Autonomer Robot mit hoher Bewegungsgeschwindigkeit

[holzi]

Ein Hallo hier an die Runde,
folgendes beschäftigt mich seit geraumer Zeit.
Welche Probleme treten auf, wenn ein autonomer Robot sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 Km/h bewegt und entsprechend den Hindernissen ausweichen soll.
Diese Gedanken sind endstanden, weil mein Modell, für das ich einen Flug-Stabilisierungs-Robot entwickle, mit ca. 80 Km/h über das Wasser fliegt. Damit mir bei den ersten Tests nicht alles um die Ohren fliegt, will ich diese Art von Robot erst einmal mit einem Landfahrzeug zur Genüge testen.
Diese Geschwindigkeit erreiche ich mit einem vom Board gesteuerten Motor, an dem sich ein Propeller befindet. Das die Abstandsmessung dafür groß genug sein muss, ist mir klar.
Der Robot soll sich gemäß GPS vom Punkt A , nach Eingabe eines Fahrplanes, zum Punkt B bewegen und ggf. den Hindernissen ausweichen.
Hat hier jemand Erfahrung mit einem Robot, der sich mit dieser Geschwindigkeit bewegt?

Peter

[avr57]

Hi,

mmh, weiss nicht so recht was ich antworten soll, denke mal, dass hier mit hobbymaessigen Mitteln und mit hobbymaessig vertretbarem Aufwand nicht allzu viel zu machen ist. Allein wenn ich schon daran denke was beim Experimentieren schon alles passieren kann, glaube auch nicht dass die Sache auf Anhieb einwandrei funktioniert. Ausserdem, wenn so ein Teil autonom mit 80 km/h ausser Kontrolle geraet wird´s schnell zur Waffe.

Am besten Du konsultiertst eine Firma fuer Marschflugkoerper denn die haben die Erfahrungen und Techniken.

mfg Karl

[holzi]

Hi,
das hat nichts mit Marschflugkörper zu tun, sondern mit Physik. Ein Groundeffekt-Fahrzeug kann erst bei einer höheren Geschwindigkeit das Wasser verlassen, bzw. erst dann entsteht der Staudruck unter den Tragflächen. Es ist schon Power notwendig, um mit solch einem Fahrzeug entsprechend vorwärts zu kommen. Siehe diesen Link:
www.inter-save.com
Es muss doch möglich sein, etwas geregeltes für diese Geschwindigkeit hinzubekommen.
Wenn ich mir da Modell-Düsenjets anschaue, sind die teilweise noch schneller und sind keine Marschfflugkörper.

mfg Peter

[avr57]

Hi Peter,

das Prinzip kenne ich, die og. Webseite jedoch nicht. Habe diese mir angeschaut und meine dass der Autor sein Geraet manuell steuert.
Meine Bedenken mit den hobbymaessigen Mitteln das Geraet weitestgehend autonom zu steuern (mit Hindernisausweichung usw.) liegen darin begruendet dass die Ausfuehrungszeiten der Sensoren und Aktoren (Hobbymaessige) zu lange dauert - das Geraet fliegt bei 80 km/h mit ueber 22 m/sek und die Reaktionszeit des Geraetes kommt evtl. noch hinzu. Mit z. B. einem US-Wandler mit 6 m Reichweite wird man wohl kaum gluecklich werden und einem Hindernis ausweichen koennen.
Vielleicht schliesst Du Dich mal mit dem Autor der og. Webseite kurz, kannst evtl. von seinen Erfahrungen profitieren und mit ihm nach Loesungen suchen.

mfg Karl

[Gock]

Am besten Du konsultiertst eine Firma fuer Marschflugkoerper denn die haben die Erfahrungen und Techniken.
Die Idee gefällt mir... :-D
Leider ist da ein Fünkchen Wahrheit dran. Das Problem ist nicht nur, ein Hindernis zu erkennen, sondern auch, kurz danach den Ausweichkurs parat zu haben. Und der sollte nicht direkt ins nächste Hindernis führen, wo das Fluggerät noch mehr Schaden anrichten kann.
Auf einer bewegten Oberfläche wie Wasser mit dieser Geschwindigkeit ein Hindernis von einem Flugapparat aus zu erkennen und zu umfahren, erfordert sensible Technik. Was soll das für ein Sensor sein? Ein Laserscaner? Der ist wahrscheinlich doppelt so groß und schwer wie Dein Fluggerät. Schätze ich mal, keine Ahnung, Du hast keine Größenverhältnissse angegeben...
Allerdings ist der nicht für Wasserfahrten gedacht, dh er müsste abgedichtet werden.
Und dann wäre da noch der Rechner und eventuell ein Gyroskop. Man müsste unterscheiden zwischen Wasseroberfläche und Hindernis, nicht so einfach...
Vielleicht habe ich Dich ja angeregt...
Gruß

[BastelWastel]

Ich glaube nicht dass eines dieser Modelle im Hobbybereich autonom faehrt,
das System auf der Seite wird wohl nur ein abheben verhindern.
Das wuerde dem ganzen auch den Spass nehmen ;)

[holzi]

Hallo BastelWastel,
Das Modell fliegt ca. 10 cm über der Wasseroberflaäche bei Erreichen der richtigen Geschwindigkeit mit dem dortiegen System sehr stabil.
Peter

[BastelWastel]

Das bestreitet niemand, aber das Projekt der verlinkten seite ist wohl nur ein System um sicher zu stellen dass das Modell nicht durch zu hohe Geschwindigkeit abhebt.
Die Sensorik um bei dieser Geschwindigkeit autonom zu fahren/fliegen müßte einiges an Reichweite haben.
Eine grobe Begrenzung des Gewässers könnte man mit GPS und einer gespeicherten Map realisieren.
Aber wie man sicher stellen soll dass andere Bote, oder vor allem Schwimmer, zuverlässig erkannt werden..dazu fällt mir nichts ein.
Und mit 50-80km/h ist das ohne zuverlässige Absicherung mehr eine Waffe als'n Bot und eine Einhaltung der 3 Gesetze quasi nicht möglich.

[i_make_it]

Rein technisch muß man wohl erst mal die Parameter für schnellst mögliche Verzögerung und Kurswechsel (wieviel Grad pro Sekunde) kennen.
Daraus ergibt sich wie früh ein Hinderniss bestimmter Größe erkannt werden muß um darauf reagieren zu können.

Wenn überhaupt hasst Du vermutlich nur mit schnellen FPGA's eine Chance.
Da kann man eine Menge Algorithmen in Hardware progen und so wertvolle Zykluszeit sparen.
Als Sensor wird wohl nur Radar übrig bleiben.
Ein Laserscanner wird wegen der Gischt recht schnell Probleme bekommen und Fehlerhafte Werte liefern.

Zum testen hast hoffentlich ein großes Privatgewässer und fertige Dir mindestens mal ein halbes Dutzend Gleiter.
Mein erstes Semiscale RC Jetmodell habe ich 8 mal geschrottet.
OK knapp 500 km/h sind etwas schneller, aber Mit einem Fluzeug hat man nur beim Formationsflug und bei der Landung die Situation das man so nah an ein Hinderniss kommt. O:)

[oberallgeier]

Hallo Peter,


... Welche Probleme treten auf, wenn ein autonomer Robot sich mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 Km/h bewegt und entsprechend den Hindernissen ausweichen soll ...i_make_it hat Dich ja schon auf ein wichtiges Grundprinzip einer technischen Entwicklung gestossen: lerne Dein System kennen. Betriebsparameter, Betriebsgrenzen, Steuerungsmöglichkeiten, Ablaufzeiten, Störgrößen, Störungseinflüsse und Antwortfunktionen. Die Liste ist sicher unvollständig. Es ist ja auch DEIN System. Dazu würde ich nicht vom Wasser aufs Land gehen. Ein schwimmender Unterbau für Funktionstests bei verringerter Geschwindigkeit ist denkbar und systemähnlicher als ein Landfahrzeug. Da Du das Ding ja wohl schon hast und vermutlich ferngesteuert betreibst, kannst Du sicher damit lernen und Dir die Daten für dein System und seine Funktionen erarbeiten.


... Damit mir ... nicht alles um die Ohren fliegt, ... erst .. mit ... Landfahrzeug ...testen.Nur so nebenbei: ich hatte eine Weile in einer Airfoilgruppe gearbeitet, da hatte eigentlich niemand daran gedacht, so ein Ding auf Räder zu setzen.


... Hat hier jemand Erfahrung mit einem Robot, der sich mit dieser Geschwindigkeit bewegt?Vermutlich schon. Ansonsten ruf doch mal bei Mavionics an, die machen auch mit UAV´s rum - ich weiß, dass Airfoils nicht als Luftfahrzeug gelten. Bei die könntest Du geholfen werden :). Aber ob . . . .

[holzi]

Guten morgen,
ich möchte hier erst einmal etwas klären. Ich fliege mit diesem Teil seit ca. einem Jahr mittels Fernsteuerung. Wasser habe habe ich dafür genug vor der Tür. Bei entsprechender Wetterlage fliege ich damit hier auf der Ostsee. Durch die Probleme, wie auf der Internetseite gezeigt, habe ich ein Modell schon zerstört. Dadurch entstand überhaupt die Idee der Flugstabilisierung. Mit der Zeit kamen immer mehr Ideen bis hin zum autonomen Flug. Dieser autonome Flug ist bisher nur im Kopf. Mehr nicht. Es beschäftigt mich eben.
Hallo oberallgeier,
ich habe mir die Seite von Mavionics angeschaut und bin begeistert. Ich werde denen heute noch eine Email schicken. Mal sehen , was dabei raus kommt. Wenn ich eine Antwort dieser Firma bekomme, teile ich das hier gerne mal mit.

Peter

[Distel]

Moin,

von einer Flugreglung bis zu einem wirklich autonomen Flug ist es ein weiter Weg. Ich würde dir empfehlen, dich erstmal auf die Lageregelung deines Bodeneffektfahrzeuges zu konzentrieren. Das ist auch sozuagen die Grundlage eines jeden Autopiloten. Eine ordentliche Regelung mit Beschleunigungs- und Drehratensenoren wird schon anspruchsvoll genug. Wenn sie dann aber funktioniert, sollte es deutlich weniger Crashs geben und mehr Flugspaß ;)
Des weiteren würde ich schätzen, dass alleine die Hardware (Sensoren, Rechner) für eine Hinderniserkennung (bei deinem Randbedingungen) deinen finanziellen Rahmen bei weitem sprengt. Für das Geld würde ich mir dann lieber nen Porsche kaufen ;)

Gruß,
Distel