Projekt: RAAH01

[Barthimaeus]

Vor kurzem habe ich mit meinem ersten richtigeren Roboterprojekt begonnen und hier sind die ersten Ergebnisse. Zur Namensgebung gibt es drei Dinge zu sagen (RAAH unterscheidet sich im gesprochenen nicht von Ra):

1. Ra ist der Name des Ägyptischen Sonnengottes. Da ich mich bei meinem Entwurf an das verbreitete "Quadratisch, Praktisch, Gut - aber rund ist trotzdem besser"-Prinzip gehalten habe, erinnert die Form entfernt an die Sonnenscheibe.

2. Ra1 ist der Name des ersten Schilfbotes, mit dem Thor Heyerdahl versuchte, von Marokko nach Amerika zu segeln. Der Aufwand der beiden Projekte steht zwar in keinem Verhältnis, aber es sind beides Premieren.

3. RAAH sind meine Initialien. Zugegeben, nicht sonderlich originell, aber es passt.

Alle verwendeten Bauteile wurden vor dem Bau gründlich in CAD Software geplant und maßgetreu nachgebaut. Bei den verwendeten Motoren handelt es sich um RB35 Getriebemotoren. Die Energie wird geliefert von einem 12V Bleigelakku, das auf den Fotos nicht zu sehen ist.

In Planung:

Auf diese Grundkonstruktion werde ich mit 6 langen schrauben eine zweite Etage der selben Form aufsetzen, auf welche das Controllerboard montiert wird. Zwischen den beiden Platten wird das sperrige Bleigelakku untergebracht.

Was haltet ihr davon? Habt ihr Vorschläge, und Einwände für mich?

[AndyTrendy]

Hallo

Sieht sehr gut aus !
Ich habe mal eine Frage bzg den RB-35 laufen die bei dir synchron also fährt dein Robo gerade aus oder hat er kleinere Abweichungen

andy

[oberallgeier]

Hi Barthimaeus,

sauber! Sieht hübsch aus und Du hast Dir reichlich Platz gelassen für allerlei zusätzliche Aufbauten. Sehr sauber aufgeräumt! PMMA oder PC ?

Werden die Räder bereift? Da könnten doch noch O-Ring-Slicks draufpassen ? ? ? So eine Konstruktion habe ich an meinem Dottie. (http://oberallgeier.ob.funpic.de/oSensoren.jpg)


AtMega8+L298N bilden den Kern.Ich sehe auf dem Bild den m8, wo ist der Motortreiber? Wirst Du die Motoren irgendwie auf Drehzahl messen? Wie?

[Barthimaeus]

Meine RB35 laufen sehr synchron. Ich habe zum Test eine karierte Tischdecke verwendet und die Räder an den Rand einer Reihe gesetzt. Auch nach größerer Strecke befinden sie sich noch dort.

Das verwendete Material heisst "Hobbyglas" und ist kein richtiges PMMA, da es nicht so hitzebeständig und billiger ist. Verarbeiten lässt es sich relativ gut, allerdings kann man es nur auf sehr geringer drehzahl bohren, da es sonst schmilzt und den Bohrer zusetzt. Das ist auf Dauer ziemlich nervig.

Was sind diese O-Ring-Slicks? Dichtungen aus dem Saniärbedarf? So ähnich sehen sie zumindest aus. Die Räder stellen mich allgemein vor das größte Problem. Ich brauche nämlich Räder mit einem Durchmesser von 32mm die vorzugsweise eine 6mm Bohrung besitzen und einen Schaft mir Madenschraube zum fixieren an der Welle besitzen. Leider übersteigt das meine Möglichkeiten. Die aktuellen Räder sind aus Hobbyglas ausgesägt und haben besagtes 6mm Loch. Um sie "rund" zu kriegen habe ich sie übereinander auf eine Schraube gesteckt, diese in die Bohrmaschine gespannt und parallel mit Schmirgelpapier abgeschliffen. Fixiert sind sie mit Heißkleber ;)
Für die Räder muss ich mir unbedingt noch was besseres einfallen lassen

Ich weiss zwar nicht, wie man den Motortreiber im Bild übersehen kann, aber ich habe ihn nochmal herausgehoben.

Ich überlege, ob ich die Sensorik villeicht so aufbaue, dass ich sie mit einer Art Wäscheklammer am Rand festklemmen könnte. Dann wäre sie ein wenig variabel.

@Oberallgeier: Sehr gut gefällt mir der Drehbare Entfernungssensor an deinem Robo. Etwas ähnliches bau ich mir villeicht auch ein. Wenn ichs richtig sehe hasst du aber nicht die üblichen Sharp IR Entfernungssensoren verwendet?
Wenn ich eine kostengünstige Arte der Drehzahlmessung finde kommts bestimmt.

[oberallgeier]

Ach Du heiliges Kanonenrohr, das kommt daher, dass man/ich dauernd einen L293 verwende, der reichlich kleiner ist (und mein L298 liegt in der Teilekiste). Brrrrrrrrrr - ich war da wohl noch nicht wirklich wach. Peinlich, peinlich, peinlich.


... Was sind diese O-Ring-Slicks? Dichtungen aus dem Saniärbedarf? ...Stimmt, da sollte es die auch geben. Aber ich habe den Vorteil, dass ich auf relativ gut sortierte Vorräte im Technikum einer Maschinenfabrik zurückgreifen darf. Wenn ich es nicht übertreibe.

Du willst sicher selbstgefertigte Räder haben - keine gekauften ! ?


... aber nicht die üblichen Sharp IR Entfernungssensoren verwendet? Wenn ich eine kostengünstige Arte der Drehzahlmessung finde kommts bestimmt.Doch, am Strohhalm ist ein üblicher Sharp. Es ist der GP2D120, in den Bildern sogar noch im Originalzustand. Drumherum sind auf -45°, 0° und +45° meine einfachen Sensoren, siehe unten.

Meine kostengünstige Abstandsmessung ist in einem gesonderten Thread, hier die Zusammenfassung, (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=399665#399665) sonst halt den ganzen Thread lesen.


Ich überlege, ob ich die Sensorik villeicht so aufbaue, dass ich sie mit einer Art Wäscheklammer am Rand festklemmen könnte. Dann wäre sie ein wenig variabel. So etwas Ähnliches hatte ich im Teststadium (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=388755#388755) auch gemacht, allerdings hatte ich diese schwarzen Klammern aus dem Bürobedarf benutzt, die halten wesentlich besser als die Wäscheklammern.

[Barthimaeus]

Fertige Räder hab ich in der Größe nicht gefunden. Außerdem habe ich keine Lust 10 Euro/Rad auszugeben.

Wäscheklammern sind auch nicht sehr ästhetisch :)

[AndyTrendy]

Hallo

Hm meine Motoren laufen leider überhaubt nicht synchron.Habe einfach mal ein Stück Klebeband auf die Räder geklebt.Schon nach 20-30 Sec Laufezeit habe ich ca eine halbe Umdrehung Unterschied.Nun muss ich mal schauen wie ich das hinbekomme.Scheint so als hättest du mehr Glück gehabt.

Was die Räder angeht.Ich habe mir die billigsten Räder in einer ähnlichen größe wie du brauchst gekauft.bei Conrad ca 10 Euro für beide Räder.Dan habe ich einfach eine Gewindestange mit einer Kupplungsmuffe an der Welle des Motors befästigt.Jetzt kann ich einfach jedes Rad mit normalen Mutter befestigen.

[Klingon77]

hi,

das sieht ja mal spitze verarbeitet aus :mrgreen:

Sind die Teile gedreht; gefräst? Oder hast Du soviel Geduld aufgebracht die per Handarbeit so sauber auszuarbeiten.


Schau mal im EBAY nach Makrolon.

Das ist einer meiner Lieblingswerkstoffe.

Ein schlagzähes Polycarbonat das sehr bruchfest ist und sich auch leicht verarbeiten lässt.

CD´s und DVD´s werden daraus gefertigt.

Beim bohren, Fräsen und drehen hast Du nicht das Problem des "schmierens" bei Erwärmung.

Günstige Platten in ca. DIN A4 Größe gibt es in EBAY.


Bei Bohrungen in Randnähe sollte ein Mindestabstand von 1xBohrungsdurchmesser eingehalten werden.
Weiterhin sollten keine Senkkopfschrauben verwendet werden weil die beim Anziehen Seitenkräfte entwickeln welche zur Rissbildung führen kann.

Irgendwo auf der BAYER-Seite gibt es auch ein Datenblatt zur Verarbeitung.

liebe Grüße,

Klingon77

[Barthimaeus]

Danke für das Lob! Ich übe mich größtennteils in den traditionellen Disziplinen: Bauplan 1:1 ausdrucken, auf die Platte kleben, herumzeichnen, Löcher ankörnen, aussägen (elektrische Laubsäge), Bohren, Schrauben, usw.
Ich habe zwar eine einfache Drechselbank für die Bohrmaschine, aber damit lässt sich nicht präzise arbeiten. Vom Fräsen kann ich nur träumen.
Makrolon hört sich ganz gut an - insbesondere weils nicht so schnell schmilzt. Vielen dank für den Tipp.

Ich schau mir die Räder bei Conrad mal an. Villeicht findet sich ja dort was.

[Barthimaeus]

So, die zweite Etage ist aufgebaut, das Akku verstaut und langsam fängsts an nach einem Roboter auszusehen (finde ich zumindest). Die Elektronik ist noch nicht draufmontiert, aber ich habe sie im "draufgelegten" Zustand bereits erfolgreich getestet. Es sieht einfach genial aus, wenn man von Obern zusieht, wie der Robo sich auf der stelle dreht. Die Sensorik besteht zur Zeit noch aus einem einzelnen Bumper, aber vermutlich werde ich mir bald ein SRF02 holen, um ihn ein wenig autonomer zu machen.

Hier die Bilder:

[HannoHupmann]

Leider muss ich bei dem ganzen Lob, dass du bisher bekommen hast, nun auch deutliche Kritik los werden. Ich meins nicht böse aber mir fallen da doch einige Dinge auf die besser werden sollten.

Schon richtig erkannt hast du, dass die Räder unbrauchbar sind. Gerade auf dem letzten Bild sieht man, dass die Motoren fast am Boden schleifen. Die Räder sollten also deutlich größer werden (zur Not an der Seite überstehen lassen oder in die Grundplatte Schlitze schneiden. Letzte Lösung hat den Vorteil, dass wenn eine Inkrementalscheibe auf den Rädern aufgebracht wird, diese bequem ausgelesen werden kann. Die Befestigung der Motoren an der Grundplatte gefällt mir auch überhaupt nicht, die Schrauben sind viel zu klein, bzw. wenns nicht anders geht dann wenigstens ordentliche Beilagscheiben dazwischen.

Der Akku wird nicht ganz leicht sein, daher ist es fraglich ob man auf dauer die Räder nur auf der Motorwelle lagern sollte. Den Mechanikern im Forum dreht es den Magen um wenn sie sowas sehen, aber dem Anfänger ist sowas erlaubt. Gegebenenfalls lässt du dir hier von ein paar Experten helfen. (ich könnte mir sogar vorstellen, dass der Klingon77 dir für nen 10er zwei hübsche Räder dreht). Ansonsten plünder den Baumarkt.

Zwei Stützräder sind immer problematisch. Grundsätzlich sollte man Roboter mit zwei Antriebsrädern und einem Stützrad bauen (Durch den Akku kanns du den Schwerpunkt soweit nach hinten verschieben, dass dir eines ausreicht). Die Problematik bei einer doppelten Ausführung ist, dass der Roboter gerne mal aufsitzt und dann mit einem Rad (oder gar beiden) keinen Bodenkontakt hat.

Jetzt zur Elektronik, entweder hat du alles auf der Unterseite der Platine versteckt oder dein L298 verfügt nicht über ausreichende Kondensatoren. Die Versorgungsspannung der Motoren sollte mit 2200µF und 200µF geglättet werden, ansonsten wird die Logik öfter Probleme machen. Ich kann zwar die Unterseite der Platine nicht sehen, mir aber denken, dass die Massepotentiale von Leistungs- und Logikteil nicht getrennt sind (den Fehler hab ich auch gemacht). Was sind das für ulkige Freilaufdioden? Ich kenn die normal nur in einer anderen Bauform, müsste man gleich mal im Datenblatt dafür nachsehen ob die überhaupt dafür geeignet sind.
Die Kabel anschlüsse direkt auf die Platine zu löten halte ich persönlich für fragwürdig. Damit verbaut man sich die Möglichkeit Motoren abzuklemmen oder auszutauschen. Solche Lötverbindungen reissen außerdem gerne ab oder brechen ohne dass man es merkt (ergibt dann immer viele schöne Stunden bei der Fehlersuche). Achja und Befestigungslöcher auf der Platine vorsehen, dann kann man die auch schon auf den Roboter flanschen und muss die nicht aufkleben.

Zum Schluss aber auch ein wenig Lob, die Platine gefällt mir von der Art her sehr gut, schaut ordentlich aus. Wie hast du die hergestellt?

Bitte nicht falsch verstehen, ich will dich auf keinenfall vergraulen oder gar dein Projekt schlecht reden. Ich will dich mit meiner Kritik nur auf mögliche Fehlerquellen hinweisen, die mir spontan auffallen und dich davor bewahren später keinen Spass mehr an deinem Roboter zu haben, weil er nicht funktioniert.

[Barthimaeus]

Im Gegenteil: Vielen Dank für die hilfreichen Verbesserungsvorschläge.

Die Problematik mit den dicht über dem Boden schleifenden Motoren habe ich mittlerweile gelöst. Indem ich die Grundplatte oberhalb der Motoren jeweils mit zwei Löchern versehen habe, konnte ich die Motoren mit Kabelbinder ( ^^ ) fixieren. So können sie sich nicht mehr runterbiegen. Unterlegscheiben werde ich hinzufügen, sobald ich im Baumarkt war...

Jetzt, da sich die Motoren nicht mehr runterbigen, stimmen auch die Maße aus meinen Berechnungen und CAD Zeichnungen wieder. Alle Räder liegen nun auf.

Ich habe den L298 so beschaltet, wie es im Wiki empfohlen wird (Ansteuerung mit dem Schaltkreis L298) , aber bei meiner nächsten Platine werde ich an die Kondensatoren denken. Die Platine wurde mit der Fototransfertechnik erstellt. Das hat bisher immer zu meiner Zufriedenheit geklappt. (Habs auch mal im Wiki dokumentiert: Platinenherstellung mit der "Belichtungsmethode"). Die fehlenden Befestigungslöcher sind mir auch schon schmerzlich aufgefallen :(, aber es ist ja mein erstes, richtiges Projekt.

Die Freilaufdioden sind BYW20E, die mir an anderer Stelle empfohlen wurden.

Eine Frage noch: Kennt sich jemand mit CSD Electronics aus? Brauchen die sehr lang fürs liefern?

[HannoHupmann]

Man lernt am Projekt @Bartimaeus. Glaub mir du bist nicht der Erste der da solche Erfahrungen macht, sowas passiert sogar noch sehr viel später.

Zu den BYW20E find ich nicht mal ein Datenblatt auf die Schnelle (was mich doch sehr wundert und etwas skeptisch werden lässt, aber ich muss gestehen auch nicht besonders intensiv gesucht zu haben).

Die Kabelbinder Lösung ist sicher nicht schlecht, trotzdem würde ich größere Räder verwenden. Bischen Bodenfreiheit ist einfach nicht verkehrt.

Leider steht in der Wiki zur Motoransteuerung halt nur die halbe Wahrheit. Hier ein bischen mehr zur Wahrheit http://www.robotikhardware.de/bilder/schaltung298getriebe.gif

[ikarus_177]

Hi,

also ich war bis jetzt immer sehr zufrieden mit CSD. Die Lieferzeit schwankte so zwischen 3-5 Tagen. Die Ware war bei mir immer sehr sauber eingepackt und hat keinerlei Transportschäden aufgewiesen. Daher für mich eine wirklich empfehlenswerte Alternative zu C & Co...

viele Grüße

[oberallgeier]

CSD hatte es zu mir - ich wohne bekanntlich am Rande der Welt - auch schon mehrfach von einen auf den anderen Tag geschafft. Na und bei Preisvergleichen . . . . sieht jeder, wo er kaufen soll. Nicht zuletzt beim Mindermengenzuschlag und den Transportkosten.

[Barthimaeus]

Meine Bestellung ist angekommen. Alles prima. Mal schaun, ob das LCDs tut.

[oberallgeier]

Hallo Barthimaeus,


... schaun, ob das LCDs tut.? ? ? War das ein Kauf ohne Garantie? Überschwemmungsschaden oder so?

Zur Inbetriebnahme eines LCDisplays kann ich RNWiki wärmstens empfehlen. Die "Bascom"-Seite liefert einen hübschen ersten Test, (https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Bascom_und_LCD%27s#Anschluss) bei dem man schon ohne Software sieht, ob das Display "läuft". In Betrieb genommen hatte ich mein erstes mit der 4-Bit Ansteuerung mit Busy(I/O Mode) aus einer Seite für LCD am AVR (https://www.roboternetz.de/wissen/index.php/LCD-Modul_am_AVR#4-Bit_Ansteuerung_mit_Busy.28I.2FO_Mode.29) - ach ja, und mit der lib von PFleury. Alles ging bei mir damit ohne Probleme.

[Barthimaeus]

Habe jetzt alle Verbindungen 10000mal getestet und die Spannungen nachgemessen. Das LCD ist tot.

Tja - meine Testschaltung war leider nicht aus der Bascom Sektion, sondern aus den weiten des Netzes. Dort wird leider kein 15k Wiederstand erwähnt (sonst aber identisch). Vielleicht ist dies der Grund des frühzeitigen Ablebens meines LCDs beim Drehen am Poti (Balken waren vorm Drehen erkennbar, kamen aber beim zurückdrehen nicht wieder)? War meines da überempfindlich?


Morgen werd ich wohl-oder-übel ein neues bestellen müssen :( Ich hoffe, dass es länger lebt als das erste. Sonst wirds auf Dauer teuer...

[HannoHupmann]

@Barthimaus, mach dir nichts draus ich hab schon innerhalb von Sekunden Bauteile im Wert von 80€ verraucht und auch ein Lipo für 40€ ist schon verstorben. Jeder hier kann dir von ähnlichen Erfahrungen berichten, man lernt dabei vorsichtig zu sein und aufmerksam zu bleiben.

[Barthimaeus]

Geschafft! Habe mich grade mal wieder getraut ein LCD auszupacken und: Es funktioniert !!! Ich habe jetzt auf vor dem 5k Trimmer noch einen 10k Festwiederstand sitzen. Zum testen habe ich die Bascom Funktionen genommen - weils einfach schneller geht.


mit der lib von PFleury Ist die einfacher zu verwenden, als die "normale" Ansteuerung, die im C Tutorial von mikrocontroller.net beispielsweise geschildert wird?

Mittlerweile hat mein Robo auch einen Reflexoptokoppler (drucklosen Schalter), der (nach unten gerichtet) verhindert, dass der Robo vom Tisch fällt. Wie kann ich eigentlich am einfachsten eine saubere Linienverfolgung implementieren? Besagte Reflexoptokoppler funktionieren nämlich auch mit schwarzen Linien (die absorbieren scheinbar genug Infrarotlicht). Brauche ich 2 oder besser sogar 3 Sensoren?

Die aktuellen Bilder (noch ohne LCD) findet ihr auch hier:
http://barthimaeus.dyndns.org/fotos.php?zahl=11&ordner=raah01&fotomenue=on&galerie=13

[Barthimaeus]

Wie ich bereits angedroht hatte, habe ich meinem Robo nun eine Linienverfolgung einfachster Art spendiert. Sie benutzt nur einen Sensor und wirkt daher ein wenig abgehackt - funktioniert aber prima! Zur Sicherheit habe ich nun auch einen kleinen Kühlkörper am L298 angebracht, sodass dieser sich nun kaum mehr über Raumtemperatur erwärmt. Ein kleines Demovideo gibts auch. http://barthimaeus.dyndns.org/raah01.avi

[Klingon77]

hi,

Glückwunsch zum Bau der ersten autonom arbeitenden Maschine.

Läuft doch super \:D/


Wie erkennt der Robby bei nur einem Sensor, ob er nach rechts oder links korrigieren muß, wenn er dei schwarze Linie verlässt?


liebe Grüße,

Klingon77

[Barthimaeus]

Danke !

Die rechts/links Korrektur ist ein wahrer Geniestreich ;) Der Roboter korrigert nämlich immer nur nach rechts. Der Roboter bleibt immer an der linken Kante der Linie. Und das bewerkstellige ich mit einem kleinen Trick:

Der innere der beiden Motoren läuft schneller und drängt den Robo somit nach außen. Zum korrigieren wird er dann einfach kurzzeitig ausgeschaltet.

Simpel, aber es funktioniert (Könnt ihr das Video abspielen? habs nochmal in avi umgewandelt http://barthimaeus.dyndns.org/raah01.avi)

[Klingon77]

hi,

die Korrektur ist pfiffig und für ein Oval ausreichend.

Problematischer wird es bei einer "S"-Linie.

Das Video funzt bei mir prima.

liebe Grüße,

Klingon77

[Barthimaeus]

Nicht viel Zeit zum posten, also kurz und knapp:
Doppelsensor für die Linienverfolgung ist fertig. Dadurch ist die gesamtfahrweise dynamischer und der Roboter kann nun auch in die andere Richtung fahren, sowie kompliziertere Muster, wie zb. eine 8 abfahren. Video: http://barthimaeus.dyndns.org/raah01_2.avi

[Klingon77]

hi,

läuft doch einwandfrei \:D/

In Deinem Link muß man das ".abi" gegen ".avi" ersetzten.

Dann geht der download.

liebe Grüße,

Klingon77

[Barthimaeus]

Ich habe grade das Programm noch ein wenig optimiert. Wenn nur einer der beiden Sensoren die Linie aus den Augen verliert, so wird der gegenüberliegende Motor nicht gleich komplett ausgeschaltet, sondern nur auf halbe Geschwindigkeit reduziert. Sobald beide Sensoren die Linie verloren haben wird der Motor, der zuvor langsamer gelaufen ist ausgeschaltet und somit die letzte Korrektur vortgesetzt.
Insbesondere die Geraden kann der Roboter nun schneller zurücklegen, da er mehr Zeit mit fahren und weniger Zeit mit Drehen verbringt.

Fallen euch noch weitere Möglichkeiten zur Optimierung ein?