Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Linienverfolgunsroboter Diplomarbeit
Hi
Ich arbeite derzeit im Rahmen einer Diplomarbeit an einem Linienverfolgungsroboter. Dieser soll zusätzlich Hindernisse auf der Linie erkennen und ausweichen. Das Hauptziel sollte sein das wir mit dem Roboter an der RobotChallenge(http://www.robotchallenge.at/) teil nehmen können. Wir wollen in den Kategorien Parallel Slalom (http://www.robotchallenge.org/reglement/parallelslalom/) und Slalom Enhanced (http://www.robotchallenge.org/reglement/slalom-enhanced/) antreten. Die genauen Regeln sind bei den Links erklärt.
Zur Linienerkennung haben wir uns überlegt das wir 7x Sensoren vom Typ CNY70 (http://www.vishay.com/docs/83751/cny70.pdf) verwenden aber die Anzahl können wir noch ändern. Weiters zu Hinderniserkennung wollten wir einen SRF05 Ultraschallsensor (http://www.roboter-teile.de/Shop/themes/kategorie/detail.php?artikelid=66&source=2) verwenden. Als Mikrocontroller wollen wir einen Atmel Mega16 verwendenund als Akkupack wollten wir ein Rc-Akku-Pack mit 7,2 Volt (6-Zellen) verwenden könnte aber auch noch geändert werden.
Die Frage lautet jetzt welche Antriebskonzept das beste für diesen schnell wechselnden Kurs ist. Das heist Vorderantrieb oder Heckantrieb, zwei oder 1 Motor und welche Art zu lenken. Gut wären auch Vorschläge für Motoren und wie man deren Störungen reduzieren kann. Im Jahr davor gab es deshalb Probleme mit den Ultraschallsensoren.
MFG Aristo
ist es nicht sinn einer DIPLOMarbeit, soetwas herrauszufinden? soll ja auch niveau haben und nicht nur aus einem forum abgeschrieben worden sein...*meine meinung*
hallo,
kann mich da meinem vorredner eigentlich anschließen. ich halte das ganze sowieso zu einfach für ne DA. dann sollten wenigstens die vor und nachteile der einzelnen antriebs- und sensorkonzepte herausgearbeitet und verglichen werden. vorallem ist ein forum als quelle nicht wirklich sinnvoll zu verwenden.
und jetzt trotzdem noch paar tipps: zur entstörung sollte sich mit ein bisle suchen genug finden lassen. es ist vermutlich mit jedem antriebskonzept zu lösen. die schwierigkeiten bei der umsetzung liegen dann halt an unterschiedlichen stellen.
mfg jeffrey
@Aristo: Könnte es sein, dass du nicht aus Deutschland, sondern aus Österreich kommst? Denn dort gibt es ja noch die Diplomarbeit an einer berufsbildenden höheren Schule, was in Deutschland in etwa einer Facharbeit am Gymnasium entsprechen dürfte (ersetzt eine Klausur). Wenn ja, dann solltest du das unbedingt anmerken, denn sonst geht man hier in Deutschland erst mal von der Abschlussarbeit eines Hochschulstudiums aus...
ja Ich komme aus Österreich und besuch derzeit die HTL Mödling
oberallgeier
18.09.2009, 12:17
... sinn einer DIPLOMarbeit, soetwas herrauszufinden ...Ach dremler, lieber Hobbyfreund. Es gibt Dickbrett- und andere Arbeiten. Weißt Du doch. Und ich kenne auch welche vom Typ "andere Arbeiten", die fast 400 Seiten (!!) lang sind. Aber nur eine mit einer 0,7 für 26 Seiten. Die nächste Challenge.at ist im März. Wenn ich da lese:
... Gut wären auch Vorschläge für .... Im Jahr davor gab es deshalb Probleme ...... dann weiß ich doch, dass da schon mal Monate mit dolce far niente verbracht wurden, um jetzt in sechs Monaten so ein Highspeed-dingens zusammenzuschustern. Immerhin darfst Du ja neben Deinen Überlegungen für gute Vorschläge auch noch
... Die genauen Regeln sind bei den Links erklärt ...... Dich selbst zur tatsächlichen Aufgabenstellung kundig machen. Ohne dem müsstest Du an Deinen eigenen Projektchen arbeiten.
Andererseits - wenn er wirklich HTL macht - ich kenne einige, die extrem gut sind (Leute und Diplomarbeiten).
Also mal zum Thema der Antriebskonzepte:
Generell fallen mir folgende Antriebskonzepte mit folgenden Eigenschaften ein. (+ Bonus, - Malus)
2 angetrieben Räder, ein frei drehendes:
+ sehr einfach Ansteuerung und Lenkung über die Motorgeschwindigkeit
- beim ändern der Fahrtrichtung dreht das freie Rad unkontrolliert(?) mit und dadurch ist eine sehr genaue Fahrplanung schwer.
Kettenantrieb:
+ sehr genaue Steuerung möglich, da nur 2 Aktoren und keine Unbekannte. (Bis auf den überall auftretenden Schlupf)
- Hoher Stromverbrauch, aufgrund großer Reibung
Omniwheels:
Werden bei den "professionellen" Roboterwettbewerben oft benutzt.
+ sehr gute Steuerung und Beweglickeit in alle Richtungen
- Anschaffung und Montage
- Steuerungsalgorithmen kompliziert
Es gibt sicherlich noch einige andere Antriebskonzepte, aber die hier fallen mir auf Anhieb ein!
mfg
Andun
Nachtrag:
Siehe auch: http://www.rn-wissen.de/index.php/Roboter-Typen#Roboter_mit_R.C3.A4dern
google wirft eine menge konzepte zum antrieb von kompetitiven linienfolgern aus; am elegantesten fand ich eine art sattelschlepperaufbau, wo die (einachsige) zugmaschine der linie folgt und den auflieger mit den schweren komponenten (akkus...) nachschleppt.
wenn ich mir die videos der letzten robochallenges so anschaue, halt ich aber die regelungstechnik für die viel größere herausforderung.
mal schaun, ob aus meinen planungen relalität wird, wenn ja, werd ich auch mit dem ultimativen linienfolger antreten und alle herbrennen :-)
@oberallgeier: das schuljahr hat grad angefangen, die letzten 6 monate sind also in der hinsicht gar nicht vorhanden gewesen zum verplempern :-)
ciao,
cm.
oberallgeier
19.09.2009, 08:53
... das schuljahr hat grad angefangen, die letzten 6 monate sind also in der hinsicht gar nicht vorhanden gewesen zum verplempern ...GAR nicht vorhanden? Seltsam. Die Ferien in Wien dauern von 04.07. - 05.09. -- ist das Gänsehäufel immer noch so verlockend? Es wäre mir neu, dass HTLler in den Ferien Prüfungen haben (Stichwort: vorlesungsfreie Zeit). Aber es ist ja genaugenommen egal wie andere ihre Projekte terminieren.
Die Regel ungstechnik ist eindeutig die größte Herausforderung, geht auch Hand in Hand mit der maximalen Nutzung der Fahrbahnhaftung. Hier muss das komplette, endgültige System aufgebaut, danach muss diese Endkonfiguration getestet, optimiert (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=460921&sid=833448d82e442e424a37c484e90fcaeb#460921) - und wenn nötig geändert werden. Und ich bin nicht sicher, dass die CNY die optimale Wahl ist. Aber all das ist nur meine persönliche Ansicht die ich niemandem aufdrängen werde.
Hi Aristo!
Ich hab vor zwei Jahren fast die selbe Diplomarbeit an der HTL Hollabrunn gemacht. Leider ist unsere Projekthomepage wegen anderen Prioritäten und vor allem Zeitmangel 1.) echt mies geworden und 2.) auch nicht öffentlich online zugänglich (hat allerdings nichts mit der Qualität der HP zu tun, die anderen von unserem Jahrgang sind auch nicht online) sonst hätte ich dir jetzt den Link dazu gegeben. Bei uns war die Robotchallenge allerdings nur ein Teil der Aufgabenstellung weil auch bei uns die Meinung vorherschte es ist zu wenig/einfach für eine komplette DA, was sich allerdings als Fehleinschätzung herausstellte.
Aber wie auch schon weiter oben erwähnt sollte es ja eine Teilaufgabe der DA sein herauszufinden welche Antriebskonzepte, Sensoren, uC usw. sich am besten eignen für die Aufgabenstellung. So war es zumindest bei uns und das waren auch ca. 20 Seiten in der Doku. Wenn du dir jetzt alles vorkauen lässt fehlt dir das dann.
Falls es bei euch allerdings kein Problem ist, wenn du dich auf Foren und auf Erfahrungen von anderen DAs beziehst kann ich dir gern mehr über unsere Erkenntnisse erzählen.
lg neumi
P.S.: Mein Avatar ist der Roboter mit dem wir damals an der Robotchallenge teilgenommen haben.
... das schuljahr hat grad angefangen, die letzten 6 monate sind also in der hinsicht gar nicht vorhanden gewesen zum verplempern ...GAR nicht vorhanden? Seltsam. Die Ferien in Wien dauern von 04.07. - 05.09.
ich wollt eigentlich darauf hinaus, daß die mit dieser diplomarbeit befassten möglicherweise erst vor kurzem von ihrem glück erfahren haben... jedenfalls wenn ich von der konfusen organisation am gym meines buben auf die HTL mödling schließen darf.
Die Regel ungstechnik ist eindeutig die größte Herausforderung, geht auch Hand in Hand mit der maximalen Nutzung der Fahrbahnhaftung.
yup. und wenn so eine diplomarbeit fachübergreifend ist, dann sollte man wohl mit der physik anfangen und einmal grob durchrechnen, wie schnell das ding in den von den regeln vorgegebenen kurvenradien maximal sein kann, wie schnell daher die maximale geschwindigkeit auf den geraden sein kann, und darauf den antrieb auslegen. dann stellt man sich an einem sonnigen samstag ca einen km von der HTL entfernt an die weinstraße und schaut sich das mit den kurven und der haftung in der praxis an...
cm.
ist es nicht sinn einer DIPLOMarbeit, soetwas herrauszufinden? soll ja auch niveau haben und nicht nur aus einem forum abgeschrieben worden sein...*meine meinung*
Also in Deutschland macht man eine Diplomarbeit z.B. dafür um Ingenieur zu werden.
Für eine Diplomarbeit muss man immer auf irgendwelche anderen Informationsquellen zurückgreifen. Traditionell waren das meist Bücher, heutzutage ist es aber auch das Internet.
Ob man dabei Informationen von irgendwelchen wissenschaftlichen Abhandlungen von´Universitäten oder aus Foren nutzt sollte ziemlich egal sein.
Ob man die Information in dem einfach Forum nur findet, oder erhält indem man nachfragt, sollte eigentlich auch völlig egal sein. Wissenschaftler diskutieren ja auch miteinander.
Sich schon vorhandenen Projekte anzusehen ist auch völlig legitim. Ein Ingenieur der das nicht macht wäre ein lausiger Ingenieur, daher sollte dasselbe für den Diplomanden gelten.
Die Aufgabe einer Diplomarbeit ist es, sich aus den vielen vorhandenen und besonders Internet leider auch oft falschen Informationen die richtigen rauszusuchen, diese richtig zu verknüpfen und richtig darzulegen, warum man etwas so und nicht anders macht.
Die Informationen die man dazu verwendet, gehören natürlcih als Quellenangabe aufgelistet.
Wenn man wie hier die Aufgabe hat etwas zu entwickeln, was es schon x-fach gibt (z.B.: Linienfolger) hat der Diplomand halt die schwierige Aufgabe sein eigenes Projekt besser zu machen.
Falls das tatsächlich nicht mehr geht, bleibt ihm eigenlich nur darzulegen, warum er es genauso macht und es nicht bessser/sinnvoller/effektiver geht.
Letzterer Fall ist aber ziemlich unwahrscheinlich und wenn er tatsächlich eintritt hätte der Professor der die Diplomarbeit vergeben hat gepennt.
kann mich da meinem vorredner eigentlich anschließen. .........dann sollten wenigstens die vor und nachteile der einzelnen antriebs- und sensorkonzepte herausgearbeitet und verglichen werden.
Richtig. Aber das gehört dann in die Diplomarbeit und nicht unbedingt hier ins Forum.
vorallem ist ein forum als quelle nicht wirklich sinnvoll zu verwenden.
Warum nicht? Alle Informationsquellen sind sinnvoll. Man muss nur richtig beurteilen, ob die gefundenen Informationen korrekt sind, was in einzelnen Beiträgen in Forum sicherlich häufig nicht der Fall ist.
Ich find es ehrlich gesagt ein bischen albern, das hier immer gleich wie bei 6.Klässlern der Ellenbogen übers Diktat gelegt wird, wenn jemand sagt, dass Informationen für eine Schul- oder Ausbildungaufgabe sucht.
a) ist es trotzdem völlig legitim sich entsprechende Informationen auch in Foren zu suchen
b) werden damit nur die ehrlichen bestraft, diejenigen die nicht angeben wofür sie die Info benötigen bekommen sie ja
Besserwessi
19.09.2009, 14:42
Das mit dem Vergleich der Antriebssysteme sehe ich etwas anders als Andun:
Mit 2 getrennt angetriebenen Motoren wie z.B. beim Asuro hat man eine bessere Kontrolle als mit Ketten. Das Hilfsrad, bzw. der Rutscher stört nicht weiter und kann für die Steuerung vernachlässigt werden. Bei Ketten hat man das Probem das die in Kurven seitlich verrutschen müssen und man nicht genau sagen kann, ob die mehr vorne oder hinten rutschen.
Die Omniweels haben wegen der fehlenenden seitlichen Führung weniger Haftung. Für eine Wirklich schnelle Beschleunigung oder hohe Geschwindigkeit in Kurven sind die also nicht gut geeigent.
Intuitiv scheint mir der Antrieb über 2 unabhängig angetriebene Räder plus Rutscher oder Möbelrolle auch am günstigsten.
Ich habe aber irgendwo im Netz mal einen kleinen Linienfolger gesehen, der nicht über unterschiedleich Frehzahl der Antriebsräder sondern wie ein Dreirad über das dritte Rad gelenkt wurde.
Der Autor hat dazu geschrieben und auch irgendwie begründet, dass diese Art Lenkung Vorteile für die Regelung beim Verfolgen der Linie hätte.
Es gab auch ein Filmchen dazu, auf dem man sehen konnte, dass der kliene Linienfolger rasend schnell über die Linie flitze.
Leider finde ich die Webseite nicht mehr.
Welche Antrieb und Lenkung am günstigsten ist, hängt sicherlich auch davon ab, welche Art von Linien verfplgt werden sollen.
Bei gröseren Radien kann ich mir gut vorstellen, dass eine Herkömmlich Lenkung für die Regelung einfacher ist und sich auch das Fahrwerk besser auf schnelle Kurvengeschwindigkeiten auslegen lässt.
Bei sehr engen Kurven, Abzweigungen, Kreuzungen usw. ists vermutlich vorteilhafter, wenn das Fahrwerk mit 2 Rädern und Panzersteuerung auf der Stelle drehen kann.
Einen Kettenantrieb kann ich mir auch nicht sonderlich günstig vorstellen, weil der a) träger als ein einzelne Antriebsräder sein wird und b) darauf basiert, dass die Ketten beim Lenken seitwärts rutschen.
Zur Linienerkennung haben wir uns überlegt das wir 7x Sensoren vom Typ CNY70 (http://www.vishay.com/docs/83751/cny70.pdf) verwenden aber die Anzahl können wir noch ändern.
Hierzu habe ich auch schon öfter recht kritische Berichte gelesen.
Für die Regelung ist es normalerweise vorteilhaft, wenn man analoge, idealerweise lineare Messwertewerte zur Position über der Linie hat.
Die CNY70m kann man zwar auch analog auslesen, aber aus 7 Stück davon eine relative lineare Funktion für die Positionsbestimmung über der Linie zusammenzubasteln stelle ich mir recht kompliziert vor.
Die CNY70 funktionieren glaube ich auch nur auf sehr kurze distanzen, d.h. sie müssen recht nah über der Linie positioniert werden und haben dann einen recht schmalen Erfassungswinkel.
D.h. für eine lückenlose Abtastung muss man sie vermutlich versetzt montieren.
Bei digitaler Auswertung sollte das kein Problem sein, einen analogen Wert für die Position über der Linie zu bekommen macht das aber vermutlich noch schwieriger.
oberallgeier
19.09.2009, 15:37
Ich bin (auch) sicher, dass die Zweirad-Lösung mit getrennten Antrieben für einen Linienfolger die optimale Wahl ist. Zwar fährt mein WALL R (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=45658&highlight=)(Anm.: ist aber kein Linienfolger) mit einem Motor, ohne Differ ential, aber mit getuntem Fahrgestell und nachgearbeiteter Lenkung per Ser vo rund 1,5 m/s ohne Schleudern, aber meine laufenden Tests zur Regelung zeigen, dass die Wendigkeit mit einem Zweiräder schon ziemlich gut ist. Meine relativ neue Standard-Testroute (siehe Thread zu MiniD0) dürfte das beweisen.
Über Kettenantriebe kann ich nichts sagen, der Einwand der nicht richtig kontrollierbaren Drifterei hält mich von solchen Fahrzeugen ab. Ähnliches gilt >>auch dieses nur nach meine Ansicht<< für Omniw heels.
... wie ein Dreirad über das dritte Rad gelenkt ... Vorteile für die Regelung beim Verfolgen der Linie ...Das kann ich mir gut vorstellen. Die Regelung des Zweirades (mit Rolle oder Rutscher) ist ja üblicherweise eine Geschwindigkeitsregelung der Räder, während ein gelenktes Rad ja DIREKT auf die Richtung wirkt. Nur - eine wirklich gut konzipierte Regelung inklusive Odometrie beim Zweiräder dürfte m.E. dem gelenkten Dreirad nicht nachstehen. Nicht bei den Taktfrequenzen im 16/20 MHz-Bereich.
Wie schon weiter oben erwähnt hab ich eine ähnliche DA gemacht und werde jetzt mal meine Erkenntnisse in Kurzform posten:
Zum grundsätzlichen Konzept:
Es gibt drei Möglichkeiten die meiner Meinung/praktischer Erfahrung nach gut für Linienverfolgung geignet sind:
-) "Zweiradlösung" mit getrennten Motoren + Lenkrolle/Gleiter:
mechanisch einfach, kommt auch mit rechten Winkeln und engen Radien klar, haben unter anderem auch wir verwendet
-) 3 Omniwheels:
teuere Bauteile (die Omniwheels), Probleme bei der Bodenhaftung, Vorteil Roboter muss nicht gedreht werden um der Linie zu folgen, hat eine Gruppe Studenten der TU Graz verwendet
-) Roboter mit 2 Achsen und Knick-Lenkung:
sehr vielversprechendes Konzept, sehr hohe Geschwindigkeiten möglich, halte ich für regelungstechnisch am kompliziertesten, hat eine Gruppe Studenten einer oberösterreichischen FH verwendet, ich weiß alldings nicht mehr welche FH
Kettenroboter halte ich auch für wenig geeignet, weil ich glaube sie sind langsamer und haben einen relativ hohen "Rollwiderstand" sofern man das so nennen kann. Ich habe allerdings noch keinen Linienverfolger mit Ketten gesehen also kann es sein, dass ich mich täusche.
Als Sensoren zur Linienerkennung würde ich schon Reflexlichtschranken wie zum Beispiel CNY70 verwenden. Allerdings haben wir die Erfahrung gemacht, dass es wichtig ist viele Sensoren in einer Reihe nebeneinander zu verwenden. Wir haben es mit 5, 3 und 7 Sensoren in einer Reihe vor dem Roboter versucht und mit 7 Sensoren die mit Abstand besten Ergebnisse erhalten.
Alternativ könnte man auch eine Kamera und Videoverarbeitung einsetzen ist allerdings um ein Vielfaches aufwändiger.
Was du/ihr auf keinen Fall vernachlässigen dürft ist der Regelalgorithmus. Wir haben da nur einen sehr einfachen "Regler", sofern man dass überhaupt so nennen darf, der die Motoren abhängig davon unter welchem Sensor die Linie war angesteuert hat verwendet, aber wir hatten keine Zeit für einen richtigen digitalen PID-Regler oder sowas in die Richtung.
Also Motoren haben wir zuerst gehackte Servos verwendet, was aber alles andere als empfehlenswert ist, weil viel zu ungenau steuerbar und vor allem bei weitem zu langsam um auch nur annähernd konkurenzfähig zu sein.
Wir haben dann den mechanischen Teil eines Fußballroboters der TU-Wien verwendet und nur die Elektronik selbst entwickelt und gebaut. Dieses Fahrgestell verwendet Faulhaber Gleichstrommotoren mit integrierten Hall-Sensoren zur Richtungs- und Geschwindigkeitsbestimmung. Funktioniert soweit ganz gut, allerdings würde ich im nachhinein Schrittmotoren als Antireb einsetzten, weil diese am genauesten steuerbar sind. Mein nächster Roboter wird auch mit Schrittmotoren gebaut, soviel steht fest.
Hier gibt es übrigens einen Link zu eine Video von unserem Roboter in Action: http://www.htl-hl.ac.at/cms/index.php?id=el_news_detail&tx_ttnews[tt_news]=294&tx_ttnews[backPid]=707&cHash=359e1311b8
Achim S.
19.09.2009, 19:33
Hallo Freunde
wenn ihr schon über antriebe sprecht, dann kann vielleicht einer mir erklären warum meistens 2 räder und Gleiter verwendet werden und nicht 4 Räder
Achim
Wie meinst du 4 Räder? So wie bei einem Auto zum Beispiel? Wenn ja dann würd ich mal sagen weil es einfacher steuerbar, und wendiger ist als ein 4-Rad-Fahrzeug. Außerdem ist es mechanisch einfacher zu bauen weil man keine Differentiale (schreibt man das seit der letzten Rechtschreibreform noch so? ;-)) oder Lenkgetriebe braucht. Das sind zumindest die Gründe die für mich gegen ein 4-Rad-Fahrzeug sprechen.
Besserwessi
19.09.2009, 20:30
Um komkurrenzfähig zu sein, müßte man bei 4 Rädern auch schon in Richtung Allradantrieb gehen. Das wird vor allem Aufwendiger als die 2 Rad version, und nicht so wendig. Bei 4 Rädern braucht man dann auch eine Federung, wenn man keine ganz ebene Fläche hat. Die Vorteile die man mit 4 Rädern hat sind eher minimal.
Probleme hat die 2 Rad Version eher bei unebenem Gelände oder einem hohen Schwerpunkt. Auch wenn sich der Schwerpukt des Bots merklich verschiebt (z.B. variable Last) wird es da schlechter. Aber selbst dann wäre zu überlegen ob man lieber die Achse verschiebbar macht, als 4 Räder zu nehmen.
Für die typischen Linienfolger ist die 2 Rad Version schon fast ideal.
Beim Liniensensor hat der CNY70 den recht kleinen Bereich. Alternativ kann man auch einzelen Fototransistoren und LEDs kombinieren. Das gibt dann ein etwas gröberes Bild und man ist felxibler. Eine Reihe mit abwechselnd IR LED und Fototransistor im 3 mm Gehäuse, oder als SMD wäre mein Vorschlag.
Um komkurrenzfähig zu sein, müßte man bei 4 Rädern auch schon in Richtung Allradantrieb gehen. Das wird vor allem Aufwendiger als die 2 Rad version, und nicht so wendig. Bei 4 Rädern braucht man dann auch eine Federung, wenn man keine ganz ebene Fläche hat.
Da gäbe es 2 Lösungen.
a) der wirklich recht aufwendige Selbstbau
b) ein Fahrgestell von einem Auto aus dem Modellbau.
RC Modelle mit Allrad Antrieb, Federung und guter "Trassenlage" gibt es reichlich und teilweise recht günstig.
Der entscheidende Nachteil dürfte sein, dass für die ab einem bestimmten Kurvenradius einfach Schluss ist und es dann nur noch mit zeitaufwendigem Rangieren weitergehen kann.
oberallgeier
20.09.2009, 09:43
... Der entscheidende Nachteil dürfte sein, dass für die (Anm.: 4WD) ab einem bestimmten Kurvenradius einfach Schluss ist ...*gggg* In meiner aktuellen Teststrecke (http://www.youtube.com/watch_popup?v=MjLqexH6fDQ) ist genau so etwas drin, nämlich eine Kurve mit dem Radius "Null" (Kurzbeschreibung des Gefährts: gehackte + getunte Billigservos, 4AAA, ca. 30% maxGeschwindigkeit, Beschleunigung aktuell ca. 40mm/s², NUR Odometrie).
Achim S.
20.09.2009, 12:18
Hallo Freunde
da verstehe ich einige Sachen nicht so richtig. Die Sach mit dem Auto ist klar. 4 Räder und Lenkgetriebe usw. Wie ist es aber mit 4 Räder auf 2 Achsen, wovon die eine getrieben wird und die andere achse ist star. Solche teile gibt es doch auch in gross und teilweise mit 6 räder. allerdings alle getrieben. durch geschickte steuerung kommen die auch ohne lenkung aus. zum drehen auf der stelle laufen beide seiten getrennte richtungen. mir gejt es aber auch um das aussehen des ganzen und die überwindung von teppichkanten und kleinen hindernissen. der schwerpunkt muss dabei recht tief liegen. kann man doch erreichen wenn die akkus unten sind oder hinten. welchen abstand zum boden sollen denn die CNY oder andere teile haben um optimal zu arbeiten?
achim
oberallgeier
20.09.2009, 12:47
... welchen abstand zum boden sollen denn die CNY ... haben um optimal zu arbeiten ...Bei solchen Fragen bietet sich die Lektüre des Datenblattes an: sehr wenige Millimeter (einstellig). wobei das Umgebungslicht eine Rolle spielt.
... welchen abstand zum boden sollen denn ... andere teile haben um optimal zu arbeiten ...Ein Rad z.B. arbeitet bereits bei wenigen hundertstel Millimeter Bodenabstand nicht mehr optimal . . . oder eher garnicht, während sich Motoren, Controller etc. auch bei sehr vielen Metern prächtig zurechtfinden. Also - welche Teile?
Besserwessi
20.09.2009, 13:27
Der ideal Abstand beim CNY70 ist etwa 0,5 mm. Dann ist auch die Empfindlichkeit auf Fremdlicht nicht hoch. Über etwa 3 mm wirds dann deutlich schlechter. Beim CNY70 gibt es aber verschiedene Ausführungen. Da könnte es auch kleinere Unterschiede geben je nach Hersteller.
Mit enzelen LEDs /Fototransistoren kann man weiter Weg, z.B. 1-3 cm. Man muß aber mit mehr Empfindlichkeit auf Störlicht und weniger Auflösung rechnen.
Der Vorschlag mit 4 Rädern ohne Lenkung und einzelenem (bzw, Seitenweisem) Antrieb ist nicht so schlecht. Ein starre, duchgehende Achse geht dabei aber nicht. Ist dann bei der Steuerung ähnlich wie ein Kettenantrieb. Zumindestens wird man dann ein Federung brauchen, sonst hängt zeitweise ein Rad in der Luft und die Steuerung ändert sich.
ich denke, die variante mit den 4 rädern ist (wenn wir nach wie vor von einem linienfolger reden und nicht von offroad) die deutlich schlechtere. mehr aufwand als 2 räder + gleiter, mehr kraft nötig zum kurvenfahren, vermutlich je nach untergrund unterschiedliches verhalten in der kurve.
cm.
Der Vorschlag mit 4 Rädern ohne Lenkung und einzelenem (bzw, Seitenweisem) Antrieb ist nicht so schlecht.
Der dürfte dieselben Nachteile haben, wie ein Kettenantrieb, nur dass sich diese nocht stärker auswirken.
Beim Kettenantrieb finden die Kraftübertragung zum Boden auch in der Mitte der Kette statt und durch die Anordnung der Kettenräder kann man den Bodenkontakt zum vorderen und hinteren Ende der Kette reduzieren (indem die mittleren Kettenräder weiter unten liegen als die vorderen und hinteren.) Damit nähert sich eine Kette dem günstigen verhalten eines einzelnen Rades mit grossen Raddurchmesser.
Vier einzelne Räder ohne Kette dazwischen gehen genau in die andere Richtung und vergrössern den Nachteil des Kettenantriebs.
Zum Lenken müssen dann ja alle 4 Räder quer zu ihrer Laufrichtung rutschen. D.h. alle 4 Räder bewegen sich dann im nicht berechenbaren Bereich, weil sie rutschen (durchdrehen) müssen und sich je nach Untergrund unterschiedlich stark min Lauf- und Lenkrichtung bewegen.
Achim S.
20.09.2009, 19:57
Hallo Freunde
meine vorstellung ging eigentlich dahin, einen rob zu bauen mit 4 rädern. soweit klar. z,b, die beiden vorderen auf einer im prinzip langen achse. beim bau allerdings, wie beim auto einen achsstumpf zu nutzen. hat den vorteil das sich beide räder in unterschiedliche richtungen bewegen können. die beiden hinteren räder sind getrieben von 2 motoren. damit sind sie frei steuerbar in unterschiedliche richtungen. bei einer änderung der richtuing ziehen die räder hinten und 2 vorn kommen automazisch in die selbe richtung. über feder oder federbeine habe ich noch nicht nachgedacht. das problem wollte ichanders lösen. durch eine entsptechende gewichtsverteilung mit den akkus nach hinten haben die räder eigentlich einen optimalen kontakt zum boden. daher auch meine frage nach den sensoren zur linienverfolgung. diese sind meistens unterhalb der platine dran. und wie weit kann denn der abstand zum baden sein? kommt dabei gkeich die nächste frage. sehr viele rob haben R6 (aaa) akkus dran so 4 bis 8 oder mehr. isr es dabei nicht sinnvoller r14 oder sogar r20 akkus zu nehmen. um ein gewicht zu erreichen bestimmt sinnvoller
achim
achim s.: ich versteh das noch nicht ganz; willst du die vorderräder wie beim einkaufswagen auch um eine senkrechte achse drehen lassen? wenn sie nämlich fix montiert sind, mußt du sie in kurven seitlich verschieben und die entsprechende kraft aufbringen dafür.
zu den akkus ist die erste überlegung wohl, wie lang der bot fahren können soll auf einer ladung. wenn das feststeht, würd ich so leichte und kleine akkus wie möglich verbauen; das spart schlußendlich energie und platz.
zum bodenkontakt: die mögliche beschleunigung (längs und quer, also auch der kurvenspeed) deines bots ist (bei starken motoren) durch die haftreibung der räder am untergrund begrenzt, da hilft dir mehr gewicht nicht, weil sich das rauskürzt. bei schwachen motoren bist du durch das max. motordrehmoment begrenzt, da ist geringeres gewicht besser.
bleibt also noch die gewichtsverteilung: da kannst du mit schwereren akkus IMHO nur das ausgleichen, was du vorher beim layout des bots verbockt hast.
soweit jedenfalls meine theoretischen überlegungen,
cm.
prinzip langen achse. beim bau allerdings, wie beim auto einen achsstumpf zu nutzen. hat den vorteil das sich beide räder in unterschiedliche richtungen bewegen können.
Für mich irgendwie sehr schwer vorstellbar, was du meinst. Beim Auto hat man normalerweise eine Trapezlenkung. Die Rader sitzen dabei auf Achsstummeln, können aber nicht in unterschiedliche Richtungen schwenken sondern stehen immer parallel zueinander.
Damit das funktioniert, dürfen die Räder natürlich nicht an einer durchgängigen langen Achse hängen.
Ich bin mir auch ziemlich sicher, dass eine Trapezlenkung nur als aktive Lenkung funktioniert, die Räder sich anber nicht passiv automatisch in die richtige Richtung drehen, wenn die Fahrtrichtung über die unterschiedliche Drehgeschwindigkeit der Antriebsräder am anderen Ende des Chassis vorgegeben wird.
Wenn das ginge, müsste man bei Autos mit Hinterradantrieb eigentlich immer einen Schlag in der Lenkuing fühlen, wenn die Hinterräder mal unterschiedlich viel Grip haben und wegen dem Differtial an der Hinterachse unterschiedlich viel Vortrieb bringen.
Ein Trapezlenkung richtet sich eigentlich immer automatisch in Geradeausrichtung aus.
Eventuell meinst du auch eine Lenkung wie bei einer Kutsche, d.h. beide Räder sitzen auf einer Achse die in der Mitte drehbar gelagert ist.
Bei Kutschen, Bollerwagen usw. hat sich diese Lenkung bewährt, da wird sie allerdings auch aktiv betrieben.
Als passive Lenkung habe ich da eigentlich schon als Kind mit der Lego-, u. Fischertechnik immer nur schlechte Erfahrungen gemacht. Wenn man das Fehrzeug geschoben hat, drehte die Lenkung soweit ich mich erinnere nie sonderlich gut in die Richtung in die sie sollte.
sehr viele rob haben R6 (aaa) akkus dran so 4 bis 8 oder mehr. isr es dabei nicht sinnvoller r14 oder sogar r20 akkus zu nehmen. um ein gewicht zu erreichen bestimmt sinnvoller
Hast du schon mal eine Schubkarre, einen Eingaufswagen, einen Bollerwagen oder irgendein anderes Fahrzeug aus eigener Kraft bewegt?
Ich hatte dabei eigentlich nie den Eindruck, dass die sich mit zunehmendem Gewicht flinker und wendiger bewegen liessen ;-)
Zusätzliches Gewicht auf der Antriebsachse hilft zwar beim Beschleunigen aus dem Stand die Kraft auf die Strasse zu bringen, durch das zusätzliche Gewicht muss aber auch mehr Kraft auf die Strasse übertragen werden.
D.h. die Effekte heben sich gegenseitig fast auf und was übrig bleibt ist Energieverschwendung.
Sobald das Fahrzeug einmal in Bewegung ist - und das soll dein Liniefolger ja vermutlich sein - schlägt das Ganze um. Für schnelle Änderungen der Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit ist Gewicht (Masse) aufgrund ihrer Trägheit immer hinderlich. Deswegen erhöht man bei Sport und Rennwagen den Anpressdruck auf die Strasse ja mit Spoilern und nicht mit Balast ;-)
Guck dir mal eine Formel 1 Sendung an, da erzählen die Kommentatoren ununterbrochen wie stark sich ein paar Liter Sprit mehr oder weniger auf die möglichen Rundenzeiten auswirken.
Bau dein Chassis besser so leicht wie möglich. Für gute Gripp gibt es im Modelbauhandel Reifen in den unterschiedlichsten Grössen, Gummimischungen und Preisklassen.
Was die Lenkung betrifft, würde ich mich einfach mal umsehen, was sich da in vorherigen Wettbewerben in derselben Disziplin bewährt hat und ob die Gewinner mehr mit der "Strassenlage" ihrer Linienfolger oder mit der Regelung dieses über der Linie zu halten gekämpft haben.
Ausserdem würde ich mich immer ein bischen an den eigenen Fähigkeiten orientieren. Das tollste Fahrwerkskonzept nutzt dir nichts, wenn du es nicht umgesetzt, sprich mit deinen Mitteln aufgebaut bekommst und das schnellste Fahrwerk nutzt dir nichts, wenn du aufgrund deiner Regelung nachher nur 10% der möglichen Geschwindigkeit nutzen kannst.
oberallgeier
21.09.2009, 15:48
... bin mir auch ziemlich sicher, dass eine Trapezlenkung nur als aktive Lenkung funktioniert ...Na ja, ein bisschen stabilisiert sie sich selbst. Probier das mal "andersrum" - im Rückwärtsgang leicht einschlagen - dann läuft das Vehikel sofort aus dem Ruder. Zur Stabilisierung unserer Lenkungen für alltägliche Autos gibts so praktische Dinge wie Vorspur (gegen Flattern) und Nachlauf (für die Richtungsstabilität). Mal gaaanz simpel ausgedrückt.
... Guck dir mal eine Formel 1 Sendung an, da erzählen die Kommentatoren ...Sie erzählen aber wohl nie, dass die F1-Renner bei flottem Tempo auch an der Decke fahren könnten - Kopf nach unten. Der Abtrieb ist riesig und übersteigt oft das Eigengewicht. Aber diesen Effekt gibts bei einem Linienfolger ja nicht - was die Jungs in diesem Thread so schreiben, dürften die andere Effekte bekommen.
Achim S.
21.09.2009, 16:57
Hallo Freunde
mit euren einwenden komme ich nicht so klar. die vordere ungelenkte achse hat 2 achsstummel. dadurch können sich beide räder in unterschiedliche achsen drehen. das gewicht auf der hinteren achse hat nur den sinn die angetriebenen räder am boden zu halten. mein vorbild ist eigentlich die marssonde mit 6 räder. diese dreht sich auf der stelle und das ohne gelenkte räder. eins ist dabei klar, mir geht es nicht um geschwindigkeit sondern um beweglichkeit und das überwinden kleiner hinternisse. eine frage bleibt noch. zur linlenverfolgung werden sensoren eingesetzt. wie weit dürfen diese vom bodeb entfernt sein?
achim
Na ja, ein bisschen stabilisiert sie sich selbst. Probier das mal "andersrum" - im Rückwärtsgang leicht einschlagen - dann läuft das Vehikel sofort aus dem Ruder.
"Aus dem Ruder laufen" hört sich für mich nicht so sehr nach "selbststabiliserend" an, und erst recht nicht nachdem, was als passive Lenking gewünschte ist.
Zur Stabilisierung unserer Lenkungen für alltägliche Autos gibts so praktische Dinge wie Vorspur (gegen Flattern) und Nachlauf (für die Richtungsstabilität).
Ich weiss. Genau diese Stabilisierung kann er ja nicht brauchen. Der Umkehrsschluss - spirch einfach auf Vorspur und Nachlauf zu verzichten, dürfte ihm aber auch nicht helfen, denn das die Räder wild flattern oder zufällig in irgendeine Richtung lenken kann er ja auch nicht brauchen.
Sie erzählen aber wohl nie, dass die F1-Renner bei flottem Tempo auch an der Decke fahren könnten - Kopf nach unten. Der Abtrieb ist riesig und übersteigt oft das Eigengewicht.
Das widerspricht ja nicht dem, was ich geschrieben haben, nämlich dass ein hohes Gewicht für grosse Beschleunigung und Kurvengeschwindigkeit mehr Nachtreile als Vorteile hat.
Formel1 Rennen unter der Decke wird es wegen Mangel and überdachten Strecken sicherlich vorerst nicht geben.
Es gibt aber aus irgendwelchen anderen Rennserien recht eindrucksvolle Aufnahmen von Autos die abheben und sich in der Luft überschlagen, nachdem ein Spoiler abgerissen ist und plötzlich der Abtrieb fehlt.
Spoiler um den Abtrieb zu erhöhen wird er bei einem Linienfolger sicherlich nicht brauchen. Fehlende Spoiler durch Zusatzgewicht kompeniseren wird er aber auch weder brauchen noch können ;-)
Bei deinem umgebauten RC Modell, waren es ja sicherlich auch nicht nur rein optische Gründe, dass du "Strassenlage" durch Modofizierung der Reifen und nicht durch Bleiplatten oder Balasttanks optimiert hast ;-)
oberallgeier
21.09.2009, 18:14
... "Aus dem Ruder laufen" hört sich für mich nicht so sehr nach "selbststabiliserend" an ...Da bin ich jetzt schon verblüfft, dass das so missverstanden wurde. Wenn sich etwas im Vorwärtsgang "ein bisschen stabilisiert" - dann ist der Umkehrschluss häufig zulässig, dass es "im Rückwärtsgang leicht ... aus dem Ruder ..." läuft. Egal - die Diskussion ist sowieso etwas sehr diffus geworden.
Hi
schonmal Danke für die Antworten.
Jetzt hätte ich aber noch die Frage ob sich ein BL Motor der für den RC-Flug(z.b. http://shop.conrad.at/ce/de/product/231864/BRUSHLESSMOTORROXXYBLOUTRUNNER2815/1210017 oder http://shop.conrad.at/ce/de/product/230124/BRUSHLESSELEKTROMOTORB12-30-20/1210017) gedacht ist als Antrieb für einen Roboter verwenden lässt?
MFG
Besserwessi
24.09.2009, 19:05
Ein BL Motor wäre im Prinzip schon geeigent. In gewisser Weise mehr als zwischen ding zwischen DC motor und Schrittmotor. Man hat die Ansteuerung so ähnlich wie beim Schrittmotor, man (braucht also keine Pulse mehr zu zählen, sonder gibt sie vor. Die Drehzahl und die Spezifische Leistung ist aber mehr so wie beim DC motor.
Gerade die Motoren fürs Flugzeug sind für maximale Leistung bei geringen Gewicht getuned und oft recht teuer. Für so einen kleinen Linienverfolger braucht man aber gar nicht so viel Leistung das sich der oft recht hohe Preis ein BL Motors lohnt.
Als Abschätzung für die Motrleistung: Man wird kaum über 1 m/s , eine Beschleunigung von 5 m/s² und ein Gewicht von 0,5 kg hinauskommen. Dafür reichen schon 2,5 W. Bei realistischeren 0,4 m/s reicht schon 1 W. Wenn der Motor zu kräftig ist, drehen nur die Räder leichter durch.
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