baby-MW bei ca +/-10° .

Man müsste z.B. zum Einleiten einer Rechtskurve das Pendel nach rechts bewegen - das MW neigt sich nach rechts - das Pendel dann in die linke Position, um ein Kippen zu verhindern(Winkel < 3° beim Basic-MW) - das MW fährt in Schräglage relativ gerade aus und anschliessend das Pendel langsam in die Ruhe-/Mittellage bringen. Kurvenradius ist dann wohl über Fahrgeschwindigkeit zu regulieren.

Vielleicht klappt das, wäre aber interessant, Eure Meinung dazu zu bekommen.

Für mich würde das bedeuten, die Regelung des Fahrmotors für die Kurvenfahrt bei der Programmierung zu berücksichtigen.

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hatte Urlaub und somit etwas Zeit zum Nachdenken.

Da das Baby-MW doch etwas zu klein war/ist und auch vom Projekt und Fahrverhalten her gegen dem Basic-MW weit zurück liegt, hab ich mir überlegt, ob ich den dort verwandten Neigungssensor SCA61T nicht mal im
Basic-MW anstelle der beiden Sharp-Distanzsensoren testen sollte.

Vorteil gegenüber Sharp-Sensoren:

- klein, leicht, einfache Verdrahtung,
- sehr geringer Stromverbrauch (ca 3mA) ohne Peaks,
- Einbauort unkritisch (muss nur in entspr. Richtung ausgerichtet werden,
- belegt nur einen Port (ein AD-Wandler).

Nachteil: hoher Preis ( ca 55 € gegenüber ca 25 € für die beiden Sharps)

Die Ortsunabhängigkeit - die Sharp Sensoren waren möglichst weit aussen relativ hoch unter dem Linearantrieb für die Ausgleichsgewichte montiert - hat den Vorteil, dass ich den Linearantrieb tiefer legen kann.
Es bietet sich der Raum an, wo vorher die Li-Ionen Akkus untergebracht waren. Dadurch kann der Schwerpunkt der Pendelmasse deutlich tiefer gelegt werden. Ich hab als Masse den Antriebsmotor und die drei Akkus verwandt. Der Spindelantrieb ist als Waagebalken ausgeführt, der Drehpunkt/Masseneinleitpunkt liegt in der Mitte des Fahrzeugs in dem Schacht, wo bisher die Akkus untergebracht waren.

Durch das Tieferlegen verbessert sich - wie von Christian H vorausgesagt - die Fahrstabilität erheblich, wie erste Fahrtest zeigen.
Ich werde aber noch weiter experimentieren, die Software muss wohl noch angepasst werden, vielleicht brauch ich auch noch einen stärkeren / schnelleren Motor und eine bessere Lagerung des Balkens der Waage.

Für das Kurvenfahren möchte ich einen separaten Antrieb verwenden:
Ich will vorne und hinten auf der "Arbeitsfläche" ein über eine Achse (Platine) verbundenes Gewicht anbringen, das ich nach links bzw. rechts drehen kann (siehe Skizze). Durch den separaten Antrieb kann ich dann auch gezielt - hoffe ich - z.B. über die RC-Fernbedienung links-bzw. rechts Kurven einleiten, ohne ein Kippen (Rollen) des MW zu verursachen. Durch die Verlagerung des Linearantriebs nach unten hab ich da oben wieder genug Platz. Aber das wird wohl noch etwas dauern. Ich hoffe aber, dass ich durch diese Massnahme den Schwerpunkt nicht wieder vermassle.

Gruss

mausi_mick


PS: anbei noch ein paar Fotos

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

habe mal - zum Jahreswechsel - den in obiger Skizze angedeuteten Aufbau
mit zwei um die senkrechte Achse drehbaren Gewichten realisiert. Den Linearantrieb hab ich erstmal ausgebaut, da das MW geradeaus sehr stabil fährt. ( Hab in der Wohnung deutlich mehr Probleme mit Kollisionen als mit
Umkippen.) Die Steuerung per RC5-Code funktioniert. Bei den Ausgleichgewichten verwende ich alte Münzen, die ich mühsam durchbohrt habe . Leider hat sich auch ein 2-Franken-Stück daruntergemischt, aber bei den Schweizern bekommt ja einiges durch Löcher einen besonderen Wert ...


Gruß

mausi_mick

[oberallgeier]

... Bei den Ausgleichgewichten verwende ich alte Münzen ...Damit wurde das hübsche Dinge ja im wahrsten Sinne des Wortes aufgewertet. Ob Du nun auch den Namen: Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel ändern solltest?

Hey, mausi_mick, Deinen Aufbau find ich ja wirklich gut!


... da das MW geradeaus sehr stabil fährt ...Kann es sein, dass der Querschnitt der Reifen (also wirklich quer zur Fahrzeuglängsachse bzw. parallel zur BMW-Haupt-Rotationsachse) eine Rundung hat, die flacher ist als der Aussenradius des Rades? Das würde eine gewisse Erklärung für die Stabilität sein. Denn bei genügend großem Radius des Reifenquerschnittes könnte der ja alleine stehen - und fahren wäre dann auch ein geringeres Problem.

Hast Du für den RC5-Code irgendeine Vorlage genommen oder alles selbst erfunden? Was hast Du dort als Empfänger? Gibt es da (Schaltungs-) Unterlagen?

Viel Erfolg und guten Rutsch

[mausi_mick]

Hi oberallgeier,

Das Attribut - Billig - kommt gerade bei dieser Ausführung wohl voll zur Geltung, da - ohne Neigungssensor - das teuerste Bauteil vermutlich die (durchbohrte) 2-Franken-Münze ist, ich hätte aber eher das Wort preiswert verwenden sollen, da billig etwas belastet ist.

Der Reifen hat in der Mitte wohl eine Nut von ca 3mm Breite, die ist aber nicht durchgängig sondern wird ca alle 5 cm von Stegen unterbrochen, die im Querschnitt (noch) rund sind. Ich glaube eher, dass die Stabilität durch die rotierenden Maasen kommt:
Zum einen die relativ grosse Reifen/Felgenmasse (Stahlfelge) und die relativ schnell rotierenden Massen an der Achse (auf den roten Plastikscheiben/Schnurrollen). Leichte Pendelbewegungen (2-/3 Grad ? ) in der Startphase gleicht MW wohl aus. Wenn ich es ausgependelt hinstelle ohne Vorwärtsbewegung/Antrieb kippt es gleich um, die Stabilität erreicht es wohl im Fahrzustand erst nach ca 1 m Fahrstrecke, wenn es seine End-? Geschwindigkeit von ca 1,5 m/s erreicht hat.
Ein einzelner Ausschlag der drehbaren Münzgewichte bringt nicht viel an Drehung um die Hochachse (ich schätze bei ca 120g Masse und Drehung mit maximaler Geschwindigkeit 2-4 Grad), ich muss da aber wohl noch einiges testen.
Auch muss ich mich um die exakte Rückführung der Gewichte in die Ausgangsposition - vermutlich mit geringer Geschwindigkeit - kümmern.


Vielleicht brauch ich da auch noch Sensoren, um die Position des Dreharms zu ermitteln.

Die Gesamtmasse beträgt etwa 1570 g, knapp 800g davon macht das Aussenrad (Reifen+Felge), die drehbaren Gewichtsmünzen ca 140 g (+ 30 g? für den Motor).

RC5-Code ist bei Asuro relativ gut beschrieben, ich kann Dir aber meinen
Code - in furchtbaren C - bei Bedarf auch mal posten. War bei mir eigentlich eher das Problem, eine RC5-Fernbedienung zu bekommen.


Gruss

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

Deine "Münzlösung" für die Ausgleichsgewichte ist zwar nicht die kostengünstigste aber ansonsten eine feine Sache.

Da kannst Du gut mit variablen Gewichten arbeiten.

Wenn der Platz in der Wohnung nicht mehr ausreicht wirst Du demnächst noch "Basic-Billig-Mono-Wheel-Schneeketten" benötigen? :mrgreen:


Was ich immer noch nicht verstanden habe:
Wäre es nicht einfacher den Mono-Wheel´s erst mal das "stehen" beizubringen und dann das fahren?
Erstmals geradeaus und dann in Kurvenlage?


Ich freue mich schon auf das nächste Video.


liebe Grüße,

Klingon77

[jeffrey]

...


Was ich immer noch nicht verstanden habe:
Wäre es nicht einfacher den Mono-Wheel´s erst mal das "stehen" beizubringen und dann das fahren?
Erstmals geradeaus und dann in Kurvenlage?

hi,
das mw ist stabilier, wenn es fährt, wie wenn es steht. weil es durch den drall stbilisiert wird. deswegen ist fahren wahrscheinlich einfacher wie stehen. sieht man doch schon am fahrrad. im sthen zu balancieren ist deutlich schwerer wie zu fahren.
mfg jeffrey

[mausi_mick]

hi Klingon77,
hi jeffrey,

ich muss leider jeffrey recht geben. Meine Versuche im Stand sind / waren eigentlich enttäuschend, entweder war der Motor zu schwach, die Regelung zu langsam oder zu hektisch, um ein Kippen/Rollen zu verhindern. Auch ist es bei den von mir verwandten Antrieben - im Gegensatz zum Servo - schwierig , die Position der Ausgleichsmasse zu erfassen. Mir war auch nicht so ganz klar, was ich mit der Masse machen muss: Wenn MW nach links zu kippen droht, fahr ich das Gewicht nach rechts - soweit ok. Aber wann und wie fahr ich das Gewicht wieder in die Ruhelage, oder warte ich solange , bis es nach rechts zu kippen droht ?
Das führt dann zu einer sehr "eirigen" Fahrweise.
Daher hab ich es dann mal ohne versucht und war überrascht, wie stabil das MW nach der Gewichtsverlagerung (tiefer Geasamtschwerpunkt) fährt. Vermutlich kippt das MW jetzt nicht um, wenn es mal Fahrt aufgenommen hat und es sich in senkrechtem Zustand auf ebener Fläche und glattem Boden befindet. Ich hab auch den Eindruck, dass es leichte Pendelbewegungen z.B. in der Startphase, die ich noch immer per Hand mache (keine Startrampe etc.), ausbügelt. Werde vielleicht doch noch zum Nachweis längerer Fahrten (20-30m ?) einen Versuch in der Turnhalle mit Video machen, da die Wohnung zu klein ist und zu viele Hindernisse herumstehen/laufen.

Ich werd aber vielleicht auch nochmal mit dem Linearantrieb im Akkuschacht experimentieren , doch da waren mir immer noch zu viel Drähte und O-Ringe im Weg.

Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

die rotierende Masse stabilisiert das Mono-Wheel über die Hochachse; das ist logisch.

Mein Gedanke ist, daß es leichter fällt die nötige Auslenkung und Auslenkgeschwindigkeit der Ausgleichsgewichte empirisch zu ermitteln, wenn das Rad steht.

Man kann wesentlich exakter beobachten.
Ein Ansatz wäre evtl. die "Standversuche" mit einer Videokamera aufzunehmen und später ggf. in Zeitlupe oder sogar Einzelbild exakt auszuwerten. Der Blickwinkel direkt von oben würde sich anbieten.

Auf diese Weise sollte man relativ rasch zu empirisch ermittelten Werten kommen, welche man dann sukzessiv verfeinern kann.


Da ich das/die Mono-Wheels aber nur aus der Theorie kennne und mathematisch bestenfalls ansatzweise erfassen kann lasse ich mich gerne eines besseren belehren \:D/

Von außen betrachtet erscheint das Problem der Stabilität "überschaubar".
Wenn man real vor seinem Programmcode sitzt sieht die Welt sicherlich ganz anders aus.


Dennoch:
ich bin voll der Zuversicht das beide Mono-Wheel´s im Forum irgendwan richtig fahren werden und freue mich schon auf die Video´s aus der Turnhalle.

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi MW-ler,

habe heute mal Freilandversuche gemacht. Man erkennt dabei auch, dass die Stabilität neben des symmetrischen Antrieb/Aufbau hauptsächlich durch die rotierenden Massen zustande kommt. Bei Fahrt im Freien mit im Vergleich zu Parkett / Fliesen schlechterer Fahrbahn (höhere Rollreibung z.T. winterbedingt durch Rollsplit, relativ unebener Teeroberfläche...) und dadurch verursachter Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit hat MW mehr zu kämpfen (die rotierenden Massen kreiseln halt entsprechend langsamer), schafft aber wohl dort auch 10 - 15m, wenn er auf dem Weg bleibt ... (meist verschwindet er auf dem Rasen oder im Gebüsch (er schämt sich halt).

Nachteil der durch die Rotation hervorgerufenen Stabilität ist, dass sich MW kaum aus der einmal eingeschlagenen Richtung ablenken lässt, auch wenn ich z.B. die Pendelmasse (Münzen) schnell in die Endposition bringe.

Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

um über den langen, kalten Winter zu kommen, hab ich mal mein MW draussen eingesetzt, unter nicht gerade optimalen Bedingungen:

wohl unter -5 °C, Parkplatz mässig geräumt, daher unterschiedliche Reibwerte (normal, gestreut, Reif, Eis(platten).

Es fährt hier total ohne Regelung ( bis auf den Fahrmotor, den ich aber auf maximale Speed fixiert habe).
Auch die rotierenden Münzen sind (durch Radiergummi) fixiert.

Dafür sind die Fahrleistungen recht gut, obwohl MW wohl nur auf geschätzte 1m/s kommt und somit die Stabilisierung durch die rotiernden Massen geringer als bei glattem Boden (Parkett ca 1,5 m/s) ist.

Hab zwei Videos bei YOUTUBE ( unter BasicMonoWheel ) reingestellt.


Link: http://de.youtube.com/watch?v=x5dL9AXTwT4
http://de.youtube.com/watch?v=hDEnCKtiENM

Anmerkung: beim 2. Video war wohl der Akku etwas leerer und die Geschwindigkeit geringer.

Und noch eine Aussenaufnahme im/vor Schnee:
Gruss

mausi_mick

[radbruch]

Hallo

Sehr spannend finde ich im zweiten Video die Stelle an der dein B-MW *gg* in der Schneespur zur Seite rutscht, sich danach selbst stabilisiert und auch noch nahezu die Richtung beibehält (Sekunde 4-5).

Trotz der Unlenkbarkeit ist so ein MW einfach ein Hinkucker :)

Gruß

mic

[mausi_mick]

Hallo radbruch,

ja, dass hat mich auch fasziniert, dass die Rotation dem MW wohl so einen
Art Memory-Effekt gibt, dass es trotz dieser kurzen Drehung / Rutschen auf dem Schnee/Eis anschliessend wieder die ursprüngliche Richtung einzuschlagen scheint.
Sollte man vielleicht auch mal im Auto probieren , so 'ne halbe Tonne mal mit eiin paar hundert Umdrehungen rotieren lassen. Dann hat man in der Kurve überhaupt keine Probleme, weil es einfach gerade aus fährt ...

Man sieht aber daran auch , dass es sehr schwierig wird, das MW zum gezielten Kurve-Fahren zu bringen.

Hab mal ein wenig mit Reduzieren der Geschwindigkeit und gleichzeitigem Auslenken der Münzgewichte getestet, aber bisher hat das zu keinem (vernünftigen/reproduzierbaren ) Ergebnis geführt, nur dass das MW ein bisschen mehr herumeiert.

[jeffrey]

hallo,
also des klingt jetzt vielleicht bisle doof, aber ohne irgnedne regelung schaff ih es au dies holzreifen einmal durch die ganze turnhalle rollen zu lassen. des stabilisiert sich ja selbst. interessant wird es, wenn man mit dem mw gezielte bahnen fahren kann, oder zumindest geplante lenkmanöver durchzuführen.
mfg jeffrey

[mausi_mick]

jeffrey,

da hast Du schon recht, aber das andere ist - falls es überhaupt geht -
wohl noch ein weiter Weg.

Die Selbststabilisierung durch die Rotation hat leider auch den Nachteil, dass man aufgrund des Trägheitmoments nur schwer eine Richtungsänderung erzwingen kann. Ich hab einige Versuche gemacht, die Geschwindigkeit ( und damit das Trägheitsmoment ) zu reduzieren und dann z.B. durch Schwerpunkstverlagerung eine Kurve einzuleiten. Es tut sich dann - zumindest auf den paar Metern, die mir in der Wohnung zur Verfügung stehen, nicht viel, bis vielleicht auf ein etwas instabileres Fahrverhalten.

Auch ist ein Test im Stillstand vermutlich nur wenig aussagekräftig bezüglich des Verhaltens in Fahrt bzw. in Kurven.

Es müsste eigentlich mal ein Physiker oder jemand her, der sich mehr mit Fahrdynamik, Trägheitsmomenten , Regelungstechnik und Schwingungsverhalten auskennt.

Meine bisherigen Versuche mit Zweipunktreglern beim MW zur Einleitung von Kurven oder Stabilsierung waren eher kläglich . Ein PID-Regler - wie von Waste und Sternthaler für ASURO vorgestellt - wäre sicher eher geeignet.

[jeffrey]

hallo,
ich denke immernoch, das der ansatz falsch ist. meiner meinung nach wäre es sinnvoll, eine 2 schnell rotierende masse zu haben, deren drehzahl man varieren kann und am besten noch die achse. wie z.b. bei der drallstabiolisierung bei satelliten. man sieht´s ja schon an dem bekannten experiment mit dem drehstuhl und dem fahrradrad. also ich denke damit ist eher ein richtungswechsel möglich. aber ich hab dazu jetzt nix gerechnet, oder so. nur so meine einschätzung.
mfg jeffrey

[radbruch]

Hallo

Die rotierenden Massen zur Lenkung waren ja auch mein Ansatz:

http://radbruch.roboterbastler.de/einraedle/einraedle01_klein.jpg (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=333134#333134)
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=333134#333134

Das funktionierte wohl in erster Linie wegen meiner halbherzigen Umsetzung nicht richtig. Bevor ich aber einen neuen Anlauf unternehme möchte ich mal abwarten wie sich die aktuellen MW-Konzepte entwickeln.

Gruß

mic

[oberallgeier]

... rotierenden Massen ... waren ja auch mein Ansatz ... funktionierte wohl in erster Linie wegen meiner halbherzigen Umsetzung nicht richtig ...Das sehe ich (immer noch) nicht so. Die dreiachsigen Bewegungen des Monowheel führen zu Präzessionsreaktionen des Kreisels. Damit wird der Kreisel u.U. unerwünschte Kräfte auf das Monowheel ausüben - beispielsweise blos durch das "Schaukeln" des Antriebsschlittens beim Beschleunigen und Verzögern. Dazu hatte ich ja auch über (m)ein Experiment mit einem Fahrrad-Rad berichtet.

[jeffrey]

hoi,
also ich bin jetzt icht ganz sicher, sind das rote und weiße die schwungscheiben? also rotieren um die z-achse (hochachse)? also meiner meinung nach bringen aber solche schwungscheiben nichts für die lenkung. diese müssten wenn ich mich net täusch doch um die x-achse (in fahrrichtung) rotieren, oder? vielleicht sollte ich doch nochmal mein tm-skript raussuchen.
mfg jeffrey

[Klingon77]

hi,

Glückwunsch zur Fahrt; lief ja schon recht stabil.

Daß es auf irgend eine Art mit relativ wenig Gewichtsverlagerung gehen muß zeigen die Mono-Wheel´s welche von Menschen gefahren werden.

Auf jeden Fall eine sehr spannende Sache :mrgreen:

liebe Grüße,

Klingon77

[jeffrey]

hi,


Daß es auf irgend eine Art mit relativ wenig Gewichtsverlagerung gehen muß zeigen die Mono-Wheel´s welche von Menschen gefahren werden.

da ist natürlich was dran. ka.
mfg jeffrey

[radbruch]

diese müssten wenn ich mich net täusch doch um die x-achse (in fahrrichtung) rotieren, oder?
Stell dich auf ein Bein und drehe dich um deine eigene Achse. Hole Schwung indem du die Arme seitwärts drehst. Wiederhole den Versuch mit kreisenden Armen...

(Video gibts keins, bin doch kein Vortänzer*lol*)

Meine Theorie nochmals neu formuliert:

Eine runde Schwungmasse mit Drehachse senkrecht zum Boden (=senkrechte Achse des MW) würde mit jeder Drehzahl/Richtungsänderung einen entgegengesetzten Drehimpuls auf das MW abgeben. Dabei sehe ich drei Möglichkeiten dies umzusetzen:

- Eine Masse steht und wird ruckweise nach links oder rechts gedreht
- Eine Masse rotiert und deren Drehzahl wird geändert
- Zwei Massen rotieren gegenläufig und deren Drehzahlen werden beeinflußt.

Bei Ansatz zwei würde die Rotation vermutlich auch das MW stabilisieren, Ansatz drei würde zusäztlich die Drehmomente bei gleichlauf der Massen neutralisiern. Das war es auch was ich mit meinem Bastel-MW testen wollte und eben nicht funktionierte. Aber ich gebe nicht auf und bin immer noch auf der Suche nach einem geeigneten Rad für einen neuen Versuch.

Gruß

mic

[GeoBot]

Da ich die Sache mit dem Mono-Wheels nicht von Anfang an
verfolgt habe, wieß ich nicht ob der Hinweis schon einmal kam.

Es wurden schon kreiselstabilisierte Vehikel erfolgreich gebaut.
Gyro-Monorails und Gyro-Cars.

Hier zwei Links dazu.
http://www.echolog.de/automobil/gyrocars_-_zweiraedrige_autos.shtml
http://www.dself.dsl.pipex.com/MUSEUM/LOCOLOCO/brennan/brennan.htm

Am Ende des zweiten Links findet sich eine Quellenangabe,
die vielleicht Interessant seien könnte.

[GeoBot]

Am Ende der Seite des ersten Links (Post oben) geht es weiter zu
einem Artikel über Monoweels.

[jeffrey]

hoi,
also ich bin mir jetzt nicht ganz siocher, kann auch voll daneben liegen, und mein dms-skript find ich grad leider nimmer. vielelicht kann sich da mal nomal jemand dazu äußern.


Meine Theorie nochmals neu formuliert:


- Eine Masse steht und wird ruckweise nach links oder rechts gedreht
- Eine Masse rotiert und deren Drehzahl wird geändert
- Zwei Massen rotieren gegenläufig und deren Drehzahlen werden beeinflußt.
Eine runde Schwungmasse mit Drehachse senkrecht zum Boden (=senkrechte Achse des MW) würde mit jeder Drehzahl/Richtungsänderung einen entgegengesetzten Drehimpuls auf das MW abgeben. Dabei sehe ich drei Möglichkeiten dies umzusetzen:

also ich denk des stimmt so net ganz. nehmen wir mal ne rotierende masse an. wenn ich die beschleunige, bzw. bremse, dann wirkt ein moment um diese rotationsachse auf das mw. dieses weicht doch dann senkrecht zum moment aus. bei rotation um die hochachse würde das zu einer nickbewegnung führen. bei rotation um die längsachse zu ner drehung um die hochachse.
oder mit der drallerhaltung müsste sich das ganze auch erklären lassen.
oder aber ich steh grad voll auf dem schlauch, und des ist alles totaler quatsch, was ich hier grad schreib.
mfg jeffrey

[mausi_mick]

hi radbruch,

ich sehe das ähnlich wie Du,
mit dem Kippen ( Rollachse ) klappt das wahrscheinlich nur , wenn der Schwerpunkt der Pendelmassen sehr tief (tiefer als Gesamtschwerpunkt)
liegt. Sonst fährt man/MW vermutlich nur schräg geneigt gerade aus oder kippt gleich um (siehe Christian H).

Meine letzten Versuche zielten mehr auf eine Gierbewegung durch Drehen von Massen/Münzen um die Hochachse (Fall 1 bei Dir).

Es war - wenn überhaupt - nur eine geringe Drehung wahrnehmbar.
Das Problem ist dabei auch, dass man wieder in die Ruhelage zurueck muss und dabei diese Drehung wohl wieder (z.T. ?) rückgängig macht.
Auch ist die Winkel-/Positionserfassung der Masse aufwändig (Lichschranke etc.).

Ich werde vermutlich noch einen Versuch mit einer rotierenden Masse um
die Hochachse machen (Fall 2 bei Dir). Das ist auch - da der Winkel dabei uninteressant ist - von der Steuerung einfacher (nur links/rechts, Geschwindigkeit über PWM) .

[mausi_mick]

hi radbruch,

habe dann mal auf die Schnelle versucht , was um die Hochachse rotieren zu lassen.
Sind zwar nur einige g: 6 M4 Schrauben mit ca 25mm Länge, 18 M4 Muttern, 6 M5 Muttern und 6 Unterlegscheiben (zusammen ca 50g ?), bei ca 2 cm Radius, aber es geht ja zum Glück auch das Omega ein, bei der Rotationsenergie sogar quadratisch.

Befestigung auf der 2mm Motor-Achse etwas heikel , es besteht dringende Fluchtgefahr ( Sekundenkleber bedeutet wohl manchmal , dass er nur eine Sekunde klebt )!

Aber seit langem der erste positive Effekt: MW dreht sich um die Hochachse. Allerdings z.Zt. wohl nur Radien um die 4 m.
Auch ist das wohl über PWM gut beeinflussbar und die Bewegungen nicht ruckartig.

Denke, da lohnt es sich, den Neigungssensor mal wieder einzubauen und
die Regelung zu (re-)aktivieren ...


Gruß

mausi_mick


PS: noch zwei Bilder vom aktuellen Bauzustand

[radbruch]

Hallo

Eine sehr kreative Schwungmasse hast du da zusammegebastelt. *lol* Hauptsache schnell probiert...


Aber seit langem der erste positive Effekt: MW dreht sich um die Hochachse.Aha, also vielleicht doch der richtige Ansatz :) Die Stärke der Auslenkung dürfte vom Verhältniss der Schwungmasse zur Gesamtmasse und von der Beschleunigung/Verzögerung der Schwungmasse abhängen. Optimal wäre wohl ein rotierender Akku...

Gruß

mic

[mausi_mick]

... , am besten / schwersten aus Blei, der dann bei 1000 Umdrehungen abhebt und sich dann beim Aufprall einfach auflöst ( in total nicht ätzender Säure ? ) oder von der Wand ( hoffentlich ) fleckfrei abtropft ...

Man sollte ihn dann vorwiegend rechts drehen lassen , das ist - glaub ich - zumindest bei Yogurthkulturen gesünder ...

Aber Spass beiseite, beim Kurvenradius werden wohl neben den Massenverhältnissen und der Beschleunigung auch die Trägheitsmomente eingehen.


Bei z.B. Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit sind auch bei diesen Massenverhältnissen kleinere Radien möglich - aber auf Kosten der Stabilität.
Da hilft dann wohl nur noch eine schnelle Regelung.

mfg

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

gerade weil es mal wieder schneit, sollte man das MW mal aus dem Winterschlaf holen. Hab ein wenig mit dem Kreisel experimentiert :
Zur Stabilisierung hervorragend, zur Steuerung (Kurven etc. ) eher ungeeignet, da zu träge. Bis man die rotierende Masse auf 0 hat oder in die entgegengesetzte Richtung gebracht hat, dauert's ...
Vielleicht in Kombination mit den Ausgleichsgewichten ...

Musste also mal wieder ein neuer Antrieb her mit folgenden Randbedingungen:

- schnell
- möglichst tiefer Einbau
- keine/ wenig Kabel im Bereich der Schnurrollen/O-Ringe

Hab dazu auch nochmal die Platzverhältnisse unter dem Alu-Chassis
überprüft: Wenn man die 5V Stabilisierung / Sicherung (r)ausbaut und die Akkus aussen anbringt, hätte man genug Platz...

Also per 0-D (Radiergummi / Bleistift ?) konstruiert.

Das Ergebnis sieht so aus (siehe Anhang):


Die Untersetzung beträgt 1 : 5, d.h. pro Umdrehung des Motors bewegt sich die Zahnstange um ca 3-4 mm. Muss den Motor per PWM etwas zügeln.

Test- / Fahrberichte folgen.

Gruß mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

nach einigen Tests mit recht stabilen Fahrverhalten hab ich mich doch
nochmal an den Linearnantrieb gemacht, da die Ausgleichsmasse / Akku doch häufig in die Enpositionen rechts oder links gefahren wurde. Um das zu verhindern, möchte ich dem MW vorgeben, dass es die Masse nur z.B. 2 cm aus der jetzigen Position nach rechts verschieben soll.
Dazu hab ich noch eine Gabellichtschranke eingebaut und das (rote) Zahnrad mit 16 Bohrungen versehen.
Werde aber noch - falls mit der Hardware alles klappt - noch etwas Zeit für die Programmierung brauchen.

Im Anhang 2 Fotos vom Linearantrieb mit Gabellichtschranke.

Gruss

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

wäre es nicht besser (genauer) gewesen einen Impulsgeber (welcher Art auch immer) an das kleine Zahnrad zu bauen?

Wie hast Du die Bohrungen so (nahezu) gleichmäßig verteilen können (ohne Rundtisch oder Teilkopf).

Das Thema ist sicherlich auch für andere interessant, da ich öfter schon mal von Encoderscheiben lese.
Eine direkte Einbringung in das Zahnrad mit "Hobbymittlen" könnte für andere von Nutzen sein.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon,

Hatte leider keinen Rundtisch, aber einen x-y- Feintrieb (Proxxon), obwohl ich den da eigentlich nicht genutzt habe.
Die Bohrungen waren ein Problem, hab auch ein Zahnrad dabei geschnetzelt (aber erst beim Nachbohren, hatte einen Fräsbohrer vom Flohmarkt mit beim Anbohren ca 2mm Durchmesser und anschliessend 3 mm: Bin dann wohl, als ich per Hand nachgebohrt habe, etwas zu tief geraten und hatte dann einige 3 mm Bohrungen, bei denen mir das Hell/Dunkel-Verhältnis zu ungünstig schien.)
Hab das Zahnrad auf eine 3 mm Welle gesetzt und die dann im Schraubstock auf x-y Tisch eingespannt. Dadurch war das Zahrad drehbar, sodass ich den richtigen Achsabstand hatte. Konnte Rad dann auf der Welle drehen und musste dann "nur" den Winkel richtig einstellen. Hab mit feinem Filzstift die Winkel vorher aufgezeichnet. Hatte wegen des unteren kleineren Zahrades etwas Probleme mit der Einspannung, da sich das Rad beim Bohren etwas bog. Wollte das untere Zahrad - obwohl es nicht zum Einsatz kommt - nicht entfernen, da das Rad hinterher auf der Achse fester sitzt.
Habe deshalb eine kleine Holzplatte untergelegt, in der das kleinere Zahnrad versenkt (ca 6mm Bohrung) wurde.

Betreff Impulsgeber:
Ich hatte zuerst auch an einen Impulsgeber gedacht (Magnetisch, Halleffekt ...), hätte dann aber, um eine hohe Auflösung zu bekommen, mehrere Magnete auf dem Zahnrad anbringen müssen. Hatte aber im Herbst mich mal beim ASURO (Kurve fahren) etwas engagiert und dort u.a. die etwas kritischen Reflexsensoren gegen Gabellichtschranken ausgetauscht. Die Software (encoder,...) ist da bereits vorhanden und ist bei 8-bit Auflösung ( die für die Reflexsensoren zur Hell/Dunkel-Kennung notwendig waren, bei der Gabel-LS etwas überdimensioniert sind ) recht schnell (mehr als 200 Ticks / s bei 8MHz Takt ATMega8, wenn ich mich richtig erinnere).
Problem war eher die Unterbringung der Gabel-LS in dem engen Raum (ca 2cm x 4 cm) bei dem Basic MW .

Ich hätte auch gern diesen Linearmotor als Wiegebalken ausgeführt (damit die Ausgleichsmasse sich in etwa parallel zum (ebenen) Boden bewegt) , aber da fehlten mir mindestens 5 mm zur Aufhängung.



Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

in der Industrie wird oft die Spitze der Zähne eines Zahnrades abgetastet.
Die Zahnräder sind da aber auch größer.

Wäre es ggf. auch möglich gewesen die Zähne des Zahnrades zur Unterbrechung oder zumindest zur Abschwächung des Lichtstrahls zu nutzen?

Modul 0,75 schätze ich mal; Zahnhöhe also ca. 1,5mm?



Als ich noch keinen Rundtisch hatte druckte ich mir im Corel-Draw immer eine passende Scheibe mit den Bohrpunkten aus.
Diese klebte ich dann möglichst genau auf das Werkstück und konnte danach die Bohrungen körnen und Bohren.
Zum Kleben verwendete ich Sprühkleber, welcher ein nachträgliches Abziehen des Papiers erlaubte.


Freue mich schon darauf mehr von Deinem Projket zu lesen.

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

Hi Klingon 77,

mit den Zähnen glaub ich nicht so recht, dass das bei den kleinen Zähnen klappt, zumindest kommt da kein TTL - Signal raus (eher Sägezahn / Sinus ) mit vermutlich viel Rauschen ähnlich wie bei einer Reflexlichtschranke, sodass man einen sauberen Schmittrigger (software oder Hardwaremässig) braucht. Bei grösseren Zähnen müsste das aber eigentlich gehen. Ich vermute auch, dass ich bei den 50 Zähnen und der hohen Drehzahl auch Probleme mit der AD-Wandlung bekomme, zumal der ATMega8 hier auch noch die AD-Wandlung von dem Neigungssensor macht / machen soll.
Wäre aber intersessant mal damit zu experimentieren , aber unter nicht so engen räumlichen Verhältnissen.

Mit dem Zeichnen auf deem Zahnrad war ich auch nicht so begeistert,
aber anhand der bereits 4 vorhandenen Löcher konnte ich die Winkelhalbierende einigermassen treffen ...

Eine saubere / grössere Winkelschablone wäre aber auch nicht schlecht gewesen ...

Gruss

mausi_mick

PS: MW fährt wieder - aber nur mit einfachem Programm ohne Regelung über Neigungssensor - bewege die Masse mit " mitllerer Geschwindikeit" (PWM =55) ca 3 cm hin und her. Scheint aber damit stabil - schlingernd/eiernd zu laufen. Na ja, geht ja auch auf Ostern zu.
Komm aber kaum noch hinterher: Hat jetzt 4 Lipos und weniger Masse. Fährt jetzt wohl mit mehr als 2 m / s.

[oberallgeier]

Hallo,

es besteht vielleicht eine hauchdünne Chance, die Zähne selbst zu detektieren. Bei der von mir verwendeten Gabellichtschranke Sharp GP1S093HCZ ist der Lichtspalt (Slit with) 0,3 mm breit. Die erforderliche Schlitztiefe beim Encoder ist 1,6 mm Minimum.

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

Der freie Durchgang der "Gabel" ist aber nur 2,0 mm (+/- 0,2) - also wäre das nur für relativ dünne Zahnräder. Ich hätte das gerne bei meinem Hackeservo (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=430624#430624) gemacht (schon von Anfang an) - aber dort sind die Zähne eher M0,5 oder kleiner. Aber es KÖNNTE ab M1 funktionieren. Siehe dazu auch hier. (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=407277#407277) Und das Signal der Gabellichtschranke bei mir ist prächtig. (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=415959#415959) Dabei verwende ich 330R für die L ED und 10k für den Phototransistor. Das Signal werte ich mit extINT0 und ~1 aus - es wird einfach auf steigende Flanke getriggert.

[Klingon77]

hi,

Schmitt-Trigger hatte ich vorausgesetzt...
Sorry; vergaß ich zu erwähnen.

Als ich noch keinen Rundtisch hatte und das Kleben und Körnen nicht mehr sehen konnte bastelte ich mir aus meinem und Schwiegervaters Märklich-Metallbaukasten einen kleinen Rundtisch.
Er beatand einfach nur aus einer senkrecht stehenden Welle auf die ich alles mögliche zentrisch aufnehmen konnte.

Auf diese Art fertigte ich mal eine 7-Bit Encoderscheibe mit 1mm Bohrungen.
Immer schön die einzelnen Bits in den Schritten 1-100 von innen nach außen.
Das achte Bit war als Indexbit reserviert.
Diese Bohrungen waren nur 0,5mm dick.

Dadurch wurde gewährleistet, daß die 7 Bit nur ausgelesen wurden wenn das achte gesetzt war. Ich hatte also eine Fertigungstoleranz von 0,25mm nach jeder Seite.

Was ich damit sagen möchte:
Das hat erstaunlich gut funktioniert!
Die Scheibe wurde (den Umständen entsprechend) echt gut und funzte einwandfrei.

Mit dieser Scheibe konnte ich die Wellenumdrehung absolut in 100 Schritte (bei M6 = 1/100mm) unterteilen. Ein geschlossener Regelkreis war nicht mehr nötig.

Den spielarmen Aufbau realisierte ich durch ein leichtes "Verspannen" von Schnecke und Schneckenrad. Kurbeln darf man nur in eine Richtung.

Den Vorschub in Radialrichtung mit Hilfe eines kleinen selbstgebauten Schlittens (Führungsschiene und Kugellager).

Die Encoderscheibe war aus einem Reststück Hartpapierplatine mit 35 mü Kupferauflage (lichtdicht).

Ausgewertet wurde sie mit einer 8er-Reihe BPX 81; also im ca. 2,5mm Raster gebohrt (von innen nach außen).


Das Ganze ist mit etwas Geschick auch ohne Dreh-Fräsmaschine aufzubauen.


Leider habe ich aus dieser Zeit keine Fotos von meinen Basteleien...


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

hier noch ein paar Fotos nach dem Einabau des Linearantriebs.

Die Kreiselmasse auf dem MW hab ich deutlich reduziert, ich glaube, das reicht bereits zur Stabilisierung - falls notwendig - kann ich die Drehzahl noch bis zum Abheben erhöhen (von PWM 35 auf 127) .

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hab mal ein AVI bei YOUTUBE reingestellt, zeigt Verschiebung des Ausgleichgewichts (Pendelmasse) per Fernbedienung (RC5-Code).

http://www.youtube.com/watch?v=Jsx6CYW7jPU

Bin zur Zeit noch mit der Positionserkennung/Bestimmung der Ausgleichmasse beschäftigt...

Gruß

mausi_mick

PS: Hab heute kurz nach 7:00 mal wieder eine Fahrt auf dem Parkplatz gemacht, war im Vergleich zum letzten Aussentest (bei -4°) recht angenehm, auch froren beim MW nicht gleich die Ionen fest, sodass der Akku doch für einige(wenige) min hielt.
MW fährt sehr stabil (vermutlich mehr als 100 m ohne zu umzukippen), ist wohl etwas rechtslastig und fährt daher Kurven mit Radius von ca 6 m. Wollte eigentlich Fernsteuerung über RC5 testen. Funktionierte aber nicht richtig, da Fahrzeug meist wohl Schräglage über 3 ° hatte und da dann das MW die Steuerung selbst in die Hand nahm ...

Muss das wohl beim nächsten (morgen ?) Aussentest mal deaktivieren bzw. nicht so kritisch einstellen. Hab Probleme mit dem Handling, daher auch kein Video: Fahrzeug auffangen, fernsteuern per RC5-Fernbedienung und gleichzeitig AVI aufnehmen ist doch für eine Person - zumindest für mich - ein bisschen viel.
Vielleicht sollte man eine Kamera am MW montieren - oder besser zwei - sodass sie am Reifen vorbeilinsen können.
Die liefern aber wohl ein Videosignal und ich weiss nicht, wie ich das vernüftig speichern kann...

[Klingon77]

hi,

Glückwunsch zur gelungenen Ausfahrt \:D/

100m ist schon wirklich beachtlich!

Nachdem ich Dein letztes Video gesehen habe dachte ich, daß die Stellgenauigkeit nicht reicht.
Deine Gewichte scheinen mir "aus dem Bauch heraus" im Verhältnis zur Gesamtmasse recht hoch zu sein; um so genauer muß man sie verschieben können.

Ich freue mich aber wirklich, daß ich mich da geirrt habe \:D/ :mrgreen:

Du könntest mal Deine Holde zu einem Spaziergang zum Parkplatz einladen und ganz zufällig Dein MW und eine Kamera mitführen?
Ein Stück Kuchen und eine Tasse Kaffe in angenehmer Umgebung nach dem vermeindlichen Spaziergang glätten dann die Wogen wieder.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

hab heute nochmal eine Testfahrt auf dem Gelände gemacht mit
unkritischeren Winkeln (+-12 °) zum automatischen Verschieben, sodass ich die Fernsteuerung (Reichwerte ca 8m) testen konnte bzw. hätte testen könnnen.
Leider fährt das Innenteil in den ersten Sekunden, bis das Aussenrad Geschwindigkeit hat, recht hoch und rutscht dann wieder zurück, was wohl u.a. zu einem heftigen seitlichen Aufschaukeln führt. Dabei springt dann wieder die Neigungsautomatik an ...
Quintessenz: Muss morgen ? nochmal eien Versuch ohne Neigungsregelung machen. Fahrweise ist sehr - trotz zeitweise seitlichem Pendeln - stabil, kann leider nicht die 100 m ohne Eingriff fahren, sondern muss MW zeitweise etwas führen, damit es nicht gegen den Bordstein knallt ( Die freie Fläche auf dem Parklatz ist nur etwa 20 x 20m ).
Mit den Gewichten seh ich das anders: Bei einer Gesamtmasse des MW von ca 1400-1500 g sind die Pendelmassen ca 2 x 70g, wobei der Vefahrweg aus der Mittenlage nur ca 3-4 cm beträgt.
Auch wenn ich die Ausgleichsmasse in eine Endposition fahre, neigt sich das MW nur sehr wenig (vielleicht wegen der rotierenden Massen (Räder/Motor/Kreisel). Werde morgen eventuell auch grössere Massen
anbringen.

Bin am Überlegen, ob ich für den Fahrmotor noch PWM-Steuerung (die dritte) einbauen kann: Benötige eigentlich nur einen Leistungs-Fet und Diode und ein / zwei Fet's zum umschalten des PWM-Signals von IR-Diode (die ich eigentlich nur zur Kommunikation mit dem PC brauche) auf den Leistungs-Fet.
Ist wohl allmählich ein Platzproblem. Auch will ich die Versorgung des Neigungssensors verbessern, er hängt jetzt an einem 7805- kompatiblen Schaltregler (Recom). Die 5 V /3 mA für den Sensor kann ich störungsärmer mit einem 78L05 oder TL431 erzeugen.

Parallel dazu muss ich noch an der Positionserkennung arbeiten
(Ticks zählen von Ruhelage aus und in Fahrstrecke links/rechts umrechnen...)

Für die Kameraführung hab ich noch ein paar Bekannte, die etwas motivierter zu sein scheinen als meine "Holde" , obwohl da meine bisherigen Fahrtermine (kurz nach 7) auch keine Begeisterung auslösen wird. Vielleicht finde ich auch noch einen besseren (grösseren/flacheren)
Platz.


Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hab dann erstmal 5 V/5 mA - Spannungsversorgung für den Neigungssensor mit TL431 aufgebaut und das Programm entschärft , so dass bis Neigungswinkel +/-20° die Fernbedienung funktionieren sollte.

Der Test heut morgen verlief etwas erfolgreicher, die Fernbedienung funktionierte teilweise, die Reaktion des MW war - auch wenn ich die Ausgleichsmasse in die Endposition fuhr - sehr gering.
Kann damit vermutlich nur Kurven > 8 m Durchmesser fahren.
Muss wohl doch noch die Masse deutlich erhöhen (von jetzt ca 2 x 60/70 g auf 2 x 120 g).
Werd aber erst mal mit der Tick-Zählerei weitermachen (eigenes Upro)
und testen.

Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

Wenn Du die Masse der Ausgleichsgewichte auf 2x120 Gramm erhöhst sind das ca. 15% der Gesamtmasse.
Da spielt der "Gyro-Effekt" des Rades wohl doch eine größere Rolle als ich angenommen hatte.

Kurvenradien > 4m sollten das Problem doch nicht sein.
Es muß zum fahren sowieso ein großer freier Platz zur Verfügung stehen.

Evtl. kann man den Radius mit ein paar Versuchen und zumehmender Steuerungssicherheit bei stärkeren/schnelleren Auslenkungen der Gewichte noch ein wenig einengen?

Mehr Masse bei den Gewichten kann auch mehr Akku-Kapazität und somit längere Fahrzeiten bedeuten \:D/

Freue mich schon auf ein kurzes Video :mrgreen:


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi MW-ler,

wollte heute morgen ganz locker die Fernbedienung testen, hab extra einen zweiten ATMega8 geflasht mit Alternativ-Fahrprogramm, aber dann kam alles ganz anders. Beim Test der Tick-Zählerei fing der Linearantrieb plötlich an auszurasten, mit furchbaren Geräuschen, die bei mir Zahnschmerzen hervorriefen.
Dachte mir, das die Zahnräder nicht mehr einrasten sondern nur aneinander vorbei "sägen", vielleicht rutschten sie auch , vermutlich zu heiss geworden, auf den Wellen.
Das Ausbauen des Linearantriebs ist nicht unbedingt das , wo Freude aufkommt...
Als ich dann die ersten Schrauben vom Chassis gelöst hatte und mir schon die Vorderräder entgegenkamen, hab ich zum Glück rein zufällig den Verursacher des Lärms entdeckt: Das Kabel für die PWM an der H-Brücke hatte sich gelöst und so versuchte der Motor wohl mit voller Power die Masse in den Anschlag zu treiben.

Alles wieder zusammengebaut, aber mit dem Aussentest war's dann wohl nichts mehr.

Aber drinnen ? Hab MW dann in die Sporthalle gebracht , ca 30 m x 30m (2 Basketballfelder), eher grösser.

Stabilität des MW hervorragend, war auf dem Linoleum nicht aus der Ruhe zu bringen. Hab dann wohl auch meist mit der Fernbedienung die Kurve gekriegt (Durchmesser etwa 10 m). Nur am Ende der Fahrt ( vermutlich nach 150m) musste ich es auffangen, da es sonst wohl mit der Berandung kollidiert wäre.

Hab aber irgendwie noch immer erhebliche Probleme mit der RC5-Fernbedienung, "an Land" (ohne Aussenreifen ) und trotz laufendem Fahrmotor (Leerlauf) funktioniert sie super , aber in Fahrt reagiert sie nur sehr selten. Ich weiss nicht, ob das IR-Signal gestört ist (wegen der höhren Fahrströme) oder ob die Versorgungspannung des IR-Sensors verseucht wird. Muss da noch unbedingt was tun. Ich hoffe nur nicht, dass es so ähnliche Phänomene wie beim grossen MW sind: Van der Graaf Generator ...

Die Masse des MW sieht jetzt etwa so aus:

- Aussenrad mit Stahl-Felge : 793 g
- Innenfahrzeug komplett : 700 g
davon 2 x 55 g auf der Zahnstange ( 42 g Akkus + 13 g Stahlgewicht)

Werde zum Kurventest mal das Stahlgewicht durch ein / zwei Bleigewichte a 37 g ersetzen.

Aber erst mal geht es an den IR-Empfänger SFH5110 ...


Gruss

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

freut mich wirklich, daß Du das Mono-Wheel so stabil fahren kannst.

Wenn ich das richtig verstanden habe macht der ATmega die Balance und Du mit der Fernsteuerung die Kurven (Fahrstrecke)?


Kann man die evtl. vorhandenen eletrostatischen Aufladungen in den Griff bekommen?
Es hat ja keine Erdung...
Wie ginge das dann?

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

das Problem mit der Fernbedienung ist behoben. Durch den Wechsel vom Linearregler LM7805 auf R-7805-1.0 Schaltregler von Recom hab ich mir doch mehr Schmutz auf der Versorgungsspannung eingefangen als angenommen.
Auch sind die Leitungen zu den drei Motoren wohl zu lang, nicht verdrillt geschweige denn durch Cs nach Masse entstört, was man / ich wohl noch machen sollte. Durch einen Keramik C von 0,47 µF über der Versorgungsspannung direkt am SFH5110-IR-Sensor konnte ich die Störungen so stark reduzieren, dass die Fernbedienung nicht nur im Leerlauf funktioniert .
Bezüglich der Software: Der ATMega8 macht - bis auf das Einschalten - alles.
Zuallererst wertet er das Signal des Neigungssensors aus.
Bei dem Programm - wo ich die Neigung über die Fernbedienung erzwingen will - hab ich das folgende Krisenunterprogramm, das bei kritischen Neigungen das Handeln übernimmt und je nach Neigung die Ausgleichsmasse mehr oder minder weit in die entgegengesetzte Richtung bringt - deaktiviert und lass bei grösseren Neigungswechsel nur die Kreiselmasse andersrum rotieren (ob das was bringt ???). So komm ich dann immer in den Bereich, wo das Programm auf eine RC5-Nachricht wartet.
Werde aber mittelfristig diesen Teil , wo bei instabilem Fahrverhalten (starken Neigungswinkeln) die RC5-Steuerung übersprungen wird, aktivieren. Bisdahin möchte ich dann aber auch mehr
über die Position der Ausgleichmasse wissen - deswegen die Sache mit der Tick-Zählerei. Weiter ist geplant, über die Fernbedienung - z.Zt. bringe ich nur die Ausgleichsmasse je nach Taste zwischen 10 und 40 Ticks nach links bzw. rechts, einen Neigungswinkel als Sollwert vorzugeben ...


Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hab heute morgen noch mehrere Tests auf Parkplatz gemacht,
Fernbedienung macht aber - vielleicht wegen des "unruhigen Pflasters" -
weiter Probleme. Werd die Versorgung des Sensors nochmal total überarbeiten ( eventuel mit der des Neigungssensors zusammenlegen).
Daher Fahrt nur mit Stabilisierung über Kreisel.

bei Youtube zwei AVIs:


http://www.youtube.com/watch?v=BT5QWo1wN4k
http://www.youtube.com/watch?v=CYDj4vVPMJ8

Gruss

mausi_mick

[oberallgeier]

Heisssasssa mausi_mick,

sehe ich das richtig? Fährt Dein B MW eine richtige Acht? Das sieht ja recht gut aus.

Ich grüble mittlerweile an der Frage, wie weit bei der der Schwerpunktsabstand von der Rollachse (Mittelpunkt des Laufrades) entfernt ist. Vielleicht ist der so hoch, dass zumindest eine der möglichen Pendelfrequenzen eine angenehm niedrige Frequenz hat - oder mit den anderen, möglichen Pendelfrequenzen gut zusammenpasst. Jedenfalls sieht die Fahrtbewegung recht ordentlich aus. Fein, weiter viel Erfolg!

[mausi_mick]

hi oberallgeier,

'ne 8 war das glaub ich nicht , eher eine 0 oder ein Kreis,
werd aber - wenn / falls das mal mit dem Linearantrieb sauber klappt (ich glaub , ich muss mir doch nochmal die Zähne bzw. die Befestigung auf den Achsen ansehen) - an dem Fahrprogramm noch einiges zu tun haben ...

Gruß

mausi_mick

[vohopri]

Hallo Mick,

hab mir die Videos angesehen, das funktioniert ja schon erstaunlich gut.

grüsse,
Hannes

[Klingon77]

hi,

einwandfrei!

oder anders ausgedrückt:

"UND ES BEWEGT SICH DOCH"


Ich hoffe Murdoc_mm liest hier mit.
Evtl. gibt Ihm das für sein eigenes Projekt nochmal etwas Auftrieb?
Leider hört man von seiner Seite nur sehr wenig.


Die Video´s zeigen in beeindruckender Weise Deine Leistung bezüglich der Entwicklung.


Nochmal meine Frage:
Gleichgewicht wird durch die Regelung autonom gehalten und die Richtungsänderung durch die Fernsteuerung?


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

Gleichgewicht mach ich bei dem verwandten Programm nur über den Kreisel oben auf "Deck" (und die anderen trägen und rotierenden Massen), wobei ich ich nicht sicher bin, ob das bei der geringen KreiselMasse und der bescheidenen Drehzahl viel bringt. Die Gleichgewichtsmimik mit dem Linearmotor hab ich z.Zt. deaktiviert, um mal in den Bereich der Fernbedienung zu kommen...

Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

dank für die rasche Aufklärung.

Wenn ich auch in den Tiefen der Programmierung nicht mitreden kann, interessieren mich die prinzipiellen Lösungsansätze schon.

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

konnte leider keine neuen Videos machen, da BasicMonoWheel bei
Aussentemperaturen von -4 ° C streikte:

- zu schlaffer Akku
- zu wenig Luft im Reifen (hoher Rollwiderstand)
- schlechte Führung auf vorderem Rad, es sass wohl mit dem Motor auf
- nicht / selten funktionierender Linearantrieb, da Ritzel, das Zahnstange
antreiben sollte, in manchen/vielen Positionen auf Welle durchrutschte ...

Nach kurzer depressiver Phase (würde man sich allmählich auch für die Wirtschaft wünschen ...) ging's dann mit neuen Ideen / Eifer wieder an die Arbeit:

- Zerlegen des Linearantriebs, Einsatz einer 6-Kant-Stange und Ritzel mit
6-Kant Bohrung ( hatte ich vor ein paar Tagen zufällig wiederentdeckt, stammte wohl von einem chaotisch lauten Getriebe-Motor) .
Führung der 6-Kantstange in zwei 3mm Kugellagern.
Verstärkung des Zahnrades mit den Encoderbohrungen durch Alu-Blech mit 6-Kant-(Bohrung)Feilung.

- pendelnde Aufhängung des Linearantriebs, soll die Pendelmasse auch bei starker Neigung des Chassis parallel zum Boden halten und einen effektiveren Hebelarm bilden. Auch sollte der Steigungswinkel beim Verschieben geringer werden. Musste dafür den ehemaligen Akkuschacht seitlich auffeilen und die Versorgungsplatine (Schaltregler, Sicherung etc.) neu designen.

- Neue Achse für Vorderrad, das einen kleineren Durchmesser bekam
und etwas nach vorne verschoben wird. Dadurch hoffe ich, das Aufsetzen
des Motors auf dem Alu-Ring leichter verhindern zu können und gewinne dadurch Platz/ Bauhöhe für die Versorgungsplatine.
Die alte Achse hält dann nur noch die Umkehrrollen für die Schnurriemen mit den Massescheiben.

Es wird noch etwas dauern, bis das alles wieder zusammengebaut ist und einigermassen funktioniert, aber die Hoffnnung ...

Gruß

mausi_mick

PS: anbei noch ein paar Bilder

[Christian H]

hi,


Gratulation zu Deinen langen Ausflügen mit dem BMW. Der 8er rückt ja in greifbare Nähe. Zu dem pendelnden Linearantrieb habe ich aber eine Frage. Wird dadurch die Wirkung des Pendels nicht teilweise aufgehoben ? Also Pendel nach links. > Gesamte Pendeleinheit schwenkt nach rechts. Schwerpunkt bleibt unterhalb des Drehpunktes des Pendels. Oder hältst Du das Pendel aktiv mit einem Servo in der Waage?

Viele Grüße

Christian

[Richard]

... rotierenden Massen ... waren ja auch mein Ansatz ... funktionierte wohl in erster Linie wegen meiner halbherzigen Umsetzung nicht richtig ...Das sehe ich (immer noch) nicht so. Die dreiachsigen Bewegungen des Monowheel führen zu Präzessionsreaktionen des Kreisels. Damit wird der Kreisel u.U. unerwünschte Kräfte auf das Monowheel ausüben - beispielsweise blos durch das "Schaukeln" des Antriebsschlittens beim Beschleunigen und Verzögern. Dazu hatte ich ja auch über (m)ein Experiment mit einem Fahrrad-Rad berichtet.

Moin moin allerseits.

Hmm, kommt darauf an was unerwünscht ist. Wenn der Kreisel dieses
"Mitfahren" des Antriebsschlittens verhindert, kann das doch nur erwünscht
sein weil besser Beschleunigt/Abgebremst werden kann.

Der Kreisel selber möchte ja auf seiner Ebene verharren. Wenn der Kreisel
groß,schwer und schnell genug ist sollte wenn mittels Servo versucht wird
den Kreisel Quer zu neigen, der Kreisel in seiner Bahnebene bleiben und
das MW dafür um den Kreisel kippen. Kommt ganz darauf an wessen
Massenträgheit größer ist oder wie die Hebelmomente angesetzt sind.

Etwas schwierig zu beschreiben..ich meine damit der Kreisel sollte nicht
seine Ebene ändern, das MW muß gegenüber dem Kreisel gekippt
werden.

Grüße Richard

[mausi_mick]

hi Christian H,

ich hab mal 2 Skizzen gemacht, eimal vom MW in Ruheposition / senkrecht
und eimal in nach rechts geneigter Position. Um ein Kippen zu verhindern, fahr ich die Schiene mit den beiden Massen nach links heraus und hab - glaube ich - einen besseren (rechteren) Schwerpunkt der Pendelmasse, als wenn ich die Masseschiene starr am MW befestigt hätte.
Ist so ähnlich wie beim Segeln: Bei Schräglage geht die Crew nicht nur auf die entgegengesetzte Seite, sondern hängt sich auch mit dem womöglich schwersten Teil - dem Kopf - möglichst weit und tief über Bord.
Hat - glaube ich - nicht oder nicht nur mit der Übelkeit zu tun ...
Auch liegt der Schwerpunkt der Ausgleichmasse wohl tiefer als bei strarrer Anordnung. Ich kann also mit kleineren Massen auskommen. Ich hoffe , ich irre mich nicht.

In der Realität sieht es leider etwas anders aus: Ich kann die Pendelbewegung nur um ca +-4 ° ausführen, da ich sonst mit den Antriebsschnüren / O-Ringen kollidiere. Auch muss ich das alles wohl noch etwas abfedern ...

Hatte aber heute nachmittag andere Probleme: MW hatte einen Platten.
Wäre aber extrem aufwändig , zu flicken, da ich das Ventil seitlich herausgeführt habe und dazu die Karkasse des Mantels durchsägen musste. Vermutlich haben sich die Stahldrähte der Karkasse im Laufe der Zeit durch den Schlauch gearbeitet.
Hab's aber wohl mit 'ner Vulkanisierlösung, die man durch das Ventilloch einbringt, reparieren können.

Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi ,

hat mich doch etwas gestört mit der Begrenzung auf +- 4°, hab daher die vordere Umlenkrolle mit den Gewichtsscheiben ca 8 mm tiefer gesetzt, war möglich, da das Vorderrad jetzt auf einer eigenen Achse läuft.
Tiefer geht's nicht - dann krieg ich Probleme mit dem Ventil.
Werde damit wohl auf einen Neigungswinkel des Linearantriebs von ca +-10°
kommen.

Die Sache mit der RC5-Steuerung (Fernbedienung) klappt jetzt, hab die PWM für den Motor von 60 auf etwa 90 erhöht, um besser aus den Endpositionen zurückzukommen.

Den Kreiselantrieb hab ich mal wieder deaktiviert, da sein Einfluss bei der geringen Drehzahl und Masse bescheiden war und das Basic-MW auch so stabil und ruhig läuft.


Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

geht doch etwas zäh, erst noch Probleme mit der Kraftübertragung auf die Antriebsräder (drehten auf der Welle durch, da Klebung nicht hielt), dann mit dem PC: neues MB, neue CPU/Lüfter, neue 4GB, XP incl. SP2/SP3 installieren und der Ärger mit MS, wenn XP der Hardware zugeordnet ist.

Aber es hat sich ein wenig gelohnt, mittlerweile hat Basic-MW eigene(s) Videokamera(chen) (anstelle des Kreisels, der sowieso zuletzt inaktiv war).

Anbei ein paar Fotos.

Wäre vermutlich - was die Videos angeht - besser, die Kamera auf dem Pendelarm zu befestigen, damit man nicht ständig die Felge sieht, aber so ist sie wohl etwas geschützter untergebracht ...

Videos gibt's erst später, da Lichtverhältnisse zu Hause von Kamera nicht akzeptiert werden.

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

jetzt hab ich mal die Videos nach Youtube geladen:

http://www.youtube.com/watch?v=bgVGFhX_H-4

http://www.youtube.com/watch?v=0LZuiOmijME

http://www.youtube.com/watch?v=0C8kYJjCYl8

http://www.youtube.com/watch?v=dtf1YwLgPSo


Gruss

mausi_mick

[oberallgeier]

Hi, mausi_mick,

hei - wie schön!! Einmal die kleine Kamera (wo kriegt man denn solches Spielzeug her? - steht auf der anderen Site "Barbie"?, nennst Du bitte die Quelle?) und dann nehme ich zum ersten Mal die wirkliche Größe von dem Baby wahr beim Vergleich mit der Hand und den Betonsteinen.

Die Fahrt geht ja ruhig - von oben betrachtet. Die On-Board-Kamera zeigt aber etwas (für mich) Wichtiges: Das BMW hat eine leichte, relativ schnelle Gierschwingung - die ja auch schon bei den Simulationen von Christian H (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=343314#343314) zu sehen war. Ich glaube darin liegt ein bisschen das Geheimnis der Lenkfähigkeit und Stabilisierung - oder Destabilisierung. Aber es ist für mich noch ein Geheimnis.

Die Bilder und die Videos sind ein SEHR schöner Beitrag, danke!

[mausi_mick]

hi , oberallgeier,

die Kamera gibt's bei www.mr-lee-catcam.de mit Umbauanleitung für minütliche Auslösung (Fotos). Es ist eine Vistaquest 1,3 MPixel mit SD-Slot und kostet mit Umbausatz und Porto (USA) ca 29 €.
Ich betreibe sie aber bisher nur als Videokamera (ohne Umbau) mit 320 x 240 Pixel.

Ich glaube, sie wird hier nicht direkt angeboten. Die Lieferzeit betrug bei mir ca 10 Tage.

Was mir bisher negativ auffie,l ist der extreme Stromverbrauch (AAA-Batterie). Ein Abwärtswandler auf 1,5 V wird sich wohl schnell rentieren.

Gruß

mausi_mick

[oberallgeier]

Ohhh, eine sehr hübsche Darstellung des Lieferanten, was man alles mit dieser Kamera machen kann. Bemerkenswert auch die Bedienungsanleitung mit folgendem Auszug: "... Dieses Gerät ist dafür entwickelt am Halsband eines Tieres (Katze) getragen zu werden, kann jedoch auch für andere Dinge wie zum Beispiel generelle Überwachungsaufgaben verwendet werden..." - wenn Katze bei Nachbars mal durch die Wohnung streift . . . . Immerhin ist die Cam nur halb so gross wie meine IXUS 50 und wiegt nur 40%. Unschlagbar billig - und diese perfekte Bastelunterstützung. Es gibt da auch einen Hinweis auf die Batterie-Laufzeit: VQ1005 Battery Hack - double the runtime. (http://www.mr-lee-catcam.de/pe_cc_help8.htm) Und wenn Kind oder Frau auch als Pet angesehen werden, könnte man mit dem CatTrack deren verschlungene Pfade nachvollziehen . . . . . . .

Danke für den Hinweis auf diese Kamera.

[mausi_mick]

hi,

hab' auch etwas gestaunt, wozu dort die Kamera eingesetzt wird.
Ich glaube aber nicht , dass unsere Katze so begeistert davon wäre, für uns die Nachbarschaft zu erkunden, oder auch nur, uns ihren Aufenhaltsort preiszugeben. Auch hätte die schweine-pink-farbene Kamera eher zu unserer ehemaligen russisch-blauen=grauen Katze gepasst. Aber die Katze umfärben ist wohl auch nichts und geht wohl doch etwas zu weit ...

Aber im Ernst:

Die Versorgung - zumindest die Anzeige - ist katastrophal, 1-2 100s - Videos und die Batterie ist leer bzw. die Anzeige deutet das an. Hab auch bereits mit 1000mAh AAA NiMh getestet, aber da geht's wohl schnell von den 1,4.. auf 1,2.. V und dann geht nichts mehr. Auch hab ich den Eindruck, dass bei Unterspannung das Ding sich nicht mehr auschalten lässt (Ich hab dann die Batterie rausgenommen und dann die SD (2GB - die Kamera ist nur für 512MB spezifiziert) rausgezogen.

Muss doch mal nach einem kleinen Abwärtswandler ausschauen, der vielleicht ins Battriefach passt.


betriftt Gierbewegung:


liegt z.T. wohl am nicht symmetrischen d.h. unsauberen Aufbau, das Rad ist auch nicht wirklich rund, sondern hat an der Stelle , wo ich das Ventil seitlich aus der Felge führen musste, - ein paar 1000-stel (m) mehr.
Auch ist vermutlich durch die nachträgliche Vukanisierung (als ich / MW den Platten hatte) die Massverteilung innerhalb des Reifens nicht so homogen. Die Bewegung des inneren Fahzeugs (Bug wie beim Boot in Fahrt meist etwas höher als Heckteil) führt auch zu einer Verschiebung des Schwerpunkts nach vorne, was wohl auch zum Gieren beiträgt.

Unangenehmer ist wohl das Eiern (pendelnde Rollbewegung) innerhalb einer Radumdrehung, was die Ermittlung eines "effektiven" Neigungswinkels erschwert.



Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

hi ,

hab mal eine neue Führung (vorne) gesägt/feilt. Dadurch hat das innere Fahrzeug weniger seitliches Spiel. Ist etwas kritischer bei Montage des inneren Fahzeugs auf Reifen/ Aluschiene und beim Anfahren (muss ich noch etwas nachbearbeiten, damit es beim Anfahren nicht aus Führung kippt).

hier noch ein Foto davon:




und ein weiteres OnBoard-Video (mit VQ1005) und Balancerregelung über Neigungssensor SCA61T (den ich etwas vibrationsärmer auf dem Chassis befestigt habe:

http://www.youtube.com/watch?v=Fs-XVK__b8o


Anmerk.: man sieht, das die Regelung nicht gerade feinfühlig arbeitet, liegt aber nicht am Sensor ...

[oberallgeier]

... und ein weiteres OnBoard ... CIMG1540.JPG ...JETZT ist mir klar, was Du mit Deinem BMW anstrebst: Deine Katze will partout die CatCam nicht tragen, beißt und krallt, wenn sie die umgehängt bekommt - und da brauchst Du einen halbwegs intelligenten/autonomen Katzen-Nachläufer. Ok, jetzt ist es klar!

[mausi_mick]

hi oberallgeier,

hast schon recht, wenn ich daran denke, was für ein Stress (für beide) das ist, ihr (zum Arztbesuch) ein Halsband anzulegen.

Aber sie weiss sich immer fotogen zu positionieren, meistens da , wo sie am meisten stört, z.B. am PC ...

Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

Deine Video´s sind immer wieder beeindruckend.


Wie ist es nun; kann das BMW auch sehr langsam fahren oder gar stehen?



Um das seitliche Schaukeln etwas zu vermindern könnte mann evtl. eine "vorrausahnende Steuerung" programmieren.

Klar; ist leicht gesagt und sicherlich gar nicht so leicht umzusetzen...


Mal angenommen das MW neigt sich nach links (ohne gewollten Lenkausschlag durch die Steuerung).

Nun wird mit den Gewichten gegengesteuert.

Die Amplitude ist ggf. etwas zu hoch und es erfolgt eine Neigung nach rechts.

Das Spiel beginnt von vorne; in die andere Richtung.


Wäre es möglich der kinetischen Energie, welche das MW veranlasst sich nach rechts zu neigen schon in der eingeleiteten Neigebewegung einen kleinen "Gegenimpuls" zu geben?

Auf mein Beispiel bezogen:
Das MW neigt sich nach rechts und z.B. in der Mitte der Neigungbewegung verfahren Deine Gewichte wieder ein Stück nach links um den Impuls aufzuheben.

Durch die Trägheit der Masse sollte es dann doch zu einem Ausgleich kommen.


Die genauen Verfahrwege und "Umlenkpunkte" müsste man wohl empirisch ermitteln (ich könnte das zumindest nicht berechnen).



Ich hoffe, ich konnte das nun verständlich ausdrücken...
Macht das überhaupt Sinn?
Wäre es programmtechnisch möglich?

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

z.Zt. hängt der Fahrmotor über einen voll durchgesteuerten Leistungs-FET
und einem Sicherungswiderstand an U Bat, und es wäre er wohl über PWM steuerbar, ich müsste aber am "Motherboard" einiges ändern. Da ich aber den Kreisel demontiert habe, steht mir jetzt wieder eine komplette H-Brücke (incl. Rückwärtsfahrt) zur Verfügung, ich müsste es nur noch umlöten und die Software anpassen.

Mit der Regelung bin ich noch ziemlich am Anfang. Mittlerweile hab ich aber das Verhalten ein wenig verbessert, indem ich die Tendenz berücksichtige ( wird die Neigung kleiner gegenüber der vorigen Messung ) und auch den Mittelwert über einige Messung (<=10) auswerte, sodass er Aufschaukelbewegungen glättet.

Anfangs erfolgten die Messungen so dicht, dass das Rad noch gar nicht auf die Bewegung des Pendels raegiert hatte und ich dann die Ausgleichsmasse sehr schnell an den Anschlag getrieben habe, was eher zu einer instabilen Fahrweise führte.

Hab den Sensor jetzt auch auf eine Gummiunterlage gesetzt/geklebt, um die Erschütterungen etwas vom Sensor abzuhalten.

Aber es ist noch immer so, dass das MW ohne Regelung in ebenem Gelände ruhiger fährt.


Gruss

mausi_mick

[Klingon77]

...
Aber es ist noch immer so, dass das MW ohne Regelung in ebenem Gelände ruhiger fährt.
...



hi,

das bedeutet, daß die "gute alte Physik (die seit Anbeginn geltenden physikalischen Gesetze) besser sind als die menschliche Logik?

Das will ich nicht glauben...


Spass beiseite:

Das MW läuft sichbar besser als in den vorhergehenden Ausbauvarianten :-)

Wenn ich den Satz richtig lese läuft Dein MW bei hohen Geschwindigkeiten durch die auftretenden Stabilisierungskräfte in halbwegs stabilen Bahnen?

Langsames Fahren oder gar stehen ist noch nicht möglich?



Ich hatte schon mal vorgeschlagen dem MW zuerst das "stehen" zu lehren und dann mit dem fahren zu beginnen.

Wie wäre es mit diesem Ansatz?
Damals verstand ich nicht, warum es keine Äußerung dazu gab.


Wirklich spannend, daß Projekt mitzuverfolgen \:D/
Fern meiner Möglichkeiten; ich kämpfte noch mit einem einfachen LCD-Display...


zuversichtlich Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi ,

ja , so ist es wohl: auf ebenem Untergrund, (Test in Turnhalle auf Linoleum) fährt das MW stabil ohne Regelung und ist auch gut ueber die Pendelmasse lenkbar (engere Kurven < = ca 8m nur mit grossen Pendelmassen).
Auch auf holprigem und unebenen Untergrund (ca 2-5% Gefälle) (siehe Parkplatz) fährt es wohl z.Zt. ruhiger ohne Regelung, d.h. die Verschiebung der Pendelmasse und das Abbremesen ist wohl zu hektisch.

Deine schon mehrmals vorgeschlagenen Tests bei speed 0 hab ich auch bereits vorgenommen (ich brauch ja nur den Antrieb ausschalten), werde das aber weiter verfolgen (vor allem, weil ich das problemlos zuhause machen kann), sind aber wohl regeltechnisch eine Herausforderung:


http://www.youtube.com/watch?v=k4oZ7VAb1Ds


Das wird bei mir wohl - falls ich es überhaupt so hinkriege - eine Herausforderung.

Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi mausi_mick,

mal Dank für das Video.
Es zeigt sehr schön das aufschaukeln während der einzelnen Regelvorgänge (auch wenn Du das nicht hören möchtest :oops: )

Ein sich durch hohe Geschwindigkeiten selbst stabilisierendes MW ist ja auch nicht das, was Du eigentlich möchtest.

Die Krux, die Herausforderung liegt doch eben in der Regelung.


Dennoch:
erstaunlich, was Du bisher geleistet hast.
Dein Ideenreichtum und Dein Durchhaltevermögen bei diesem sehr anspruchsvollen Projekt ist schon enorm.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

obiges Video ist nicht von mir bzw. vom BasicMonoWheel.

Ich glaube nur, dass es ein sehr schönes, präzise gefertigtes Fahrzeug ist (ähnlich Deinem / Murdocs MonoWheelBot) , nur das dort gleich der Schwerpunkt und auch die Pendelmasse sehr tief gelegt wurden (Christian H wird sich freuen). Auch sind sie/er da wohl weiter mit der Regelung .

Z.Zt. mach ich auch am BasicMW nur weiter, weil ich sonst wieder mit dem Saugroboter (Robertina) anfange(n müsste), dessen 2. oder 3. Prototyp seit fast einem Jahr vor sich hindümpelt (Fahrgestell mit Akkus und Antrieb so gut wie fertig, nur Sauganordnung fehlt).

Und dass hier ist wohl - von der Regelung her - doch eine andere Herausforderung.

Aber vermutlich hab ich auch einen Drang zu ziemlich unnützlichen Dingen.

Gruß

mausi_mick

[oberallgeier]

... nur das dort gleich der Schwerpunkt und auch die Pendelmasse sehr tief gelegt wurden (Christian H wird sich freuen). Auch sind sie/er da wohl weiter mit der Regelung ...Der breite Reifen trägt zur Stabilität bei: wenn der ReifenQUERschnitt (überflüssig zu sagen: in Fahrtrichtung) einen Radius hat der Kippstabilität bewirkt, also {Radius des Querschnitts} > {Schwerpunktsabstand bis Bodenberührung}, dann ist das seitliche Kippen schon mal besser zu beherrschen, weil das MW dann in Ruhe von selbst stabil stehen kann (Stehaufmännchen-Effekt).

[mausi_mick]

hi mW-ler,

die Osterpause hat dann doch einiges bewirkt, hatte dann etwas mehr Ruhe , um (bei der Eiersuche ?) nachzudenken und das Programm zu überarbeiten ...

Nach einigen Reparaturarbeiten am Linearantrieb und seiner Aufhängung - Kollisionen mag MW nicht wirklich - hab ich nochmal die Spannungsversorgung geändert: kein Schaltregler, sondern Vorregelung ( "Verbraten von Verlustleistung) mit LM7808 und nachgeschaltetem LM7805. Darüber betreib ich dann auch die Sensoren.
Auch hab ich den Antriebsmotor entstört und leicht verschoben, (eher gedreht), um etwas mehr Raum für den Linearantrieb zu bekommen. Pro Tick (hell/dunkel Wechsel bzw. Loch auf Zahrad/Encoderscheibe) bewegt sich der Linearantrieb um ca 1,1 mm. Damit hab ich dann das Programm geändert (Es orientiert sich jetzt an der aktuellen Lage der Pendelmasse, d.h. den +/-Ticks aus / seit verlassen der Ruhe-/Mittelllage).
und siehe : es funktioniert, zwar noch etwas ruppig, aber führt doch zur Stabilität gerade in unwegsameren Gelände.

Videos folgen wohl in den nächsten Tagen ( die Home-Videos mit Überfahren Hindernis (Kissen mit ca 3 cm Höhe) ) waren nicht so beeindruckend, da die Kamera sich meist an der Decke(nbeleuchtung) orientierte.


Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hier noch die angekündigten Videos mit aktiver Neigungsregelung:

mit Casio:

http://www.youtube.com/watch?v=-9xgHrZkW0c

http://www.youtube.com/watch?v=PYnD1OPGbAY

http://www.youtube.com/watch?v=tdfMHws8980

und mit Onboard Kamera:

http://www.youtube.com/watch?v=-9xgHrZkW0c

http://www.youtube.com/watch?v=PYnD1OPGbAY

Gruß mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

angeregt durch 2 Kollegen, die sich - irgendwie an dem Thema infiziert -
sich für MWs mit Kreiselsteuerung / Antrieb interessieren, hab ich mir auch noch einige Videos bei Yotube zum Thema Kreisel angesehen und war dann doch durch einige Videos z.Thema Kreisel auf Drehstuhl motiviert:

z:b. : http://www.youtube.com/watch?v=OHxA6dPqMes

Eigentlich genau das, was ich wollte: Durch den Kreisel nicht eine Rollbewegung erzeugen, sondern eine Gierbewegung (Drehung um die Hochachse) des MW.

Hab dann selbst mal auf dem "trockenen" ein wenig experimentiert:

Kreisel auf Servo oder Getriebemotor schwenkbar machen.
Hab mich dann für Servoantrieb entschlossen, obwohl mich da der relativ hohe Stromverbrauch (mehr als 1A bei 5V permanent, nicht nur bei Aktivität) stört(e). Andrerseits ist die Ansteuerung für bestimmte Stellwinkel einfacher und auch die Gewichtsbilanz und Platzbedarf ist günstiger:

http://www.youtube.com/watch?v=ZMj20MS403E

hab das dann auf dem MW zu integrieren versucht, musste aber dabei auf die Onboard-Kamera verzichten:

Die erste Anordnung gefiel mir besser, da dort der Kreisel direkt im Zentrum des MW (auf der Hochachse) lag, leider war der Aufbau etwas zu hoch, sodass ich den Kreisel etwas nach vorne verschieben musste.

Es scheint zu funktionieren, aber ich muss vermutlich noch mehr speed geben (z.Zt. hängt der Kreisel und der/das Servo an einer Lipo-Zelle und
läuft wohl mit ca 3,3V etwas ausserhalb der Spezifikation) und versuchen , den Kreisel wieder in den Mittelpunkt, vielleicht auch etwas tiefer zu bekommen.

Ein erstes Video :

http://www.youtube.com/watch?v=Ww8TjOg5tJY


Gruß

mausi_mick

[oberallgeier]

Hallo mausi_mick und BMW-Enthusiasten,

vor etlicher Zeit hatte ich mich bei Murdoc_mm + Klingon77 ein bisschen in die MonoWheel-Thematik eingebracht. Ich will nun nicht die Stabilisierung des BMW durch Kreisel abwürgen, ausserdem kennst Du, mausi_mick, die hier angeführten Punkte sicher genau. Zur Erinnerung mal in chronologischer Reihenfolge ein Auszug.

Es waren bei mir erstmal grundsätzliche Überlegungen zum Fahren auf dem Einrad (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=331216#331216) und dazu, wie auf einem Einrad gelenkt wird. Darin steht sehr kurz gefasst sehr viel komplexe Dynamik.

Damals war die Kreiseldiskussion voll im Gange und schien die Lösung aller Stabilitäts- und Lenkungsfragen zu sein. Leider hatte ich beim Lesen immer wieder diese unangenehmen, schäbigen Präzessions-Schmetterlinge im Bauch. Und ich hatte deshalb ein einfaches Experiment (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=331394#331394) im Keller mithilfe eines Fahrrad-Vorderrades gemacht, das meine Bedenken zur Stabilisierung der Antriebsplattform des MW durch Kreisel bestätigte. Die Antriebsplattform des MonoWheels bewegt sich ja in allen Raumachsen: Nickbewegungen beim Beschleunigen (auch beim negativen..) sowie Gier- und Rollbewegungen bei Kurvenfahrten. Das Experiment im Video von mausi_mick von heute Morgen hatte ich genau so in meinem Physikunterricht live gesehen - aber es betrifft ja nicht einen Kreisel auf der schwankenden Antriebsplattform eines MonoWheels - die Reaktion des Kreisels auf den Experimentator hat nur einen möglichen Freiheitsgrad - im Gegensatz zum MonoWheel.

(Weniger zur Kreiselthematik aber zur Stabilität (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=332158#332158) an sich bin ich gerade darüber gestolpert.)

Nach meinem einfachen Kellerexperiment hatte mic-radbruch noch ein deutlich aufwendigeres Experiment aufgebaut (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=333134#333134) und getestet. Leider ohne nutzbares Ergebnis. Der Vollständigkeit halber muss darauf hingewiesen werden, dass mic zwei gegenläufige Schwungscheiben benutzt hatte.

Endgültig wurde das Thema der Staiblisierung des MW durch Kreisel hier nie gelöst. Meine Diskussionen mit einem Wissenschaftler, der sich fast ausschließlich mit Fragen zu Rotoren und deren Reaktionskräften und mit einspurigen Fahrzeugen (jedes Motorrad-Rad ist ein solcher Rotor, aber auch schnelllaufende Industriezentrifungen und andere rotierende Maschinenteile) beschäftigte, hatten auf sein Anraten hin zum Einbau der Schwenkmassen bei Murdoc_mm´s MW geführt. Ob das richtiger als der Einsatz von Kreiseln ist, wurde noch nie bewiesen. Fazit: bisher ist die Stabilisierung des MW noch Forschungsgebiet und mein Dank an mausi_mick, weil Du die Sache mit so viel Engagement angehst.

[mausi_mick]

hallo oberallgeier,

ich seh das ja auch nur so als Experimentierplattform, obwohl es darauf
allmählich etwas eng wird.
Bin mir auch gar nicht so sicher, ob das was bringt, und vor allem - wie ich einen zweiten Impuls in dieselbe Richtung hinkriege, ohne den Kreisel auf 0 abzubremsen und ihn dann mit
andrerer Drehrichtung hochzufahren , um dann zu schwenken.

Diese Erhaltungssätze sind dann doch etwas nervig.

Auch glaube ich - zumindest bei dem doch jetzt recht hohen Aufbau - ,
dass ich nicht mehr sehr viel Spielraum habe bezüglich Kreiselmasse bzw. Drehzahl.
Ich werd aber noch ein paar Experimente machen, bevor ich aufgebe oder meine Frau mich totschlägt ...

[Bammel]

sehe ich das richtig das du dein MW mit hilfe der kreise drehen willst? wnen ja könntest du wirklich (wenns der platz erlaubt) zwei kreisel nehmen. und jenachdem welcher kreisel langsamer läuft erzeugt er ein drehmoment in einer richtung. du wird es ja bei koaxialhelikoptern und quadrokoptern gemacht.

ein sehr spannendes projekt wie ich finde! weiter so!

nur würde mihc mal ein video aus einer stehenden position interessieren. also das MW fährt auf dem parkplatz??? und der kameramann??? bleibt stehen.

gruß bammel

[mausi_mick]

Hi bammel,

mit den zwei Kreiseln ist nicht schlecht, aber da müsste ich mir von der Unterbringung her was anderes einfallen lassen, vielleicht die Kreisel an den Enden des Pendelarms anbringen.
Ich befürchte aber , dann wird's ein HMW (Heli-MW).
Erstmal muss ich aber versuchen, es mit einem hinzukriegen und zu erkennen, ob das - bis auf Mehrgewicht, Stromverbrauch und Instabilität überhaupt was bringt.

Mit dem Video aus dem Stand: da gibt's wohl eine Aufnahme, als das MW ohne Regelung betrieben wurde. Dann hält es nämlich - bei rel. ebenen Untergrund - die Richtung und man kann Abstand halten.

Ansonsten halte ich mich in der Nähe auf, um Kollisionen mit dem Bordstein zu verhindern. Die sind zwar auch nicht so schlimm, aber dann
kippt es um und rotiert am Boden wild herum. Vielleicht sollte ich/MW dann als letzte Aktion - über den Neigungssensor aktiviert - noch den Not-Aus-Schalter betätigen.


mfg mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hat mich doch etwas gestört mit der nicht zentrischen Unterbringung des Drehkreisels auf dem MW. Hab dann nochmal einen neuen Kreisel (etwas leichter und kleiner) gebaut und an einem MiniServo, das nicht soviel Strom zieht, befestigt. Lässt sich jetzt locker auf dem MW unterbringen, ich komm auch besser an die CPU ran (die ich bei Softwareänderungen ( fehlende SPI) aus der Fassung ziehen muss. Einziger Nachteil: Der IR-Sensor ist etwas verdeckt.
Erste Versuche zeigen "gewisse" Winkeländerungen, die aber auf dem
Untergrund (uneben, Split etc.) durch die Störungen nicht wirklich quantifizierbar sind.
Vermutlich hat oberallgeier recht, dass das MW bei den vielen Freiheitsgraden es sich den leichtesten Weg nimmt (beim Drehstuhl war das halt die Hochachse): da das MW gegen das Gieren und Rollen durch das rotierende Aussenrad recht stabil ist, versucht es wohl, die Drehung um die Nickachse - d.h. in (oder gegen ?) Fahrtrichtung - auszuführen ...

Muss vermutlich noch die Drehzahl erhöhen, um dazu mehr aussagen zu können, Kreisel läuft z.Zt mit etwas über 3V (eventuell 2. Lipo an anderer Seite oder Schaltnetzteil 5V).

Und dann mal einen Test in "idealer" Umgebung: Turnhalle.

Dies muss ich Euch aber erstmal was vorenthalten, da es jetzt ans Packen geht.

Gruss
mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

um da mal etwas präzisere Aussagen darüber zu erhalten, ob die Kurveneinleitung des MW über einen Drehkreisel möglich ist, hab ich die ganze Sache etwas stabiler, kompakter, leichter (zumindest was die nicht rotierende Masse angeht) und ungefährlicher (was Berührung mit der Rotormasse angeht) aufgebaut.
Da der verwendete Kasettenmotor nur einen Durchmesser von 24,3 mm hat, hab ich mir im Nachbarort bei einem sehr hilfsbereiten Installateur ein 15mm langes Stück Stahlrohr mit 1 Zoll Innendurchmesser abschneiden lassen.
Ich musste es "nur" noch für den Aluminiumdeckel etwas plan-feilen.
Die Skizze zeigt den topfförmigen Aufbau ("Aussenrotor") der Kreiselmasse.
Die Massenverhältnisse sind in etwa folgende:

Kreiselmasse (Topf): 43 g
Kreiselmasse (Innenrotor): 6 g

Motorgehäuse: 13 g
Servo (incl. Drehmechanik, 1A Schaltnetzteil und Optokoppler) : 45 g

Werde das dann noch verkleben und dann Fahrversuche machen mit
hoffentlich aussagefähigeren Ergebnissen.
Anbei noch die Skizze und Fotos vom Drehkreisel.


hier ein Video von der ersten Testfahrt:

http://www.youtube.com/watch?v=G65HJHTJsgw


Gruss mausi_mick

[Klingon77]

hi,

da werden wirklich alle (und mehr) Varianten der Steuerung, welche wir in dem Mono-Wheel Thread von Murdoc_mm durchgesprochen haben, ausgetestet \:D/

Dein Einfallsreichtum und Ausdauer diesbezüglich suchen Seinesgleichen :mrgreen:


Was mich wundert ist, daß es nich mehr "Mono-Wheeler" hier im Forum gibt.

Du machst vor, daß es mit günstigen Mitteln möglich ist eine diesbezügliche Konstruktion zu verwirklichen.

Steuerungstechnisch gehört es wohl mit zu den ambitioniertesten Projekten hier im Forum.

Mitglieder, welche einer solchen Aufgabe gewachsen sind haben wir wohl auch einige.


Na ja; evtl. kommt noch jemand auf den Geschmack?


liebe Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

Hallo mausi_mick, hallo Klingon77,


... um da mal etwas präzisere Aussagen darüber zu erhalten, ob ...Da würde ich Dir jetzt gerne meinen Orden für Ausdauer, Phantasie und Innovationshunger verleihen. ENDLICH hat jemand da nachgesehen. Ich wurde eben (noch) viel besser gelaunt, als ich beim flüchtigen Morgens-mal-ins-Forum-reinlinsen gesehen hatte, dass Du wieder etwas ausgeheckt hast. Sehr schön. Danke für Deine Mühe! Am liebsten würde ich mir für meine nächste Mopedtour Puchheim aussuchen . . . . . und Dir über die Schulter gucken.

Frage: gibt es etwas Auffälliges (nicht böse sein wegen der schwammigen Frage - hab da meinen Grund) wenn der Kreisel kreiselt und der BMW beschleunigt ? Sprich: wenn die Antriebsgondel durch Beschleunigungsvorgänge vor- oder nachläuft >>in dem Moment, wo die Antriebsgondel im BWM ihren Winkel zur Horizontalen verändert<< und dadurch >>die Kreiselachse ihre Lage im Raum ändert<< ? ?


... mich wundert ... daß es nich mehr "Mono-Wheeler" hier im Forum gibt ...Hei Klingon77, Du weißt, dass ich die MW-Physik gerne experimentell nachvollziehen möchte. Aber meine bisherigen Fähigkeiten in Soft- und (elektronischer) Hardware sind begrenzt. Ausserdem dümpelt mein gegenwärtiges Projektchen leise vor sich hin. Dabei interessiert mich ja schon ewig genau dieses Detail der Steuerung mit dem Kreisel. Aber ich kann ja wie fast alle nicht alles machen. Leider.

[vohopri]

Hi Mausimick,

das ist einer meiner Lieblingsthrads: Einfallsreicher Selbstbau, gut dokumentiert, experimentierfreudig und .... und verdient erfolgreich .

Die Steuerung ist beeindruckend. Das Rad kann ja schon richtige Haken schlagen. (Ich meine, so kleine Kurvenradien noch bei keinem vergleichbaren Fahrzeug gesehen zu haben.)

grüsse,
Hannes

[mausi_mick]

hi Klingon, hi oberallgeier,

ich glaube schon , dass da Interesse vorhanden ist, - allein bei mir im Bekanntenkreis gibt es 2 Personen, die mir Anregungen geben oder zweifeln , ob das so oder so geht, und auch eigene Versuche machen.

Aber es ist halt alles relativ aufwändig und zweifelhaft , ob das MW igendwann / irgendwie funktioniert. Wobei bei mir eigentlich anfangs gar nicht so genau spezifiziert wurde, was es eigentlich soll.
Mein erster Versuch mit dem Baby-Wheel, wo ich - bis auf die Grösse - eigentlich annahm, das optimale Rad gefunden zu haben: Billig (1€ auf Flohmarkt) , leicht (unter 100g), runder Reifenquerschnitt und ohne störendes Ventil (PU-Schaum) war ja auch ein Reinfall, bereits nach ca. einer Umderhung lag es flach, oder die Experimente mit den Abstandssensoren, die dann bei Anfahrt mehr zu den Sternen schauten als zum Boden - obwohl mit den Fixsternen hätte man zumindest einen Orientierungspunkt.

oberallgeier:

Zu dem Beschleunigen des Kreisels und die Auswirkung auf das MW kann ich noch nicht viel sagen.

Beim Anfahren ( wo das Trägheitsmoment des 800g Aussenreifens des MW noch gering ist), wirkt sich das Schwenken des Kreisels stark aus (Kippneigung), bei Fahrt mit ca 1,5-2m/s relativ gering, wobei z.Zt. das Programm den Kreisel ca alle 2s um 180° schwenkt. Werde mal Versuchen, mehrere Schwenks in die gleiche Richtung zu machen (stelle ich mir so vor: bringe den Servo in linke Position, fahre dann die Drehzahl des Kreisels auf 0 und fahre ihn mit anderer Drehrichtung wieder hoch (ich hoffe, mir gelingt das in max. 5 s) schwenke dann den Kreisel in die rechte Position (usw.)).

Hardwaremässig muss/sollte ich noch folgendes machen:
- Den Schwenkkreisel auf dem Chassis besser befestigen,
- die Führung des Innenteils vorne und hinten an der Aluschiene des Aussenrades verbessern ( grössere Gleitfläche aus Kunststoff/Filz ?),
da die jetzige scharfkantige Führung (sie arbeitet zur Zeit "spanabhebend" ) beim Schwenken des Kreisels und/ oder Schräglage des MW zum Abbremsen des Aussenrades führt.
- die Geschwindigkeit des Aussenrades über die Löcher in der Aluscheibe
mit Lichtschranke erfassen und über PWM steuerbar machen.

Engere Kurven krieg ich dann vielleicht durch Abbremsen des Aussenrades und gleichzeitiges Schwenken des Kreisels .
Dann brauch ich aber auch wieder die Regelung, damit das MW sich bei kleiner Geschwindigkeit nicht flach legt.

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hab mal die Funktion des Schwenkkreisels statisch zu testen versucht und
dazu das Innenfahrzeug auf einen Drehtisch gesetzt.

Das Video dazu:


http://www.youtube.com/watch?v=vlUfDad1ZMA

Gruss

mausi_mick

[radbruch]

Wow, das ist ja spannend! Kannst du vielleicht testweise auch mal die Schwenkachse des Kreisels ändern? Der "Drehtisch" ist 'ne geniale Idee :)

[mausi_mick]

hi radbruch,

meinst Du den Schwenkservo quer zur Fahrtrichtung ?
oder einen anderen Schwenkwinkel ?

Mit quer zur Fahrtrichtung hab ich heute morgen bei der Testfahrt gehabt,
kann ich aber nochmal umbauen für den Drehtisch.
Mit dem Winkel müsste ich wohl über Programmierung machen .

Gruss
mausi_mick

[mausi_mick]

hi radbruch,

hab mal den Kreiselmechanismaus quer aufgebaut,
zeigt ähnliches Verhalten.

Hier das Video:

http://www.youtube.com/watch?v=FQ-8-Nv1O0s



Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

es sind eideutig die Impulse, welche das Innenleben in Drehung versetzen.

Das Problem ist der beschränkte Weg des Auslegers...

Schnell schwenken und einen Impuls auslösen und langsam zurück um neue Impulse zu ermöglichen.

Das wird in der Praxis schwierig, weil man nie sicher sein kann genügend Drehwinkel zum Auslenken und Impulserzeugung zur Verfügung zu haben.

Abhilfe könnte ein 360 Grad schwenkbarer Gyro bringen.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

mit den 360 ° schwenkbaren Gyro hab ich auch bereits experimentiert, indem ich ihn an einen Getriebemotor gehängt hatte .
Abgesehen von dem ungünstigen Masseverhältnis - der von mir verwandte Getriebemotor (Buehler) wog mehr als der Kreisel - bringt das wohl nichts, denn wenn man - z.B. von unten kommend=0° - aus dieser 90 ° Position wieder nach oben (Richtung 180°) rausgeht, dreht sich die Impulsrichtung. Ich denke das hängt mit der Schwerkraft (Vektor) zusammen und deren Richtung schnell zu ändern geht wohl nur im Erdmittelpunkt ?

Daher vermute ich, die einzige Möglichkeit, mehrere Impulse in die gleiche Richtung abzugeben, funktioniert nur durch Ändern der Drehrichtung des Kreisels, und das braucht leider viel Zeit (vermutlich > 5 s) , aber dann ist MW, falls ich seine Fahrgeschwindigkeit nicht reduziere,
schon knapp 10 m weiter.
Ich werd das aber mal testen (3. H-Brücke bzw. H-Brücke von Pendelantrieb benutzen.)

Entäuschend ist für mich auch der doch relativ kleine Drehimpuls bei dem Test auf dem Drehtisch.
Wenn man bedenkt, dass in Fahrt zusätzlich zu dem 600 g Innenteil auch noch 800 g Aussenrad mit seinem grossen Trägheitsmoment in Drehung gebracht werden müssen, sieht man, warum die durch die Kreiselschwenkung erzeugte Drehung des MW so gering ist.
Werd aber erst nochmal mit der Schwenk-Software experimentieren.

Gruß

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hab den Kreiselmotor an H-Brücke gelegt, sodass ich Geschwindigkeit und Drehrichtung per SW ändern kann.

hier eine kleine Kostprobe (Linkskurve) auf Drehtisch :

http://www.youtube.com/watch?v=0vcgO83oz_Q

Fahrversuche mit speed=+-80 heute Morgen auf Parkplatz waren enttäuschend:

- Camera braucht wohl SD-Karte (sollte man eigentlich vorher prüfen)
- Linkskurven-Einleitung in dem nicht ebenen Gelände wenig / bzw. eher nicht erkennbar

Aber MW scheint damit - wenn es mal Kurve (manuel) eingeschlagen hat
sehr stabil zu fahren mit Radius zwischen ca 2m und 1m (der Radius scheint sich - vermutlich durch die Schwenkerei - zu verringern).


Gruß

mausi_mick

[oberallgeier]

Murdoc_mm wird schon auf mich schimpfen. Klingon77 - die Schwungscheibe ist doch fertig und bei der Lieferung dabei, oder?

[Klingon77]

hi,

Schwungscheibe war nicht dabei; gewünscht waren zwei Pendel mit variabler Masse von jeweils bis zu 450 Gramm.
Ich habe Murdoc_mm damals aber eine Option für eine Schwungscheibe eingeräumt :mrgreen:


Im Prinzip macht das "BMW" momentan nichts anderes als wir es beim "großen" auch geplant hatten.
Impulssteuerung :idea:

Ob nun die Impulse durch eine rotierende Scheibe oder zwei Pendel ausgelöst werden...
Die rotierende Scheibe stabilisiert das MW wohl noch zusätzlich.

Bei der Linksdrehung aus dem letzten Video sollte es aber eine Rechtskurve einleiten?

Wenn das Gewicht zu klein ist könnte man ggf. noch mit der Länge des Hebelarmes experimentieren?
Durch Verlängerung sollte sich auch der Impuls vergrößern lassen?

Selbst nach mehr als einem Jahr noch spannend und ungelöst.
Bin immer noch gespannt wie ein "Flitzebogen" \:D/

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi ,

die "statischen" Versuche auf dem Drehtisch - ohne Aussenrad - sahen zwar nicht so schlecht aus, aber mit rotierendem Aussenrad tut sich da eigentlich nichts.

Vermutlich sind die Trägheitsmomente doch etwas zu unterschiedlich:

Beim Aussenrad ergibt sich bei r = 13cm und m = 0,8 kg ein Trägheitsmoment von ca J(Aussenrad) = 135 kgxcmxcm , beim Kreisel (r = 1,5cm , m <=50g) J(Kreisel) <= 0,11 kgcmxcm.

Obwohl die Drehimpulse - falls ich mich nicht verrechnet habe -
etwa gleiche Grössenordnung haben:

Bei ca 1 U /s des Aussenrades komm ich auf einen Impuls L(Aussenrad) = 845 kgcmxcm/s bei einer - angenommenen - Drehzahl des Kreisels von 1000 U/min auf L(Kreisel) <= ca 105 kgcmxcm/s.

Anmerkung: am 31.05.09 hab ich die Drehzahl mal gemessen, lag mit 1500 U/min deutlich höher als die geschätzten 1000 U/min,
der Drehimpuls des Kreisels lag dann wohl bei 157 kg cmxcm/s.

Die Impulsänderung durch das Schwenken (in ca 0,5s) , die dann für die Drehbewegung des MW um die Hochachse sorgen sollte, ist vermutlich deutlich geringer.

Gruss

mausi_mick

[oberallgeier]

... "statischen" Versuche ... nicht so schlecht aus, aber ... tut sich da eigentlich nichts ...Leider - als ich das Thema Gyro (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=331216#331216) für Murdoc_mm´s MW zusammen mit einem Hochschulwissenschaftler für Rotorendynamik überlegte, hatten wir ähnliche Befürchtungen. Zum Kurvenfahren hatte ich ja eher diese Impulsidee, die ich beim Einrad der Kiddies abgeguckt hatte.

Die Stabilisierung bzw. Lenkung mittels Kreiselreaktionen habe ich auch mal gaaaanz grob getestet (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=331394#331394) - und war enttäuscht. Diese groben Versuche mit dem pendelnd aufgehängten, um eine senkrechte Achse rotierenden Fahrrad-Rad bestärkten meinen Befürchtung, dass die erforderlichen Schwankungen der Antriebsplattform (vorwärts zum Beschleunigen, rückwärts zum Bremsen) sowie die Kurvenfahrt mit geneigtem MonoWheel den Kreisel bleibend auslenken, sodaß er für Stabilisierungs- oder Lenkzwecke kaum zu gebrauchen wäre. Daher - got to oben - die Impulsidee à la Einrad . . . .

[Christian H]

Hallo,


das Monowheel bleibt eine spannende Geschichte. Nach den Videos zu urteilen, hätte ich gedacht, dass kontrollierte Kurvenfahrten, wenn auch mit einem großen Kurvenradius, möglich sind. Die Kurvenfahrten waren doch gezielt durch die Auslenkung der Pendel bedingt? oder nicht?

Vielleicht läßt sich das Verhalten vom Monowheel auch folgendermaßen erklären:
Dadurch dass das Außenrad eine relativ große Trägheit besitzt, kann man den Einfluß der Pendel durch den Impuls bei Auslenkung oder auch Effekte des kleinen Steuerungskreisels erst einmal vernachläßigen.
D.h. im Falle des Pendels oder Auslegers: Ausleger wird ausgefahren und es passiert erst einmal gar nichts. Rad kippt nicht, da Drehimpuls des Aussenrades zu groß.

Jetzt hat man die Verhältnisse wie bei einem Kreisel an dem quer zur Rotationsachse eine Kraft, nämlich die Gewichtskraft des Auslegers ansetzt.
D.h. dies führt zu einer Präzession des Kreisels. Nach dem Drallsatz gilt:

mit Omege = Präzessionswinkelgeschwindigkeit
D= Drehmoment durch den Ausleger
T=Trägheitsmoment des Aussenrades
w=winkelgeschwindigkeit des Aussenrades

Omega = D / T / w

Durch die Präzession dreht sich das Rad und fährt einen großen Kreis mit Radius R
v= Geschwindigkeit
Omega = v / R

selbst dreht sich das Rad mit
r = Radius des Aussenrades
w= v / r

setzt man alle 3 Formel ineinander ein ergibt sich:

R=v/Omega= v * T * w / D=v^2 / r * T * D

Für v= 3m/sec, r=0,13 m, J= 0,8 kg * 0,13 m * 0,13 m *9 m/sec^2
und D = 0,1 Kg * 0,05 m (kann Pendel um 5 cm ausgefahren werden und wiegt es etwa 100g?)

ergibt sich ein Kurvenradius von etwa 13 m.

Damit kippt das Rad etwas nach innen und das Drehmoment auf das Rad wird größer, der Kurvenradius wird noch etwas kleiner. Der Ausleger kann jetzt zurückgefahren werden. Das Rad hat ja eine gewisse Schräglage. Verringert man die Geschwindigkeit wird der Kurvenradius noch kleiner. Natürlich ist dies eine deutliche Vereinfachung. Der Einfluss und die Bewegung des Innenteils sind ja nicht mitberücksichtigt.

Da R proportional zu v^2 ist, was ja verständlich ist, sollte die effektivste Steuerung letztlich über die Geschwindigkeit möglich sein.

zum Aufrichten des Rades: Gas geben. Ausleger auf die Gegenseite. Ist ja auch schon mehrfach, insb. den Bikern unter Euch, so gesagt worden.

Ist denn die Größenordnung 10 m Kurvenradius bei 3 m / sec realistisch ? Dreht das Rad auf die Seite des ausgefahrenen Auslegers ? Wenn ja, ist dies durch die Hebelwirkung des Auslegers bedingt. Der Impulseffekt sollte dagegen entgegengesetzt wirken. Ein Kreisel auf dem Innenteil würde natürlich ebenfalls zu einem Impulseffekt und kippen des MW führen und Einleiten einer Kurve führen. Im weiteren würde der Kurvenradius aber wieder über die Geschwindigkeit gesteuert werden müssen.
Konsequenz wäre also insb. eine gute Regelung der Geschwindigkeit, auch Abhängig vom Neigungswinkel einzubauen. Dazu müßte natürlich der Schwerpunkt vom Innenteil möglichst tief liegen.


Viele Grüße

Christian

[mausi_mick]

hi Christian H,

danke für Deine Erklärungen, ich werd nochmal versuchen, das nachzuvollziehen.

Aber Du hast schon recht: Mit den Gewichten komm ich - in ungestörter Umgebung (eben, flach, keiene Hindernisse : Turnhalle mt ca 30m x 30 m)
auf Kurvenradien von 8-15m.
Ich glaub, mit der Fahrgeschwindigkeit lieg ich etwas drunter, etaw 2m/s,
hoffe das aber demnächst noch genauer ermitteln zu können (hab jetzt Gabel-LS unter MW anbrigne können, mit deren Hilfe ich die Löcher in dem Aluring während der Fahrt zählen will).

Hab gestern auch erste Versuche gemacht mit Reduzieren der Geschwindigkeit und dann erst in die Gewichte in die Endposition bringen und dann wieder beschleunigen.

War aber nicht so doll:
Durch das Abbremsen gerät das Innenteil in eine
Rückwärtslage ( die Gewichte gehen dann nicht mehr sehr mittig raus und das führt erst mal zu nicht reproduzierbaren Ergebnissen).

Hab dann auch mal die Fahrtrichtung auf 0 reduziert und dann rückwärts
beschleunigt (Eine H-Brücke am Fahrmotor bietet da doch mehr als ein Vorwiderstand). Das war aber - allerdings ohne Regelung - extrem instabil und führte reproduzierbar zum Umkippen.

Ich werd wohl mal den Kreisel erstmal wieder ausbauen und das Servo zusätzlich mit einem Zinn-Gewicht (<120 g) zum nach rechts-und links- Schwenken verwenden - ähnlich wie bei Murdocs / Klingons MW.

Damit kann ich dann vielleicht gezielt Störungen verursachen, die dann das Pendelgewicht an der Zahnstange auszugleichen hat (oder umgekehrt). Leider ist dieses Gewicht am Servo relativ hoch (ca 2 cm über innerem Fahrzeug) - ähnlich wie der Kreisel - untergebracht.

Gruss

Mausi_mick

[mausi_mick]

hi Christian H,

ich glaube, Dein Ansatz, dass die Kurveneinleitung auf die Präzession durch die Kraft bzw. das Drehmoment auf den Pendelarm herrührt und das Aussenrad als Kreisel zu betrachten, ist genial und richtig.
Meine Beobachtungen, dass das MW auf kurzfristige Aktionen des Pendels
kaum reagiert - stimmen damit recht gut überein.
Auch war der Fahrversuch im Winter interessant, als das MW gegen/über eine Eisplatte fuhr, kurzfristig die Richtung änderte, aber dann sich an die ursprüngliche Richtung "erinnerte" (Memory-Effekt durch Trägheit ?).

Nur hab ich bei Deinen Formeln noch Probleme:

In der 1. Gleichung : Omega = D / T / w ist - glaube ich - die Klammerung nicht ganz richtig:

sollte wohl heissen: Omega = D / ( T * w).

Ist dann aber dann richtig eingesetzt in

R=v / Omega= v * T * w / D

aber danach müsste es wohl mit = (v^2/r) * T / D

weitergehen.

Ich hab dann mal in diese Formel die Werte eingesetzt,

wobei ich den Aussenradius mit r = 0,15m eingetragen habe (gegenüber 0,13 m für den Radius des Aussenrad-Schwerpunktes für das Trägheitsmoment).

für T=m*r*r erhalte ich 0,8 kg * 0,13m * 0,13m = 0,0135 kg*m*m

für v= 2 m/s : v^2 / r = 2 * 2 / 0,15 = 26,6 m / s * s

Das Drehmoment ist vermutlich etwas höher:
als max. Verschiebung der Zahnstange aus der Mittenlage nehme ich nur 3 cm , als Masse aber die Gesamtmasse des Pendels:

4 x 20g für die Akkus
2 x 90 g (maximal) für die Gewichte (an den Akkus)
10 g für die Aluschiene/Zahnstange

also max. ca 250g

ergibt D = 0,03 * 0,25 * 9,81 m*kg * m /s*s= 0,0736 kg * m *m /s *s

ergibt insgesamt R = 0,0135 * 26,6 / 0,0736 = 4,9 m

Vermutlich hab ich die Tests mit IR-Fernbedienung in der Turnhalle aber mit weniger Masse (ca 120 g) durchgeführt, da die Radien dort wohl um die 10m lagen.

Wäre schön,

wenn Du das nochmal überprüfen könntest

Gruss

mausi_mick

[Christian H]

Hi mausi_mick,

Du hast recht bei der letzten Formel hatte ich *D statt /D geschrieben. In der Rechnung habe ich aber die richtige Formel verwendet.

Man kann sich noch überlegen wie stark die Schräglage des MW während der Kurvenfahrt sein wird.

Die Zentrifugalkraft ist Z= m * v^2 / R
Die Gewichtskraft ist F= m*g
Damit sollte für die Schräglage (alpha) gelten
sin (alpha) = Z/F = v^2 / (R*g)

Für alpha ergibt das nur 0,44 oder 2,5 Grad.

Die Frage ist ob durch das zusätzliche Drehmoment infolge der Neigung des Rades die Präzession wesentlich beeinflußen wird. Ich glaube nicht.

Zumindest wäre das zusätzliche Drehmoment mit

Gesamtgewicht (750g ?) * Hebelarm =
M * g * sin (alpha) * r =
0,75 * 9,81 * 0,044 * 0,15 Kg m^2/sec^2=
0,048 Kg m^2/sec^2

kleiner als das Drehmoment durch die Pendel und fällt wohl nicht sonderlich ins Gewicht. Bei niedrigerer Geschwindigkeit und engeren Kurvenradius siehts wohl anders aus. Es bleibt reichlich diffizil.

Viele Grüße

Christian

[Christian H]

Hi,

mir ist gerade noch etwas augefallen. Sowohl in der Fliehkraftformel als auch in der Präezessionsformel steckt jeweils v^2/R. Setzt man beide ineinander ein ergibt sich

sin ( alpha)= r * D / (T * g). Das ist interessant! Die Neigung wäre danach unabhänig von v und sehr gering, etwa 2,5 Grad. Dies gilt für den Fall, dass die Drehung überwiegend durch die Präzession infolge D sprich der Pendelmasse bedingt ist. In diesem Fall würde bei zurückfahren der Pendel sich D und damit alpha reduzieren und das Rad von selbst stabilisieren (Die Fliehkraft richtet das Rad auf). Dieser Fall liegt insbesondere bei großen T vor, also viel Schwungmasse.

Diesen Zustand des Rades muss man von einem 2. Zustand, den mit größerer Neigung des Rades auseinanderhalten, dann überwiegt nämlich das durch das Rad selbst hervorgerufene Kippmoment M * g * sin (alpha) * r , wodurch mit zunehmender Neigung die Präzessionsfrequenz zunimmt und R kleiner wird.

Wie kommt man von Zustand 1 in Zustand 2?
Ausfahren des Pendels> Präzession infolge Pendel mit geringer Neigung.

v verringern. R wird kleiner.
Jetzt kommt der Moment wo die Kuh das Wasser läßt!
Das Rad wird instabiler. Eine kleine Störung, Reibung etc. wirkt sich stärker gegenüber der Zentrifugalkraft aus. Alpha kann deshalb schwanken und plötzlich größer werden und das Drehmoment des gekippten Rades überwiegt plötzlich gegenüber dem Pendel. R wird deshalb kleiner. Auch bei Zurückfahren des Pendels würde dann das Rad die engere Kreisfahrt beibehalten oder umkippen.

So ungefähr könnt´s sein. Ich glaube aber dass an diesen 2 möglichen Zuständen was dran ist.

Ohne Pendelmasse, also mit Steuerungskreisel gibt des die Möglichkeit zu einer Kurvenfahrt nach Zustand 1 nur bedingt.

Vielleicht kann man am MW die Kippung bei verschiedenen v sich einmal genauer ansehen. Im Zustand 1 sollte die Kippung nur proportional zur Auslenkung des Pendels sein und nur wenige Grad betragen.

Wer ist oder kennt einen Physiker der sich diese Überlegungen mal zu Gemüte führen kann. Mich würde wirklich interessieren wie man das MW physikalisch fundiert angehen würde.


Grüße

Christian

[Christian H]

Hallo

und noch ein Nachsatz.

Um den 2. Zustand zu beschreiben, kann man natürlich in der Formel für den Drallsatz Omega = D/(T*w)
für D das Kippmoment des Rades = M * g * sin(alpha) * r einsetzen

Omega = M * g *sin (alpha) * r / (T * w )
mit Omega = v/R und w = v/r ergibt sich

v^2/ R = M * g * sin(alpha) * r^2 / T

wegen der Zentrifugalkraft gilt

v^2/(R*g) = sin (alpha)

dieser ganze Klumbatsch ist also nur erfüllt für

M * r ^2 = T.

Das bedeutet dass ein stabiler Zustand 2 nur erreicht wird wenn die Massenverteilung der eines Reifen entspricht. Passt halbwegs.

Die Konsequenz wäre allerdings, dass nur ein Reifen schön gleichmäßig im Kreis rollen kann. Andere Sachen fangen an zu eiern (Ich glaube das hatte ich schon zu Beginn von murdoc´s MW). Für das MW hätte das zur Folge, dass (da wahrscheinlich T = M *r^2 nicht erfüllt ist ) Kreise nur im Zustand 1 stabil gefahren werden könnten. Ansonsten, also wenn man sich richtig in die Kurve legen will, muss man durch eine Regelung (Pendel oder Impuls) dem Eiern oder Umfallen permanent gegensteuern.

Gruß

Christian

[mausi_mick]

Hi,

ich fürchte, ich muss das erstmal alles etwas verarbeiten...

MW soltte derweil erstmal - Zustand 1 anstreben.

Hab aber mal - wie angedeutet - den Kreisel demontiert und an seine Stelle ein Mini-Servo mit z.Zt. 30 g auf ca 5cm Schwenkarm montiert.

Ich teste die Konfiguration erstmal mit : MW Abbremsen, Gewicht nach rechts, etwas warten, MW beschleunigen, Gewicht wieder in Mitte, etwas warten, MW abbremsen , Gewicht nach rechts, ...

ohne Regelung durch Linearantrieb / Neigungssensor.

Erste Fahrversuche sehen nicht schlecht aus, sieht nach einem Kurvenwinkel > 10° aus, bedarf aber noch Feinabstimmung ( Abbremsgeschwindigkeit, Wartezeit) etc. und Regelung .

Erst mal ein paar Fotos von der Hardware:



und zwei Videos mit Abbremsen vor Rechts-Kurve:

http://www.youtube.com/watch?v=MtK4z-tfbT0

http://www.youtube.com/watch?v=KOzn7hzukR4


Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hat mich doch etwas gewurmt, dass das MW bei der reduz. Geschwindigkeit und der 30 g Masse auf dem Servoarm in "nicht idealem" Gelände doch recht instabil ist. Hab deshalb das Progreamm leicht modifiziert: Auslenkung nach rechts nicht ganz so stark, etwas kürzere Auslenkzeit, gleichmässigere Rückführung der 30g Masse in Ruheposition.

Das Ergebnis sieht schon besser aus:


http://www.youtube.com/watch?v=irRQmCWIwx0

Als nächstes müsste ich wohl die Neigungswinkelregelung aktivieren, damit MW , wenn es sich bereits in Schräglage befindet, nicht durch Schwenken des Servoarms sich in eine noch kritischere/schrägere Lage bringt.

Auch ist in dem nicht ebenen Gelände eine Fahrgeschwindigkeitsregelung
notwändig( "ä" sieht furchtbar aus), damit bei Kurveneinleitung (Abbremsen) MW "am Berg" nicht zu langsam wird. Ist aber nicht so leicht, da ich zum Tick-Zählen die ASURO-Mimik verwende, die beide Motoren gleichzeitig betrachten. Benötige wohl eigenes autoencode etc.,
damit ich mit der Tick-Zählerei des Linearantriebs keinen Ärger bekomme.

Gruss

mausi_mick

[phaidros]

Wie kommst du auf "notwändig"?
Das ist wirklich schräcklich.

[mausi_mick]

hi,

ja manchmal steht man irgendwie mit dem Kopf vor der Wand, hab mich vermutlich hier orientiert:

http://sprachforschung.org/ickler/index.php?show=news&id=218

[mausi_mick]

hi MW-ler,

da das mit der geringen (30g) Masse auf dem Servoarm für Kurveneinleitung besser klappte als mit dem Schwenkkreisel, hab ich mal versucht, den Neigungsausgleich nicht mehr über die Masse/Akku an dem Linearantrieb zu machen, sondern über die an dem Servo. Die Fahrgeschwindigkeit hab ich etwas runtergesetzt (auf 115 von max. 127), sodass man in kritischen Situationen bzw. "bergauf" noch etwas Reserven hat. Die Regelung ist (noch) nicht sehr feinfühlig, die Fahrweise scheint aber im Vergleich zu der Regelung mit dem Linearantrieb bereits stabiler.

Werd mal auch wieder mit der Fernbedienung experimentieren, muss dazu aber wohl die IR-Sensoren anders platzieren, da sie zeitweise von dem Servo-Arm abgeschattet werden.

Video dazu:

http://www.youtube.com/watch?v=Hj5uH6yH1XY


Gruss

mausi_mick

[oberallgeier]

Hi mausi_mick,

Du machst ja immer wieder Fortschritte ! ! Mein Glückwunsch!

Bei dem nicht-motorisierte Interlakenteil ist Dir ja schon aufgefallen, dass bei dem der Schwingungsanteil an der Gesamtbewegung - besonders Roll- und Nickschwingungen (http://www.youtube.com/watch?v=Ui4kI-RHS1Q&NR=1) etc. eher unauffällig ist. Ich habe keine richtige Ahnung warum. Vorstellbar als Begründung dafür ist für mich, daß die Masse des rotierenden Teils - und besonders die Rotationsenergie bei dem grossen Aussendurchmesser - im Verhältnis zur Gesamtmasse bzw. Gesamt-Bewegungsenergie hoch ist. Ausserdem dürfte die Beschleunigung eines HPV immer bescheiden sein im Vergleich zu Dingern mit Elektroantrieb.

[mausi_mick]

hi ,

hab mal mit der Fahrgeschwindigkeitsregelung und der kleinen Masse (ca 40g) auf dem Servo-Arm experimentiert.
Dazu ein etwas wildes Video, wo die Kamera auf dem Schwenkarm montiert ist. MW fährt relativ stabil Kreise mit einem Durchmesser von ca 2 m.
Von selbst in die Kurve kommt es aber dabei nicht. Problematisch ist, dass die Kreise sich nicht immer decken (konzentrisch) und ich in der kleinem Wohnung abundzu eingreifen muss, um Kollisionen mit der Einrichtung zu verhindern. Da ich mich deshalb synchron? mit ihm drehe, muss ich wohl eher pausieren als MW.

Das kurze Video dazu:

http://www.youtube.com/watch?v=d6EGzlJRWGU&feature=channel_page

Da es ja doch so stabil im Kreis fuhr, durfte es auch mal kurz vors Haus:

http://www.youtube.com/watch?v=6Q2XzPwF0G4


Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

um das Sommerloch etwas zu füllen, hab ich mich nochmal mit dem Kreiselthema beschäftigt und zwar mit einem deutlich grösseren Kreisel:
Er besteht aus einem Messingrohrstück mit 64 mm Aussendurchmesser und 7mm Wandstärke und einer Höhe von ca 10 mm. Die Masse liegt etwas über 140g. Schwenkbar gehalten wird er in einem Alurahmen, der an der einen Seite direkt an dem Servo befestigt ist, während die andere Seite drehbar in einem Aluwinkel gehalten wird.
Der Kreisel rotiert auf einer 4mm Messingwelle in Kugellagern (zwei axiale und ein Drucklager (wenn die Kreiselachse senkrecht steht). An dem Alurahmen ist auch der Antriebsmotor befestigt

Auf dem Drehtisch wird der Kreisel testweise von 2 Lipos angetrieben.
Der Drehimpuls ist beachtlich (sihe Videos).

Ich werd das aber von Ansteuerung des Servos noch verbessern:
Der Servo soll auch auf dem Drehtisch mit einem Atmega8 angesteuert werden und vermutlich auch mit Fernbedienung über IR. Eine Drehzahlregelung / Drehrichtungsänderung des Kreisels per H-Brücke ist
auch geplant.

hier noch ein paar Fotos und Videos (auf Youtube)

http://www.youtube.com/watch?v=7kM7_XbxSRQ

Gruss mausi_mick

[Klingon77]

hi,

dreht sich "wie nix" :-)

Bin schon mal gespannt, wie es im Mono Wheel "funzt".

liebe Grüße,

Klingon77

[radbruch]

Hallo

Der "Rückschlag" des Schwungrads scheint ja gewaltig zu sein. Der Aufwand für diesen Versuch ist es auf jeden Fall. Ich liebe Sommerlochthemen :)

Das Übersetzungsverhältniss des Riemenantriebs scheint mir nicht optimal zu sein. Das ist aber eher ein Bauchgefühl, auf dem Video kann man das nicht richtig erkennen.

Gruß

mic

[mausi_mick]

Hallo radbruch,

mit dem Übersetzungsverhältnis magst Du recht haben, ich wollte aber die maximale Drehzahl möglichst beibehalten, auch wenn der Motor bei dem eher seltenen Start ? sich etwas quält.

Musste aber den Motor wechseln, da der Aufbau zu hoch, in der Ruhelage sollte die Kreiselachse senkrecht stehen und dann - je nach Drehwinkel -
nach rechts oder links schwenken.
Anbei noch zwei Fotos vom umgebauten Drehtisch mit Atmega8 und IR-(RC5)Fernbedienung.


Hier noch ein Video:

http://www.youtube.com/watch?v=TxqtpeX6VqA

[mausi_mick]

hi,

hab nochmal die Software für den Servo überarbeitet.
Mach z.B. einen Schwenk aus der "Ruhelage": Kreiselachse senkrecht - über RC5-Befehl - um 50° nach rechts, führe dann aber etwas verzögert den Kreisel in zwei Schritten a 25° in die Ruhelage zurück. Der Summenimpuls ist deutlich geringer als der Impuls bei 50°. Vermutlich kann ich das auch mit einem langsameren Servo-Schwenk erreichen.
Werd das nochmal testen und dann geht's wohl darum , ob ich das Riesending überhaupt noch auf dem Basic-MW unterbringen kann.


Noch ein neues Video:

http://www.youtube.com/watch?v=zow6zPnyGEk


Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hab bei den Tests festgestellt, dass die "Ruhelage" mit senkrechter
Kreiselachse Mist ist: ich kann durch Schwenks des Kreisels in die waagerechte Kreiselachse nur Drehtischdrehungen in einer Drehrichtung erzeugen, egal ob ich die Achse nach links oder rechts schwenke.

Hab dann als Ruhelage die waagerechte Kreiselachse genommen , da funtioniert es dann richtig .
Hat auch den Vorteil, dass in der Ruhelage die Kreiselachse auf den beiden Radialkugellagern - wie geölt - läuft und eine hohe Drehzahl auch bei 7V erreicht wird. Auch wird die Bauhöhe vermutlich um ca 1/2 cm niedriger, sodass ich doch noch Hoffnung habe , die Kreiselanordnung - zumindest mit einem kleineren Servo - auf dem BasicMW unterzubringen .
Die langsamere Rückführung des Kreisels in die Ruheposition scheint zu funktionieren.

dazu noch ein Video:

http://www.youtube.com/watch?v=4FskCZej_mw


Gruss mausi_mick

[Klingon77]

hi,

das sieht wirklich gut aus.
Was fehlt ist ein steifer Aufbau, welcher das BMW in die Lage versetzt exakte Lenkbewegungen auszuführen.

Ich bin schon mal gespannt, wie es im BMW funktioniert.

Evtl. lässt es sich auf das "Big" MW übertragen, falls die Pendel mit Ihrer Masse nicht ausreichen um die Lenkbewegungen in ausreichendem Maße auszuführen.
Natürlich mit angepassten Massen und Drehzahlen.
Die prinzipielle Möglichkeit bestünde, da der Aufbau so gewählt wurde daß ein alternatives Lenksystem mit einer "Plattform" über dem Akku möglich ist.

Mal schauen, wie es aussieht, wenn Murdoc_mm soweit ist.


Nochmals Dank für Deine reichhaltigen und anschaulich dargestellte Versuche, welche Du diesbezüglich betreibst.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi Klingon77,

es wird wohl noch ein wenig dauern. Erstmal will ich den kleinen 50g Kreisel auf dem BasicMW ähnlich positionieren (waagerechte Kreiselachse in "Ruhelage"). Der Kreisel steht jetzt an einem ca 5cm langen Hebelarm auf dem Servo("Gipfelpositio"). Das hat den Vorteil, dass beim Schwenken nach links oder rechts die Bewegung noch durch die Gravitation unterstützt wird (Servokraft + m*a) und ein grösser Impuls ausgelöst wird, bei Rückführung in die "Ruhelage" der Impuls kleiner ausfällt, da das Servo dann gegen die Gravitation ankämpfen muss (ich hoffe, dass das so ist). Ich werd dann zusätzlich die Rückstellzeit verlängern.

Falls das keine Wirkung hat, werd ich doch den grossen Kreisel aufs MW bauen, anfangs wohl quer, damit ich CPU, Sensor und IR-Empfänger nicht umplatzieren muss. Wenn das Erfolg hat, werd ich versuchen, das alles längs einzubauen, geht aber wohl nur mit einem etwas kleineren = schwächeren Servo. Ich habe da gerade einen Servo mit 360° Schwenkbereich bestellt, der wohl klein genug ist und 2,4 Kg cm Stall torque (bei 4,8V) hat.
Falls das alles was bringt, könnte das gerade für "BIG" MW interessant sein, da es vermutlich mit seiner fast 10 grösseren Masse als "Basic"MW mit engen Radien noch mehr Probleme hat.

Ich denke auch, dass das auf dem "BIG"MW viel bringt, vor allem, wenn
der Kreisel und seine Aufhängung in Deiner Qualität angefertigt wird (nicht wie bei meinem, der doch ziemlich "exzentrisch" ist). Dann können auch leicht wesentlich höhere Drehzahlen erreicht werden (die geht ja in das Trägheitsmoment / Drall quadratisch ein , die Masse ja nur mit 1/2 ?(Quatsch)), auch ist vermutlich ein grösser Radius drin.
Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hab den 145g Kreisel incl. Halterung quer auf Basic_MW gesetzt.
Erste Fahrversuch enttäuschend, da Schwerpunkt zu weit hinten und Kreisel dann in "Ruhelage" auf ca 45 °. Auch sprang das Innenteil dann von der Schiene. Muss HW-mässig wohl den Schwerpunkts mehr nach vorne legen, um eine waagerechtere Lage des Innenteils zu ermöglichen, andrerseits die Geschwindigkeit des Fahrmotors erhöhen. Auch die SW muss überarbeitet werden (ohne IR, nur mal wachsende Schwenks abwechselnd links/rechts etc.)

Dafür aber noch ein Video, bei dem sich Basic-MW Innenteil auf Tisch (Nicht-Drehtisch) durch die Schwenks des Kreisels dreht.

http://www.youtube.com/watch?v=8c2CgnE2mGc

Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hab zwar die Kreislanordnung einen knappen cm nach vorne gesetzt, um das "Hochfahren" des Innenteils im Aussenrad zu reduzieren, hat aber nicht sehr viel gebracht. Durch die Gesamtmasse der Kreiselanordnung von ca 400g (40g Akku, 45h Servo, 150g Kreisel, 100g Antrieb und Ausgleichgewicht, 50 g Alurahmen etc.) hat sich der Schwerpunkt doch extrem nach oben verlagert (das Innenteil wog vorher ca 550g). Auch ging die Fahrgeschwindigkeit runter, was die Stabilität weiter reduziert hat.
Auch war das Fahrzeug schlecht (auch infolge des Hochfahrens) in der Schiene zu halten.

Hab das MW dann mehr durch die Wohnung geführt.
Bei einem 90 Grad Schwenk des Kreisels machte MW dann auch einen fast 90° Einschlag (das hätte MW - in seinem labilen Zustand - locker umgeworfen .
Hab dann aber mit kleineren Winkeln weiter experimentiert.


Ich glaube, dass der grosse Kreisel für das Basic-MW doch ein wenig zu gross und schwer ist, werde daher erstmal mit dem kleinen (50g) Kreisel weitermachen - auch bei höhren Drehzahlen (bisher nur an 5V, geht aber auch bis 10V (falls die Achse nicht bricht oder mir alles um die Ohren fliegt).

Wenn das allles nichts bringt, werd ich am Ende vielleicht den grossen Kreisel längs montieren ( ist aber erheblicher Aufwand).

noch zwei Videos mit dem
50g Kreisel auf Drehtisch, einmal bei 5V, einmal bei ca 7V.

http://www.youtube.com/watch?v=gjdddXJ4U30

http://www.youtube.com/watch?v=aIgeEHGEl_U

Gruss

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

wäre es nicht besser die große Masse beizubehalten?

Immerhin stabilisiert eine größere Masse (bei gleicher Drehzahl) auch das BMW besser.

Würde es da nicht ausreichen den Neigungswinkel zu reduzieren?


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

hab auch Tests mit reduziertem Schwenkwinkel gemacht, MW fuhr damit aber auch nicht stabil. Ich glaube , dass die Masse einfach zu hoch angebracht ist , sich der Schwerpunkt zuweit nach oben (und hinten) verlagert und die Fahrgeschwindigkeit und damit das Trägheitsmoment des Aussenrades zu gering ist . Zumindest für das Basic-MW ist der kleinere Kreisel eher geeignet, ich werd halt zu höheren Drehzahlen ( 1500(bei 5V) > 3000 (10V)) gehen müssen und hoffen, dass mir das Zeug nicht um die Ohren fliegt.

Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hier noch ein kleines Video.
Stabilisierung über kleinen Kreisel an 5V .

Kreisdurchmesser ca 2,5 m. Muss mir wohl mal 'ne Wohnung mit einem grössern Zimmer zulegen !

Kameraführung wohl noch verbesserbar !

http://www.youtube.com/watch?v=N3qJqul9aWs

[Klingon77]

hi,

sieht auf jedenfall stabiler aus als mit den Gewichten \:D/

2,5m Kurvendurchmesser ist doch ein Prima Wert für das Rad.



Du könntest die Videos verbessern wenn Du vorab ein paar Sekunden die aktuelle Konfiguration am stehenden BMW zeigst; ggf. mit kurzem Ausschlag/Aktion der eingebauten Stabilisatoren/Lenkeinheit.


liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

hast Recht, sollte vielleicht ein Kurzes Video vorherschicken und die Funktion/ Beweglungsmöglichkeit eventuell manuel zeigen.
Vor allem, da mein Konto für Bilder mal wieder erschöpft zu sein scheint.

Gruss

mausi_mickl

[mausi_mick]

hi,

da das 360° Servo angekommen ist, hab ich erst mal den Drehtisch umgebaut: Kreiselhalterung etwas nach oben versetzt, eigene Stromversorgung des Kreiselantriebs über 2 Lipos, um Kabelaufwicklung zu verhindern.
Ohne Tisch wiegt das aber bereits über 600g.
Ansteuerung über ATMega8 modifiziert (aber noch lang nicht optimal),
Drehwinkel hängt wohl von der Laufzeit ab.

Ein Video zeigt die Funktion:

http://www.youtube.com/watch?v=uPdkt7B_cNM

und ein weiteres einen Test:

http://www.youtube.com/watch?v=ieC63kRdObo

Ob das was bringt, weiss ich noch nicht.

Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hab noch mal einige Tests gemacht:
Bei niedriger Kreiselgeschwindigkeit schafft das Servo die 360° Schwenks (z.T. mehrere khintereinander, allerdings dreht sich dann die Impulsrichtung, wie ich bereits mit dem Kreisel an dem Getriebmotor bemerkt hatte (aber wohl nicht dokumentiert)).

Bei höheren Drehzahlen schafft das Servo (ca 3 kG x cm) aber den 360° Schwenk nicht mehr und hört dann irgendwo bei 90° auf, es sei denn , man hält den Dretisch fest.

Dazu drei Videos:

Schwenk des Kreisels bei Drehzahl 0

http://www.youtube.com/watch?v=dboHWVuMa-w

Schwenk des Kreisels bei niedriger Kreiseldrehzahl (Anlauf)

http://www.youtube.com/watch?v=DSU6-R1HtKE

Schwenk des Kreisels bei hoher Kreiseldrehzahl

http://www.youtube.com/watch?v=-8q5viAHp8U

Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

nachdem die Tests am Drehtisch abgeschlossen waren hab ich mich wieder dem BasicMW gewidmet und den kleinen Kreisel nicht mehr an 5V betrieben , sondern über PWM direkt am Akku (4 Lipos mit ca 14V unter Last), sodass höhere Kreiseldrehzahlen möglich sind. Den PWM Wert hab ich auf 85 fixiert (von 127 maximal), der 45 g Kreisel dreht dann wohl deutlich über 1500 U/min. Ca alle 1,5 s wird der Kreisel um +/- 90 ° geschwenkt. Den Fahrmotor hab ich (leider) vom PWM abgehängt , er läuft mit etwa 12 V (3 x 0,7 unter Akku).

Tests auf idealem Untergrund (Parkett) nicht dokumentierbar (Wohnung zu klein, zu viele Hindernisse), hab daher heut morgen einen Aquaplaningtest gemacht. Dabei hätte die Fahrgeschwindigkeit (zumindest "bergauf" ) durchaus höher sein können.

Ein Video zeigt die Schwenkerei:


http://www.youtube.com/watch?v=HkEbi0o_wp4

und den momentanen Aufbau des BasicMW

http://www.youtube.com/watch?v=fSoyOzlAj9U


Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hab nochmal Tests mit dem grossen Kreisel auf dem Drehtisch gemacht.
Beim letzten Versuch war mir aufgefallen, dass der Drehtisch manchmal
mehrere Impulse in dei gleiche Richtung bekommt.
Hab dazu die Software geändert und schwenke den Kreisel nur um ca 80°
in die selbe Richtung.
Ab einer bestimmten Kreiseldrehzahl schafft das Servo es nicht die Drehung voll auszuführen der Impuls (durch das Drehmoment auf die Kreiselachse) führt zum Drehen des Kreisels in die gleiche Richtung.
Das ist ja das , was anfgestrebt war: Mehrere Drehimpulse in die gleiche Richtung, ohne die Umdrehungsrichtung des Kreisels zu wechseln.

Dazu ein Video:

http://www.youtube.com/watch?v=X0gVuhzh3OE

und eine Funktionsanzeige mit Kreseldrehzahl = 0

http://www.youtube.com/watch?v=r9VMSPzafEs

(Anmerkung: Katze lebt noch)

Gruss mausi_mick

[radbruch]

Hallo

Bewundernswert wie du dich da reinkniest. Das ist echte Pionierarbeit. Ich kann zwar im Moment nichts sinnvolles dazu beitragen, wollte aber trotzdem mitteilen das ich nach wie vor begeistert mitlese :)

Gruß

mic

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hab den Kreisel etwas geändert (so hat er vielleicht Chancen, auf Basic-MW mitfahren zu dürfen):

- etwas leichter (Messing Ring von 88g (62 mm Durchmesser).
- kleinere Abmessungen der Schwenkanordnung (ca 5mm kürzer, damit er vielleicht noch auf Basic-MW längs passt.
- verbesserte Halterung von Kreiselantriebsmotor
- verbesserte Lagerung (2 Axial und 2 Radiallager
- anderen Antriebsmotor
- querliegendes Servo (wieder das normale C-Servo)

Durch die erreichbare höhere Drehzahl wird die geringere Masse bezüglich des Trägheitsmoments locker ausgeglichen.

Das zweite Drucklager wirkt sich bei senkrechtstehender Achse positiv aus.
Auf demBasic-MW würde der Aufbau in der Höhe um ca 1cm reduziert.
Der Umbau ist aber aufwändig, da ich CPU-Platine, Neigungssensor und IR umsetzen muss.

Noch zwei Videos

http://www.youtube.com/watch?v=6ELPdvknlvs


zur Funktiion

http://www.youtube.com/watch?v=AuFS2JkG6k0


PS: bei hohen Kreisel-Drehzahlen kann man auch mehrere Impulse in die gleiche Richtung absetzen

Gruss mausi_mick

[mare_crisium]

mausi_mick,

nur damit Du nicht denkst, ausser radbruch guckt keiner! Ich teile seine Meinung: Deine Arbeit ist bewunderswert und für das Forum eine grosse Bereicherung. Die Kreiselsteuerung ist meiner Meinung nach die einzig richtige Art, um ein MW zu lenken.

Bin gespannt darauf, wie's weitergeht :-) !

mare_crisium

[oberallgeier]

... guckt keiner! Ich teile seine Meinung: Deine Arbeit ist bewunderswert ...Also ich hoffe sicher, daß mausi_mick weiß, dass ich hinter jedem seinen Postings herhechel . . . . und daß ich mich jedesmal wieder freue, dass er so zielstrebig dieses Thema verfolgt. Obwohl ich nicht der Meinung bin, dass der (ein einziger) Gyro im MonoWheel als Quelle für Lenkimpulse funktioniert. Das hatte ich hier eingeworfen (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=331216#331216) und meine Meinung durch ein leider etwas läppisches Experiment hier ein bisschen belegt. (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=331394#331394) Ohne einwandfrei gefestigte Experimente will ich diesen Einwand nicht aufbauschen, ist halt blos ne Hypothese. Schade, dass das Thema MW auf meiner Warteliste nicht genug weit oben steht, interessieren täte es mich schon - es gibt halt soooo viel zu tun und so wenig Zeit . . . . .

[mausi_mick]

hi MW-Fans,

ich denke, oberallgeier hat recht, es geht auch anders, z.B. mit Pendel.
Ich vermute aber, beide - Pendel und Kreisel - haben seine Vor- und Nachteile:

- Mit dem Pendel kann man Kurven mit relativ grossen Radius ruckfrei einleiten, auch ist die Neigung in (bei den Masseverhältnissen sehr kleinem) Winkelbereich beinflussbar.
Der Stromverbrauch - zumindest wenn das Gewicht nicht an einem Servo hängt - ist vergleichsweise gering. Kritisch ist die Unterbringung
bezüglich Schwerpunkt, Masse und Pendelarm.


- der Kreisel hat folgende Vorteile:

- mit realativ kleiner Masse bekommt man - bei entsprechender Drehzahl - ein riesiges Trägheitsmoment, das man zur Lagestabilisierung nutzen kann
- durch das Schwenken des Kreisels kann man einen starken Drehimpuls um die Hochachse erzeugen, den man für Drehungen um grössere Winkel des MWs nutzen kann (es sei denn, es kippt um). Bei hoher Drehzahl des Kreisels kann man auch mehrere Impulse mit gleichem Drehsinn abgeben, ohne an der Drehrichtung/Geschwindigkeit des Kreisels zu manipulieren (hierzu gleich ein Video mit drei Impulsen im Uhrzeigersinn und dreien in Gegenuhrzeigersinn).
Anmerkung: Der geringere Impuls beim Rückstellen des Servos von der Horizontalen in die Vertikale hängt wohl eher an der gewählten längeren Stellzeit des Sevos (150 gegenüber 25).
Nachteil des Kreisels ist der hohe Energiebedarf (zum grossen Teil durch das Servo) von ca 5W, sodass ich beim Basic-MW einen(zwei) Zusatzakku verwenden werde (falls ich das Monstrum auf ihm unterbringen kann) und das (bei mir) relativ ungünstige Verhältnis von Kreiselmasse (88g) zu Gesamtmasse (ca 560g incl. Drehtisch).


Beim Basic-MW hab ich (zumindest theoretisch) noch beide Optionen offen (obwohl der Pendelantrieb seit ca 3 Monaten brach liegt und einige Kollisionen (hoffentlich) überlebt hat).

Hier noch das Video mit den 2x 3 Schwenks :


http://www.youtube.com/watch?v=iMt1AwaErl8

[Murdoc_mm]

Hi,

ich muss jetzt auch mal loswerden wie begeistert ich hier mitlese. Respekt das du das so konsequent durchziehst. Solche "Kleinigkeiten" dauern immer lang und sind manchmal sehr nervig.

Schade das es bei mir nicht so gut vorwärts geht.

Mach weiter so,

Gruß

[mausi_mick]

hi Murdoc_mm,

Dank für die Aufmunterung. Ist bei mir wohl einfacher, da ich nicht mehr beruflich eingebunden bin und daher relativ frei über meine Zeit verfügen kann . Aber es ist schon extrem zeitaufwändig. -


Ich bin mir gar nicht so sicher, ob ich den 88g Kreisel für das Basic-MW verwenden kann, auch , falls ich das mit den Abmessungen hinkriege. Ich werde vermutlich zwei zusätzliche Lipos für den Kreiselantrieb verwenden. Der normale Akku (4-Handy-Lipos) muss dann den Fahrmotor, das Servo (, die Pendelmasse (Anmerkung: Linearantrieb z.Zt nicht angesteuert) und die Kleinverbraucher (CPU, Sensoren, IR etc) versorgen. das wird dann etwas eng.
Das zusätzliche Gewicht von etwa 450g (bisher: Innenfahrzeug ca 600g)
macht das MW nicht schneller und damit instabiler, auch wegen der Schwerpunktverlagerung.

Ich hoffe nur, dass das Innenfahrzeug nicht soweit hochfährt, wie es bei dem quergestellten grossen Kreisel der Fall war.


Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hab mich gestern mal mit dem Umbau des 88g Kreisels für das Basic-MW
beschäftigt. Es wird alles sehr knapp. Auf dem Innneteil hab ich längs etwa 12,5 cm, der Kreisel mit Aufhängung bringt es auf über 12 cm. Von der Höhe müsste es gerade klappen, wenn ich den Kreisel beim Einbau quer lege.
Das Servo musste ich auch aus "Höhenangst" quer legen, unter ihm ist jetzt ein Schacht für die CPU-Platine.

Umbau / Verdrahtung wird dauern, auch muss ich Servo und Kreiselmotor aus gleichem Akku betreiben, um den Fahrmotor wegen des höheren Gesamtgewichts (Kreisel mit Aufhängung und 2 Lipos wiegt 350g) zu entlasten.

Noch zwei Videos,
- ein Trockenversuch mit 50g Kreisel an PWM mit +/- 90 ° Schwenks

http://www.youtube.com/watch?v=O-H-3ZMtoco

- Aufbau 88g Kreisel vorbereitet für Montage auf BasicMW


http://www.youtube.com/watch?v=4djZoE0-JW4

Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

hat geklappt, der 88g Kreisel ist in Längsrichtung auf dem MW montiert.
Zwar nicht so, wie ich wollte (ich muss zuesrt das untere Fahrzeug auf das Aussenrad setzen und anschliessend die Kreiselmimik draufsetzen.
Hier zwei Fotos:





Hab schon mal einen Fahrtest gemacht, scheint zu klappen mit der Geschwindigkeit (trotz des um locker 300g höheren Gewichts).
Auch der Betrieb des Kreisels wirkt sich - im Gegensatz zum quer eingebauten Kreisel - eher positiv aus.
Das Schwenken etc. kann ich aber erst wieder, wenn ich die CPU und die anderen Platinen irgendwo untergebracht habe. Vieleicht brauch ich auch einen ISP-Stecker, um nicht immer den Atmega8 umsockeln zu müssen.


Gruss

mausi_mick
werd ich

[mausi_mick]

hi,

hab dann mal die kurze Trockenphase genutzt und Testfahrten auf dem Parkplatz gemacht, mit minimaler Elektronik: Nur das Servo wird über den Atmega8 angesteuert zum Schwenken um ca 50° ( und dann wieder zurueck in die Ruhelage). Das Zurückschwenken führt Atmega8 etwas langsamer aus.
Basic-MW kämpft etwas mit der höhren Last (Geasamtmasse 1480g, ca 800 davon Aussenrad) und dem höheren Schwerpunkt. Merkt man bei "bergauf" (2% Steigung ?) durch langsamere Fahrt und erhöhter Kippneigung.

Hier noch 3 Videos von der Torkeltour:

http://www.youtube.com/watch?v=IYW7V0MywqY

http://www.youtube.com/watch?v=dop3oyRy5W8

http://www.youtube.com/watch?v=iL2r5aO6j4I




Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

hab am Aubau nur noch wenig geändert, etwas kleinere Akkus verwandt, die die Bedienung des Aus-/Einschalters erleichtern. Kreiselmotor hängt wieder über PWM an Fahrakku. Nur Servo wird noch über die Zusatzakkus betrieben.
Fahrprtogramm nur leicht modifiziert, hier noch eine kleine Testfahrt (Kreis mit ca 1 m Radius) in Wohnung, Kreisel war dabei in Betrieb (aber mit relativ geringer Geschwindigkeit), aber Schwenkmechanismus / Servo ausgeschaltet:

http://www.youtube.com/watch?v=BhIhu_7FbkE


Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

hi,

bin dran, einen etwas schnelleren Neigungssensor zu installieren, muss ihn
aber noch über IR-Kommunikation, die aber nicht eingebaut ist , eichen.

Zwischendurch mal ein Video, wo Basic-MW passiv an einer Schnur hängt und
nur das Schwenken des Kreisels es um die Hochachse drehen lässt.
Beim mobilen Einsatz bräuchte man zur Befestigung der Schnur einen
kleinen Fesselballon ...

http://www.youtube.com/watch?v=1tvwfIqHCAM

Gruss

mausi_mick

[Christian H]

hi,

ich verfolge auch mit Spannung diesen Thread. Die Steuerung wird ja immer ausgefeilter. Bitte bei der nächsten Fahrt im Freien auch ein Video mit fester Cameraposition drehen. Als Beobachter gewinnt man dann vielleicht einen noch besseren Eindruck über die Kurvenfahrten. Viel Erfolg!

Gruß
Christian

[oberallgeier]

... Zwischendurch mal ein Video ...Bei so viel "Zwischendurch" ist es wirklich schwierig still zu bleiben, auch wenn ich, wie grade jetzt, nichts förderliches beizutragen habe. Ein herrliches Experimentierstück machst Du da.

[Thomas$]

mal ne frage was hast du für lager für den kreisel? kommst echt gut voran find ich super

[mausi_mick]

hallo Thomas$

hab ich bei Ebay im Kugellager-Shop gekauft (beide 4mm Achsdurchmesser)

und zwar 4 x Radiallager MR84ZZ von Koyo (nur 2 davon verbaut)
2 x Axiallager F4 - 10G (wenn die Achse senkrecht steht )

http://myworld.ebay.de/tusnelda44/


die Radiallager (8mm aussen) hab ich dann vorsichtig eingepasst (mangels Drehmaschine aufgebohrt von 3mm bis 8mm in 1 mm Schritten ( aus Faulheit ohne Bohrständer) und zusätzlich mit Sekundenkleber verklebt. Hab dazu erst eine zentrische Bohrung in bereits auf Messingrohr verklebten Alu-Deckel gebohrt (die Deckel hatte ich im Zentrum, um das Lager besser zu halten, durch eine aufgeklebte Blechscheibe auf 4mm verstärkt) , das Radiallager eingepasst, eine 4mm Welle eingeschoben, auf der Rückseite den bereits vorbereiteteten Deckel (mit bereits eingepassten Kugellager) auf die Welle gesteckt und den zweiten Deckel mit dem Messingrohrabschnitt verklebt.
So fluchteten die beiden Bohrungen exakt. Eine gewisse Unwucht durch Exzentrik ist zwar noch vorhanden, aber mit meinen Fertigungsmöglichkeiten nicht mehr wesentlich zu verringern.
Den zweiten Deckel hatte ich im Durchmesser ca 2mm grösser gemacht, um zur Belohnung (war wohl doch recht zentrisch) dann den überstehenden ALU-Rand absägen, abfeilen zu können, wobei ich leider leicht den Messingkern angesägt habe. Trägt aber wohl nur im Promillebereich zur Unwucht bei.


Gruss

mausi_mick

[oberallgeier]

... Eine gewisse Unwucht ... mit meinen Fertigungsmöglichkeiten nicht mehr wesentlich zu verringern ...Und mit einer Auswuchtbank? Aufbau ähnlich wie ein Turner-Barren - die Holme werden von zwei senkrecht stehenden Rasierklingen (alter Bauart) oder Teppichmessern gebildet und sollten genau parallel sein. Evtl. in weiches Holz stecken. Auf diesen Holmen läuft die Welle fast reibungsfrei - die radiale Unwucht schwenkt natürlich nach unten, wird markiert und entfernt. Taumelnde Unwucht (also nicht-radialer Massenunterschied sondern solcher entlang der Achse) ist damit nicht zu beheben.

┌---┐
| |
------| |------
| | | |
| └---┘ |=Rasierklinge
| |
=====Grund=========
platte
Wenn die radiale Unwucht behoben ist, müsste der Kreisel in allen Stellungen stehen bleiben.

[Klingon77]

hi,

statt der Rasierklingen oder Teppichmesser-Klingen könnte man auch Silberstahlwellen (Conrad) verwenden.
Die Verletzungsgefahr und die Gefahr der Bildung von "Scharten" ist dann etwas geringer.

Die Wellen könnte man mit durchbohrten Lagerböcken auf einer Grundplatte festschrauben.
Die Höhe könntest Du mit Hilfe von normaler Haushalts-Alufolie unter den Lagerböcken auf ca. 0,02mm exakt ausrichten.

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi,

hab das dann mal gleich getestet, hatte noch zwei Führungen aus Drucker bzw. Scanner. Hab die Stangen dann provisorisch auf zwei gleich hohen Dosen mit zweiseit. Klebeband besfestigt und den Kreisel auf den Schienen rollen lassen.

Hier das Video:

http://www.youtube.com/watch?v=QlB-Rb1gs_I

[Klingon77]

hi,

da sieht man die Unwucht recht deutlich.

Du kannst ja die untere Seite mit einem Marker zeichnen und dort leicht anbohren.

Wenn Du nicht bohren möchtest kannst Du auch Gewichte auf der Innenseite ankleben.


Bin aber sicher, daß Du auch so eine einfach durchzuführende mech. Lösung findest \:D/


Übrigens:
Oberallgeier´s Methode mit den Messerklingen ist mech. betrachtet die bessere, weil die Reibung dort noch geringer ist als mit den beiden Wellen.


liebe Grüße,

Klingon77

[radbruch]

Hallo

Auswuchten ist auch ein spannendes Thema. Wichtig ist doch in erster Linie die Parallelität der Auflagen, egal ob Klingen oder Druckerführungen. Ich hätte deshalb eher nach einem ausreichend großen U-Profil aus Alu oder Stahl gesucht. Das dürfte bei dem geringen Durchmesser des Kreiseln nicht schwierig sein.

Als Auswuchtgewicht könnte auch Heiskleber funktionieren. Das wäre weniger endgültig wie Bohrungen.

Gruß

mic

[mausi_mick]

hi,

um mal was gegen die spätsommerliche Lethargie zu machen, hab ich aus dem instabilen Baby-Wheel ein Hoppe-Wheel entwickelt. Ist noch etwas rudimentär:
Nur Motor, 2-Nokia -Lion, Schalter.

Werd mir nur noch stahlarmierte Handschuhe besorgen, um das Gerätchen
auszuschalten (muss dazu zwischen die "Speichen" greifen).

Ein Video zum Aufbau, Anordnung:

http://www.youtube.com/watch?v=45aiy383b6M

und noch eins, beim Hüpfen, Fahreigenschaften recht stabil, wobei für Bei-/Mitfahrer wohl mit Gehirnerschütterung und ähnlichem zu rechnen ist.

http://www.youtube.com/watch?v=w3lJR_ZR7TU

Gruss mausi_mick