Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : [ERLEDIGT] Mein Kunsttier (BEAM) mit Elektronik
Hallo!
Nach langem Wandern meines Kunstiers ohne Elektronik (Artan) durch meine Wohnung musste ich leider feststellen, dass im Vergleich zu vorheriger Version (ohne Gummifaden), ich öfters sein Akku aufladen muss, da er durch Reibung an den Hindernissen deutlich gebremst wird, was Energieverluste verursacht.
Meine letzte Idee um das zu beseitigen habe ich im Code skizziert und möchte ich euch um Beurteilung bitten, weil für mich theoretisch sollte das funktionieren.
Vereinfachte Funktionsbeschreibung:
Wenn der Motor in einer Richtung z.B. links dreht, werden beide Antriebsräder gleich angetrieben. Das Kunsttier sollte somit geradeaus fahren.
Wenn der Motor in Gegenrichtung z.B. rechts dreht, wird nur ein Rad angetrieben, weil die mechaniche "Diode", wie beim Fahräder, das Drehmoment nur in einer Drehrichtung überträgt. Somit sollte sich das Kunsttier, so lange wie festgelegt, um stehendes Rad drehen.
Wenn es richtig ist, sollte ein Monoflop, der vom "virtuellen" Bumper gesteuert wird, bewirken, dass das Kunsttier an keinem Hindernis stehen bleibt.
Es ist auch vorgesehen, dass das Kunsttier in Dunkelheit "schläfft", was ohne Elektronik nicht realisierbar war.
Ich bedanke mich sehr für eure Beurteilung im voraus, weil ich nichts sinnloses basteln möchte ... :)
MfG
+----------------------------------------+ XA = Antriebsrad
| +--------+|
| | RA || G = Getriebe
| +---++---+|
| +---+-||-+ | M = Motor
| | M |G|| | |
| +---+-||-+ | MD = mechanische "Diode"
| || |
| || | T = Trackball
| _ || |
| / \ || | A = Akku
|( T ) || |
| \_/ || | SX = elektronischer
| || | Schalter
| || |
| || | SL
| || | _/
| +-||-+ | +-o/ o-+
| |M||D| | | |+
| +-+-++-+-+| | - A1
| | LA || | _ --- 1,2V
| +--------+| | / \ |-
+----------------------------------------+ +-( M )-+
| \_/ |+
| - A2
| SR --- 1,2V
| _/ |-
+-o/ o-+
Mechanische "Diode"
+ + + o = Achse
+ +
+ R + F = federndes Blech
+ + R = Rad
__
+ _| \ + # = feste Verbindung
// ## )
+ F / / #o# / +
/ ( ##_/
+ / \__| +
#
+ +
+ +
+ +
+ + +
Die Diode heißt Freilauf. Ansosnten sollte das schon so funktionieren, kannst dann aber nur in eine Richtung Wenden..
Hallo goara!
Vielen Dank für deine positive Beurteilung und den richtigen Namen für das von mir elektronisch genanntes mechanisches Teil. :)
Das mit dem Wenden ist mir klar, ich wollte es aber, wegen Stromverbrauch, mit nur einem Motor realisieren. Die Frage ist, ob das sich irgendwo in meiner Wohnung nicht festfahren wird. Sollte ich gleich zwei Motoren und einen µC dafür nehmen oder zuerst afbauen und beobachten?
Ohne µC macht mir das eben viel mehr Spass... :)
Ich habe deine BEAM-er bewundert, aber leider wegen mein Baujahr schaffe ich so kleine schöne Sachen nicht mehr.
MfG
Searcher
03.05.2010, 21:46
Hallo PICture
Da sich Dein kT (künstliches Tier) zufällig in der Wohnung bewegen soll, gibt es Grenzen der Vorhersagbarkeit (http://de.wikipedia.org/wiki/Chaostheorie#Grenzen_der_Vorhersagbarkeit). Mit oder ohne µC bleibt also nur bauen und beobachten. Mit µC hat man es wohl einfacher korrigierend einzugreifen.
Ich wäre sehr gespannt auf die mechanische Diode, mit der es wahrscheinlich in der Anwendung noch keine Erfahrungswerte gibt :-)
Gruß
Searcher
Hallo Searcher!
Danke für deine Beurteilung, weil ich als Elektroniker, kann mir ausser zwei Zahnräder nichts mehr vorstellen... :)
Ich denke, dass wenn man schon einen µC nimmt und ein Programm erstellt, bewegt sich das kT nicht mehr zufällig, sondern nach Programm.
Dann baue ich das kT auf und, wie früher meinen Artan, werde aufmerksam beobachten. Für einen µC gibt es genug Platz übrig und es ist jederzeit machbar. Aber lieber fange ich ganz einfach an. Das komplizierteste, von mir vorgesehene, wäre ein kT, der durch µC vom Generator mit weißen Rauschen gesteuert wird ... :)
Ich melde mich später aus meinem Kunsttiergarten mit einem Foto und Bericht ... :)
MfG
Rabenauge
04.05.2010, 00:58
Du kannst einen antrieb bauen, der, wenn er mechanisch blockiert wird, die Richtung ändert, und zwar "relativ" zufällig- damit ist sogar rückwärts fahren drin. Praktisch wird es allerdings, ohne den Motor umzupolen, eine Vorzugsrichtung geben.
Kennst du diese Kinderspielzeuge, die, wenn sie gegen ein Hindernis fahren, umdrehen?
Im Grunde funktioniert es so:
Du hast zwei Achsen, eine läuft nur mit (Hinterachse), die vordere wird angetrieben.
Auf dieser Achse sitzt ein kleines Ritzel.
Die Achse ist, mitsamt dem Ritzel, um die Hochachse frei drehbar am Chassis montiert und im Drehpunkt kommt von oben eine Welle mit nem Kronenrad, die das Ganze antreibt.
Das Ritzel der Achse kann sich also frei auf dem Kronenrad um die Hochachse drehen, und somit die Fuhre lenken.
Auf diese Weise wird automatisch die Richtung geändert, wenn die Antriebsräder blockieren. Damit das gut funktioniert, sollte die angetriebene Achse eine möglichst geringe Breite haben.
Du kannst dort immer noch eine Zufallskomponente einbringen, indem du den Motor mal anders herum laufen lässt, dann wird es erstmal die Richtung "willkürlich" ändern.
Falls du nicht weisst, was ich meine, sags dann mache ich dir eine Skizze zu.
@Searcher: dieser Freilauf ist einfach zu bauen, du treibst eine Achse über ein Differential an. Auf einem der Achsstummel ist noch ein Zahnrad, welches mit einer Art Ratsche versehen ist, so dass es nur in eine Richtung drehen kann.
Als Stütze benutzt du nen Schleifer oder ein Nachlaufrad, das wars.
Auch recht elegant (aber etwas schwerer abzustimmen) hat LEGO das z.B. im R2D2-Kit der Mindstormsreihe (ist ab und an noch bei Ebay zu bekommen) gelöst: das Fahrwerk dort besteht aus zwei Vorderrädern (eines davon nur angetrieben!) und einem Nachlaufrad, was in _eine_ Richtung begrenzt schwenken kann.
Fährt das Vehikel vorwärs, ist das Nachlaufrad gerade und alles fährt geradeaus.
Fährt es Rückwärts, schlägt der Nachläufer definiert ein und das Geschirr fährt eine Kurve.
Funktioniert erstaunlich präzise.
Hallo!
@ Rabenauge
Danke sehr für deine ausführliche und für mich völlig verständliche Beschreibung! :)
Ein kT ohne Elektronik, der auf keinem Hindernis stehen bleibt, wandert schon lange durch meine Wohnung ( https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=49233 ).
Jetzt möchte ich noch mein kT um Eigenschaften erweitern, die bisher rein mechanisch nicht realisierbar waren (z.B. "Schlaffen"). So wie auch immer, momentan habe ich k.A. was am Ende entsteht. "Schau ma mal"! O:)
@ alle
Momentan baue ich die Mechanik auf und wenn fertig ist, poste ich Fotos. :)
MfG
Hallo!
Ich bin immer noch auf der Suche nach geeignetem Getriebe, für mein k.T. Nach ein paar Experimenten, scheint mir ein Getriebe mit einer Schnecke aus Bandzähler von Kassettenrekorder und einem Zahnrad mit ca. 40 Zähnen als optimal.
Als Motor möchte ich einen mit 30 mm Durchmesser und ca. 300 U / Min aus einem zerlegten Kassettenrekorder anwenden. Im Leerlauf braucht er um 8 mA bei 1,2 V, was für mich annehmbar ist.
Zum Erkennen von Hindernissen würde ich wachrscheinlich ein kleines Stück vom Magnet am nicht direkt angetriebenem Rad und Hallsensor nehmen.
Vorausichtlich wird die sich bewegende Mechanik um 300 g wiegen.
Um das geplante Prinzip für Bewegungen meines k.T. zu testen, möchte ich zuerst einfache Elektronik verwenden, die später mit einem µC realisiert wird. Das k.T. sollte eben ein endlicher Mealy-Automat werden, der mit der Zeit um verschiedene Sensoren erweitert werden kann.
Nach erfolgreichem Aufbau und zufriedenstellendem Testen der Mechanik melde ich mich mit Ergebnissen wieder.
Momentan habe ich schon einen Namen für mein zweites k.T.: Artanel ("ARTifficial ANimal with ELectronic")... :)
MfG
@artanel erst elektronik dann uC ?? warum? elektronik is doch viel zu kompliziert ;)
Hallo goara!
Für mich nicht... :)
Ich möchte nur um die Mechanik ausprobieren zu können eine einfache Elektronik verwenden. Voraussichtlich werden es nur zwei IC's aus der Serie CMOS 4000: ein durch Impulsgeber retriggerbarer Monoflop und eine H-Brucke aus Invertern. Ich möchte natürlich kein TTL-Grab bauen...
Später, wenn Artanel niergendwo in meiner Wohnung stehen bleibt, wird ein µC verwendet um momentan noch nicht vorsehbare Sesoren anwenden zu können.
Damit es erweiterbar ist, wird anfangs als undehnbare "Haut" eine leichte 20x13x6,5 cm große Frustückdose genommen. Den Antrieb möchte ich als leicht übertragbares in anderes Gehäuse Modul mit leicht an "stärker" wechselnbaren Motor fertigen, falls der Artanel zukünftig dazu kommenden Sensoren bzw. Solarpanelen nicht mehr tragen können sollte.
MfG
Hallo!
Ich habe mir auf die schnelle voraussichtlige Mechanik wie auf dem Foto aufgebaut und kurz getestet.
Der Motor mit ca. 300 U / Min mit einem Schnekengetriebe 44:1 kann das Gefäht erst bei 2,4 V und ca. 40 mA bewegen, was ich für ein BEAM-er zu energiefressend finde.
Das Konzept hat sich für mein Artanel, das sich möglichst zufällig bewegen sollte, besser als erwertet erwiesen. Weil das Rad mit Leerlauf nicht gebremst wird, fährt das ganze (in immer gleicher Zeit) rückwerts zufällige Drehung, was die Steuerung vereinfacht bis auf "virtueller" Bumper und Umpolung des Motors bei jedem Hindernis.
Der Freilauf mit auf dem Gummireifen befestigten federnden Blech muss ich noch verbessern, weil das elastisches Blech bei stärkerer Belastung rutcht ausserhalb des Zahnrades auf der drehender Achse und der Freilauf nicht mehr funktioniert.
Damit der Stromverbrauch um 10 mA beträgt, möchte ich höhere Untersetzung um 150 : 1 und kleineren Motor mit höherer Drehzahl nehmen (um 1200 U / Min. bei 1,2 V).
Jetzt muss ich warten, bis mir etwas, diesmal vernünftiges, einfällt und ich könnte weitermachen. Momentan beschäftige ich mich mehr mit Raumpfleger, der als nutzlich, selbstverständlich Priorität hat... ;)
Wenn ich zukünftig wieder Zeit zum Spielen hätte, denke ich an Antrieb mit Gummiketten, was besser wäre für einen k.T. das sich überall bewegen können sollte, da die Räder auf glatten Flächen sehr oft rutschen.
MfG
Hallo!
Mir ist eine simple Idee eingefallen, wie ich den Widerstand bei Bewegung von Artan bei Hindernissen verringern kann (siehe Code).
Weil ich momentan keine Zeit für Experimente mit neuer Mechanik habe, möchte ich zuerst meinen Artan auf Artanel umtaufen und die gewünschte Elektronik zuerst in bereits vorhandene und bewährte Mechanik einbauen.
Der Artan vs. Artanel soll sich dank dem gelagerten grossen Rad/Teller (Durchmesser ca. 20 cm) mit sehr geringer Reibung anliegend an Hindernissen bewegen.
MfG
o o o o = Drehachse vom runden Teller
o o
o +-------------+ o SPX = Solarpanel
o | Artanel | o
| +---------+ |
o | | | | o
| | | |
o | | SP1 | | o
| | | |
o | +----o----+ | o
| | | |
o | | SP2 | | o
| | | |
o | | | | o
| +---------+ |
o | | o
o +-------------+ o
o o
o o o
_________
|_________|<- Solarpanele
__________ _| |_ __________
|__________|#| |#|__________|<- Drehteller
_____| |_____
| |
| Artanel |
|_____________| # = Kugellager
| | |
- - - AR = Antriebsrad
|F| |A| |F|
|R| |R| |R| FR = Freirad
- - -
Rabenauge
02.06.2010, 18:37
Keine Schlechte Idee!
Wird aber nur dann wirklich funktionieren, wenn sich die Scheibe wirklich parallel zum Boden drehen kann.
Wenn da sichergestellt ist, würde ich die Kante ringsum noch abrunden, dann könnte das klappen.
Vielleicht kannst du gar die grössere Fläche für die Solarzellen nutzen? Reicht ja, wenn du zwei Kugellager konzentrisch anordnest um den Strom nach unten zu befördern.
Hallo Rabenauge!
Den sich drehender Teller sollte nur die bisherige Reibung bei Hindernissen fast eliminieren um energie zu sparen. Der Umfang des Kunstofftellers ist ziemlich glatt und nicht scharf, sondern abgerundet.
Die Solarpanelle müssen sich nicht drehen und die Drahtzuleitungen werden über Kunstoffrörchen durch Kugellager gehen. Wenn ich es zusammenbaue, werde ich ein Foto posten.
Von der Elektronik sind bisher nur "lebenswichtige" Funktionen Vorgesehen:
- Hauptschalter für Ab- und Einschalten des Motors (ca. 10 mA)
- Dämmerungsschalter fürs "Schlafen"
- Spannungskomperator mit Flip-Flop fürs Laden
Als Heligkeitsensor werden die zwei durch Schottky Dioden paralell geschaltete Solarpanele verwendet.
Da die Versorgungsspannung ca. 1,2 V beträgt, ist es sicher, dass nur ein paar "normalen" bipolaren Transistoren verwendet werden. :)
MfG
Hallo!
Ich habe schon die Mechanik fertig (siehe Fotos) und jetzt werde ich über einfachste Elektronik nachdenken. Vielleicht muss ich noch die Solarpanele mit einem durchsichtigen Deckel(n) von oben rund machen, damit mein k.T. an z.B. Gardinen nicht hängen bleibt.
Momentan überlege ich, ob bei mir die Solarzellen überhaupt Sinn haben, da unbeweglich können sie nur um eine Stunde am sonnigen Tag die Akkus mit ca. 100 mA laden. Wenn Artanel dem Sonnenschein im Badezimmer folgen könnte, sind es um 4 Stunden.
Für mich bequemer wäre eine einfache Ladestation, aber ohne Testen ist es noch nicht klar ob ich die Solarpanele gegen Kontakte tausche. Zur Zeit weiss ich auch nicht, vieviel elektrischer Energie lässt sich dank dem "Drehteller" einsparen.
MfG
Hallo!
Ich habe ein paar Varianten fürs Verringern der Reibung bei sich Verschieben anliegend an Hidernis mit negativen Ergebnis ausprobiert. Als einzige mich zufriedenstellende Lösung ist einfach kleine Kontanktfläche (nur ein Punkt) mit dem Hindernis (siehe Foto).
MfG
Hallo!
Nach Experimenten mit Kettenantrieb für Artanel konnte ich leider nur Halberfolg erreichen. Dafür vorgesehenen Kettenantieb aus einem zerlegtem Bagger ("EDEKA", 15 €) nach Adaptationen und mit meinen einfachen Freilauf (siehe Fotos) hat hervorragend ca. 1 Stunde funktioniert.
Leider dafür forgesehener Getriebemotor mit Getriebe aus Kunstoff war zu schwach. Ich habe versucht es mit Kleber zu reparieren, aber immer ist etwas anderes kaputtgegangen.
Anfangs, wenn es alles noch i.O. war, war ich überraschend sehr zufrieden. Der Getiebemotor mit 120:1 Untersetzung plus zusätzlich 4:1 hat wansinnige Kraft gehabt. Wenn ich als Hindernis mein Fuss gestellt habe, wurde er ohne Probleme überfahren. Da der Getriebemotor ca. 25 mA bei 1,2 V verbraucht (30 mW) ergibt es mit 480 :1 eine effektive Leistung auf der Antriebsachse mehr als 14 W !
Das Fahrgestell war einfach nicht zu stoppen, was mich wahnsinnig gefreut hat, weil ich sowas haben wollte. Zum Antrieb brauche ich aber leider etwas solides, weil das Getriebe muss auf der Antriebsachse wirklich dauerhaft riesige Kräfte aushalten.
Momentan kann ich sagen, dass ausser mechanisch zu schwachem Getriebe ist bisher alles für mich optimal. :)
Problematisch scheinen mir nur "virtuelle" Bumper zu sein, da der Motor mit 480:1 Getriebe nicht zu stoppen ist. Im schlimmsten Fall würde ich "klassische" Bumper verwenden müssen, was ich auch nicht als besonders schlimm finde.
Ich habe bereits bei Pollin Gleichstrom-Getriebemotor CB65 (Best.Nr. 310 334, 7,95 €) bestellt und werde einfach nur einen entsprechenden Motor anschliessen, da das Getriebe scheint mit von der Größe und Ausführung für mein Fahrgestell geeignet zu sein.
MfG
Hallo!
Weil ich immer mehr die kleinste BEAM-er bewundere, habe ich wieder über Sinn meines Vürhabens nachgedacht und festgestellt, dass meine Idee ein großes k.T. zu bauen, der durch die ganze Wohnung wandert und nur kurze Zeit sich von Sohnenstralung ernähren kann, eigentlich sinnlos ist. Ich denke, dass ich mir durch einen Denkfehler selber Probleme verursache, die eigentlich gar nicht gibt.
Meine letzte Idee ist, ein k.T. zu bauen, das dank einfacher Elektronik immer in Sonenstrahlung bleibt und nur dann sich zufällig bewegt. Die Grenzen der per Sonne bestrahlter Fläche sollten einen "virtuellen" Käfig darstellen. Dafür kann ich doch alle bisherige Ideen und Erfahrungen nutzen.
Für den primitiven Artan kann man "richtigen" Käfig bauen, oder ?
Was denkt ihr darüber ? :)
MfG
Rabenauge
12.06.2010, 18:32
Klingt logisch. Die meisten echten Tiere bewegen sich auch nur, wenn sie es müssen. Kommt halt drauf an ob die viel Action willst oder eher was unauffällig-ruhiges.
Hallo Rabenauge!
Vielen Dank für deine Bestätigung, dass ich noch kein Termin beim Psychiater brauche ! :)
Ich denke, dass in meiner Wohnung unmöglich ist ein k.T. zu haben, das sich von Sonnenstrahlung "ernährt" und in ganzer Wohnung ganzen Tag bewegt. Man kann eben durch Versuche die Fläche ermitteln, auf der das k.T. tagsüber praktisch "ewig" lebendig bleibt und durch die offene/geschlossene Türe diese festlegen. Warum bin ich früher nicht drauf gekommen, das ist doch das Einfachste ...
Ich versuche jetzt meine Gedanken kurz zusammenfassen.
Der Artan (ohne Elektronik), der bleibt so wie bisher und braucht keine Solarpanele.
Der Artanel (mit einfacher Elektronik) soll nur in der Nacht sich nicht bewegen.
Der Kartanel (mit Kettenantrieb und voraussichtlich einem µC) soll sich bei Sonnenstrahlung so bewegen, dass er sich max. auflädt, sonst zufällig bzw. schlafen.
Um die Wartezeit auf das Getriebe mit Spass zu füllen, versuche ich jetzt einen kleinen BEAM-er "Pumpi" ohne Akku zu bauen. Er sollte sich bewegen nur auf durch Sonne bestrahler Fläche ("virtueller" Käfig) und nur dann, wenn die Sonne auf ihn strahlt.
Übrigens, wenn ich den Artan um einfache Elekronik erweitere, verschwindet er und wird zum Artanel ...
MfG
Hallo!
Die Mechanik von Pumpi ist noch nicht ganz fertig. Ich habe aber versucht die Antriebsachse schon zu skizzieren, weil die Funktionsweise wahrscheinlich auf dem später folgendem Foto nicht ganz klar wird.
Im Prinzip funktioniert der Antrieb genauso wie beim Kartanel. Da bei Räder das nicht angetriebenes Rad nicht selbstbremsend ist, wie eine Kette, gibt es zusätzliche in einer Drehrichtung wirkende Bremse. Sie verhindert Drehung des Rads während Drehungen des Bots wenn nur ein Rad angetrieben wird.
Ich bitte um Entschuldigung, falls ich etwas unfachmänisch skizziert bzw. genannt habe ... O:)
MfG
Botboden
______________________________________________
|______________________________________________|
######### #########
| AL | Kunstoffplättchen | AL | _
| +-----+ / +-----+ | _/M\ M = Motor
| | +-+ / Stift +-+| | /R\o )
| | |L| V | |R|| | -> ( o )/ R = Rad
| | |R| --- +-+ V+-+ +-+ +-+ |R|| | \_/
| | | |#|B|#|F#---V|#|BF\ | | | || |
+-+ +-+ +-+ +-+\\+-+ +---+ | | | |+-+
---------------------------#-#-#------#-#---
+-+ +-+ +-+ +-+\\+-+ +---+ | FF| | |+-+
|_| | |#| |#|D| ||D|#| | \ | | ||_|
| | +-+ +-+ |+-+ +-+ +-+ | |
| | | | |
+-+ Feder +-+
AL = Achsenlagerung
XR = Antriebsrad
B = Bremse
FD = Fester Drehmomentübergeber
VD = Verschiebbarer Drehmomentübergeber
BF = Beweglicher Freilauf
FF = Fester Freilauf
# = Feste Verbindung
Rabenauge
15.06.2010, 12:31
Meinst du nicht, dass du wenigstens mit Paint etwas deutlichere Skizzen hinbekämst?
Muss ja nicht gleich CAD sein...ehrlich gesagt ist es ziemlich schwierig, das nachzuvollziehen.
Von der Antriebsvariante "Motorwelle drückt gegen Rad" halte ich persönlich überhaupt nichts, erstens gibt es zwischen Motorwelle und Rad jede Menge Reibungsverluste, zweitens wird der Rotor _im_ Motor regelrecht verkantet und somit die Lager vergewaltigt. Da ist ein einstufiges Getriebe wohl entschieden die bessere Wahl.
Ich weiss, in Minirobotern wird sowas öfter verwendet, aber wie lange funktionieren die dann?
Falls du nicht weisst, wie du so kleine Getriebe bauen kannst: die meisten Servomotoren der Microservo-Klasse laufen bei 2V (weiter runter hab ich bisher nicht probiert, kann ich aber mal tun) bereits ohne weiteres, und haben das Ritzel eh drauf, und _im_ Servo findet sich der Rest zum Getriebe dann auch.
Hallo Rabenauge!
Meine skizzen sollten nur ungefähr den Aufbau erklären und ich, als Elektroniker, habe mich nie im Leben (ausser Schaltplänen) mit technischen Zeichnungen beschäftigt. Ich glaube leider nicht, das ich es mit Paint besser hinbekommen könnte. :(
Das ist mir klar, dass theoretisch gesehen, ist solches Getriebe das Schlechteste. Ich hatte aber damit schon früher experimentiert und bei geringer mechanischer Belastung und Einstellung der Kraft, mit der die elastisch befestigter Motor auf das mit sehr weichem Gummi überzogenem Rad drückt, funktioniert es sehr lange gut. Es ist momentan aber ganz unbekannt wie es letztendlich gemacht wird.
Wenn ich ein Foto vom Pumpi (hoffentlich) bald poste, dann wird es alles besser erklären, wie es von mir gemacht wurde...
MfG
Hallo!
Die Mechanik ist so gut wie fertig (Fotos folgen bald) und ich wollte sie zuerst langfristig ohne Solarpanel mit einem Micro-Akku und provisorischer Steuerung testweise fahren lassen.
Der Pumpi soll bei jedem "echtem" Hindernis (z.B. einer Wand) sich um stehenden Antriebsrad über durch Monoflop (MF) festgelegte Zeit drehen und danach wieder geradeau vorwärts fahren. Dafür möchte ich eine Stosstange mit Bumper verwenden. Später kommen noch zwei Fotosensoren (LDR) dazu um bei "virtuellen" Hindernissen (Grenze des Sonnenscheins) sich genauso zu bewegen.
Als erste ist also eine aus Transistoren diskret gebaute H-Brücke und ein MF notwendig. Weil später die Steuerung mit höherer als 1 V Spannung aus der Solarzelle versorgt wird, möchte ich danach auch einfache SMD IC´c anwenden um die ganze Steuerung minimal zu haben.
Mein Problem ist, dass ich bisher nirgendwo genaue Regel gefunden habe, wie komplizierte IC's (SSI, MSI, LSI) beim BEAM-er verwendet werden dürfen, damit man die kleinste Roboter noch so nennen darf. Ich denke, so einfache IC's, wie z.B. OpAmp, Komperator, logic Gatter, MF, FF, usw. heutzutage schon zu Grundbauelementen gehören, da ich schon Beschreibungen von BEAM-er mit solchen Bauteilen gelesen habe. Vielleicht ist ein µC auch zulässig...
Wenn sich jemand besser als ich auskennt, dann bitte um Hilfe, weil mein Pumpi, sollte ein BEAM-er bleiben ... :)
MfG
Rabenauge
16.06.2010, 21:35
Schlussendlich wird es dem Tierchen gewaltig egal sein, ob er nun in die BEAM-Schublade passt oder auch nicht, oder denkste? ;)
Wer hat die Regeln eigentlich formuliert?
Ich schätze, wenn ich lange genug Google, geht auch ein AtMega irgendwie durch, wenn man vielleicht ein oder zwei Beinchen hochbiegt...
Kurz gesagt: bau doch was dir gefällt.
Hallo Rabenauge!
Herzlichen Dank für deine Baugenehmigung! :)
Ich denke auch, dass es für Bauteile, die bei BEAM-er benutzt werden dürfen, eigentlich keine scharfe Grenzen gibt. Da ich seit einiger Zeit nur aus SMD auf Lochrasterplatinen alles baue, mache ich es weiter, weil ich keine Lust auf TTL-Grab mehr habe ...
Voraussichtich werde ich dafür 2 x n-p-n, 3 x p-n-p Transistoren, 1x HC74123, 1 x LM 339, 2x LDR und einige Widerstände und Kondensatoren brauchen. Ausser großen Elkos und LDR's wird alles in SMD.
MfG
Hallo!
Der Fahrgestell ist anders als von mir geplannt geworden (siehe Fotos). Der Motor aus Kassettenrekorder war einfach zu groß und ich habe einen sehr kleinen aus CD-Laufwerk genommen. Die Trägerplatine (Lochraster) ist 70 x 52 mm groß. Der Abstand zum Boden beträgt vorne 17 und hinten 11 mm, obwohl gleiche geplannt waren. :)
Als Folge des Motorwechsels ist das andere Getriebe mit Gesamtuntersetzung 120 :1. Die erste Stufe besteht aus zwei Zahnräder mit 8 Zähne auf der Motorwelle und 64 Zähne auf der Achse von Schneckengetriebe mit Untersetzung 15:1. Bei diesen Motor und Getriebe bewegt sich der unbelastete Fahrgestell mit Geschwindigkeit ca. 2,5 cm/s.
Der Motor braucht bei 1 V im Leerlauf ca. 15 mA und während der Fahrt ca. 25 mA. Das ist für mich ziemlich viel, habe aber keinen sparsameren so kleinen Motor gefunden und im schlimmsten Fall werde ich grösseren als geplannt Solarpanel nehmen müssen.
Bei der Bremse musste ich anstatt geplanntes Kunstoffplätchen ein Stück 1 mm Kupferdraht verwenden, weil der auf das Bremsrad (aus alten Feuerzeug) druckender Gewicht zu klein war.
Nach einem Schnelltest kann ich alle geplannte Bewegungseigenschaften des Fahrgestells als sehr gut bewerten und mit der Steuerung anfangen. Eventuelle Nachteile werden sich erst später im Dauertest zeigen.
Ich habe vor, die provisorische Steurung auf einer Zusatzplatine teilweise mit vorhandenen bedrahteten Bauteilen aufzubauen, damit die Lötpunkte auf dem Fahrgestell für ausprobierte SMD Schaltung unbeschädigt bleiben.
MfG
Searcher
17.06.2010, 06:57
Hallo PICture,
ich finde Deine Fortschritte prima und verfolge den thread sehr interessiert.
Ich möchte auch keinen Einspruch gegen Baugenehmigung erheben :-) Alles was ich so bisher gelesen habe, sollen für pure BEAM Roboter nur analoge Bauelemente/ICs und weitgehendst Elektronikabfall verwendet werden. Und Deinen Planungen gehen ja genau in die Richtung.
Ich suche im Augenblick selbst nach einer unnützen aber sinnvollen Unanwendung. Mir ist noch nichts Neues eingefallen und so hab ich mal defekte Festplatten zerlegt. Bei Maxtor HDDs sind in der Schreib-/Lesearm Lagerung tolle Kugellager verschraubt - nicht eingepreßt - mit Schraubanschlüssen auf beiden Seiten und die Arme sehen auch recht interessant aus. Die oberste Druckplatte, mit denen die Datenplatten festgeklemmt sind, könnten tolle Radkappen abgeben ... zumindest bei den HDD die ich hier habe ... Mal sehn was draus wird...
Ich finde Deine Berichte und Erfahrungen inspirierend und bin auf neue Ausgaben gespannt.
Gruß
Searcher
Hallo!
@ Searcher!
Vielen Dank für Deinen Beitrag! :)
Ich war fast und jetzt bin ich ganz sicher, dass mein Pumpi ein echter BEAM-er wird.
Da Du Dich eigentlich auch mit BEAM-er beschäftigst, die sogar Kurven fahren, vielleicht wäre für Dich die Mechanik aus Notebook Festplatten (2,5") interressant, die die Leseköpfe in beiden Richtungen sehr schnell und reibungslos bewegt. Solche und noch kleinere (1,8") defekte Festplatten gibt es fast um sonst bei eBay.
@ alle
Ich bin jetzt in einer Phase, wo ich noch nichts weitermachen kann, bis in meinem Kopf ganz konkrete Vision steht. Ich möchte die ganze überwiegend analoge Steuerung auf der kleiner Fläche des Fahrgestells aufbauen.
Nach Überlegungen, ob ich die Motorspannung auf 2 V erhöhen und TDA2822D (stereo Audioverstärker mit 8 Pins in SMD) als H-Brücke anwenden kann, habe ich die Idee wegen doppelten Anlaufstrom (bis 200 mA! :( ) schell verworfen. Ich werde dann die H-Brücke aus 4 SMD Transistoren bauen und nur den hübsch kleinen GoldCap 0,1 F als Energiespeicher für Anlauf des Motors nehmen.
Ein Schnelltest im für Pumpi vorgesehenem "Lebensraum" (Badezimmer) auf den Fliessen mit Fügen hat sofort eindeutig bewiesen, dass der Fahrgestell vom Pumpi, wahrscheinlich wegen sehr geringen Gewicht (ca. 30 g), sich überhaupt nicht kontolliert bewegen kann, da die Räder gewaltig rutschen.
Deswegen muss ich für ihm einen Käfig mit geeignetem rutchfestem Boden vorbereiten. Aus dem Grund sind die virtuelle Photobumper nicht nötig und die Steuerung mit den echten Bumper viel einfacher wird.
So wie oft konnte ich mich nicht freuen, dass ich schon alle Probleme gelöst habe. Verwendung üblichen Bumper ist leider nichr möglich, weil das Fahrgestell an Hindernis nur mit einer Kraft um 20 g drückt, was für meiste Bumper ein Grenzwert ist.
Ich habe bei mir leider keine mechanische Bumper gefunden die beim Anfahren eines Hindernisses immer umschalten. Wahrscheinlich muss ich jetzt zwischen virtuellem Bumper und Impulsen an Motorbürsten wählen.
Nach Analise habe ich mich für enfachere Lösung mit Impulsen von Motorbürsten und retriggerbarem MF entschieden. Der kleine Motor mit ca. 4000 U/Min hat so schwaches Drehmoment, dass er bei Anfahren eines Hindernisses stehen bleibt, was durch den MF schon (fast) sofort erkennbar ist.
Ich werde mich natürlich mit ausprobierten Schaltungen irgendwann melden ... :)
MfG
Hallo!
Bevor ich die Steuerung für Pumpi aufbaue, habe ich mir eine Blockschema skizziert und möchte ich Euch ums Anschauen bitten und bemerkte Denkfehler melden, weil ich kein "Mist" aufbauen will.
Kurze Beschreibung der Funktionen, wie ich mir das vorstelle:
Wenn auf SP Sonnenlicht fällt, laden sich E1, E2 und GC. Die LP nach erreichen auf GC einer Spannung von ca. 1V schaltet ihn von SP ab und die E1 und E2 können sich weiter bis zu Spannung des Solarpanels laden.
Wenn die Spannung auf E2 ca. 2V erreicht hat, fangen MF1, MF2, MF3 und MF4 (2 x 74HC123 in SMD) zu funktionieren und schalten den M an.
Der MF1 ist ständig durch die von M stammende Impulse gesetzt und wenn der M stehen bleibt, triggert MF1 mit fallender Flanke MF2 und schaltet den M für bestimmte Zeit ab.
Bei fallender Flanke von Impuls aus MF2 wird MF3 ausgelöst und der M dreht festgelegte Zeit rückwäfts, der Bot dreht sich um und nach durch MF4 festgelegte Zeit fährt wieder geradeau vorwärts.
Wenn höheren Anlaufstrom M beim Umpolen zugelassen ist, können MF2 und MF4 weg gelassen und der MF1 mit MF3 direkt verbunden werden.
Die LP ist, genauer gesagt, eine Art von "step-down" Regler, der durch PWM mit variabler Frequenz die Spannung für M auf GC ziemlich stabil hält.
Zur Inbetriebnahme und Testen der realler Schaltung ohne Sonnenlicht, möchte ich anstatt des SP zwei seriell verbundene Micro-Akkus mit ca. 2,4 V / 900 mAh (ca. 25 g) + 1,2 kOhm Widerstand verwenden, mit denen der Fahrgestell noch sehr gut fahren kann.
Übrigens, für eine volle Umdrehung gibt ein Motor mit 3 Spulen am Rotor genau 6 Impulse. Basierend auf dem, kann man einfach mit z.B. einem Oszi die Drehzahl von solchem Motor ziemlich genau messen.
Die hifreiche Kritik und Vereinfachungsvorschläge sind äusserst willkommen ! :)
Heute ist das bestellte Getriebe für Kartanel angekommen (siehe Foto).
Alle Zahnräder sind aus gehärtetem Metall und haben folgende Verzahnung: Motorwelle 8, 24/12, 5 x 30/12 und Ausgangswelle 32. Bei 8 Zahnräder bin ich schon nicht sicher ob ich die gesamte Untersetzung (781:1) richtig ausgerechnet habe ... :(
Ich habe ein Zahnrad 30/12 aus dem Getriebe entfernt und nach durchboren mit 3mm (war 2,5) auf der Antriebsachse befestigt. Von einem 30/12 Zahnrad wurde nur die Hälfte mit 30 Zähnen zur Übertragung des Drehmoments auf das an Antriegsachse montiertes Zahnrad auch mit 30 Zähnen verwendet.
Die Gesamtuntersetzung ist ca. 125:1. Dann passt es für Kartanel, weil der schwächere Motor niedrigere Drehzahl hat und die Geschwindigkeit ännlich wie beim vorherigen testen des Fahrgestells ist.
Um mehr zufälligen Drehwinkel zu haben möchte ich als Widerstand beim Monoflop ein LDR anwenden. Weil der Freilauf nur in einem Punkt einrasted, nach der Umpolung des Motors für geradeaus vorwärts Fahren, dreht er zurück und der gesamte Drehwinkel schon sowieso zufällig ist.
MfG
D2 min. +2V
+-->S---+-------------------------+------+--------+-------+
| |+ MR (links/rechts) | | | |
| === E2 +------------------|------|--------|---+ |
| /-\ | ME (aus) | | | | |
| | | +---------------|------|---+----|---|---|---+
| === | | | | | | | | |
| GND V V L C | | | | | | |
D1 | .---. +1V.------. ___ .---. .---. | .---. | .---. |
+->S-+-|LP |-+----| |-UUU-+-||->|MF1|->|MF2|-+->|MF3|-+-|MF4|-+
| | '---' | | | | '---' '---' '---' '---'
| | | | | | | | | | |
.---. | === | | | /+\ === === === ===
| + | |+ GND |+ | HB | ( M ) GND GND GND GND
|SP | === === | | \-/
| - | /-\ E1 /-\ GC| | |
'---' | | | |-----+
| | | '------'
=== === === |
GND GND GND ===
GND
SP = Solarpanel ->S- = Schottky Diode
LP = Ladungspumpe E = Elko
HB = H-Brücke GC = GoldCap
FX = Monoflop M = Motor
Searcher
23.06.2010, 07:01
Hallo,
vielleicht wäre für Dich die Mechanik aus Notebook Festplatten (2,5") interressant
Nach Deinem Tipp fand ich jetzt bei Bekannten ein uralt defektes Notebook im Keller mit 512MB Festplatte von Seagate, noch eine in der "dicken" Bauform. Platte ausprobiert und lief auch nicht mehr. Auseinandergebaut und es ist alles eine Nummer kleiner als in den großen HDD, was mir bei meiner augenblicklichen Bastelei sehr entgegenkommt. Das Lager für den Kopf ist auch schraubbar zu befestigen und sogar die einzelnen Arme sind mit einer großen Schraube und Heißkleber auf dem Lager nur festgeklemmt.
Zusammen mit einer Andruckrolle aus einem Kassettenlaufwerk hat mein "5-1er" (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=54873) jetzt an drei Punkten rollbare Bodenberührung :-)
Davor hatte ich noch ein bißchen mit den großen Schreib/Lesearmen probiert und mal als Pendel aufgehangen. Zusammen mit dem Bumper hat er sich dann ruckartig verschieden lange Strecken fortbewegt - kam aber doch nach einiger Zeit zum stehen.
Bei den Pendelversuchen kam mir die Idee, ob es nicht möglich wäre einen Linienfolger zu bauen, der versucht einer vertikalen Linie zu folgen. Das Pendel als Linie, die von Photodioden abgetastet wird und der Bot am Ende balanciert, weil er nicht nach oben fahren kann :-)
Zum TDA2822 hab ich mal das Datenblatt angesehen. Der wär auch unheimlich interessant für mich, da gleich zwei Verstärker auf gleichem Platz wie auf LM386 sind.
Ich würde gern noch was zu Deiner Schaltung schreiben. Leider kann ich das theoretisch nicht beurteilen. Die Idee finde ich aber sehr spannend.
Gruß
Searcher
Hallo Searcher!
Vielen Dank für deinen ausführlichen Bericht über Festplatten. Ich suche immer für meine "verrückte" Ideen einfache und unkonventionelle Lösungen, vor allem in der Mechanik, die meine Schwäche ist.
Mich würde sehr interressieren, wie sich ein Linienfolger auf einem unregelmässig gefärbtem Tepichboden bewegt, vor allem, ob er sich beim Tageslicht und LDR's selber die "vituellen" Linien raussuchen kann.
Meine Ideen werden grundsätzlich durch praktische Experimente geprüft, weil keiner alles rein theoretisch beurteilen könnte.
MfG
Hallo!
Ich habe mir schon Gedanken über Energieversorgung meinen k.T. gemacht um letztendlich feststellen zu müssen, dass in meiner derzeitiger Wohnung direktes Laden eingebauten Akkus mit Solarenergie kaum möglich ist.
Die Schlussspannung beim Laden von zwei 1,2 V NiMH Mignon Akkus beträgt 2 * 1,35 = 2,7 V + Durchflussspannung einer Schottky Diode um 0,3 V also ca. 3 V. Um sie zu laden eignet sich:
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=360268706084&ssPageName=STRK:MEWAX:IT
Der Artanel, wegen nur einem Akku könnte sich z.B. damit "ernähren" :
http://cgi.ebay.de/Solarladegerat-AA-AAA-Akkus-Ladegerat-Nr-ES883N-/310230153131?cmd=ViewItem&pt=Kleinger%C3%A4te_Solar_&hash=item483b2877ab
Dann hat man gleich ein Gehäse mit Akkuhalter.
Um aus der Ladestation zwei 1,2 Akkus laden zu können, wenn der Pufferakku schon "am Ende" ist, müssen in der Ladestation drei seriel geschaltete 1,2 V Akkus sein. Um diese mit Solarenergie voll aufladen zu können, sind min. 3 * 1,35 = 4,05 + 0,3 V = 4,35V notwendig. Sie lassen sich also mit drei an Fensterscheibe befestigten und seriell geschalteten z.B. solchen Solarpanelen + Schottky Diode voll aufladen:
http://cgi.ebay.de/TOP-Solarzelle-1-5V-div-Hobbyanwendungen-ETM250-/310230313736?cmd=ViewItem&pt=Solaranlagen&hash=item483b2aeb08
Wegen fehlender Erfahrung bin ich mir nicht sicher ob es optimale, nur dass es einfachste und fast wetterunabhängige Lösung für Solarenergie ist. :)
Ich würde wahrscheinlichst fürs "Ernähren" meinen k.T. ganz einfach ein AC Steckernetzteil (Netztrafo) verwenden. Dann wird jedes k.T. ein Brückengleichrichter mit entsprechenden für benötigte Versorgunspannung Spannungsregler besitzen. Das vereinfacht den Anschluss an zufällig angefahrene Ladestation, weil keine bestimmte Polung nötig ist.
Nach Analise meinen Zielen habe ich entschieden, das für mich das Bewegungsprinzip bei Artanel und Pumpi gleich ist und Spass höchste Prioritet hat. Deswegen werde ich mich mit dem Pumpi ohne Akkus nicht mehr beschäftigen, sondern die Steuerung anfangs ohne µC beim Kartanel aufbauen, da ich, wachrscheinlich schon zu alt bin um mit so kleinen k.T. im Käfig zu spielen.
Die Mechanik funktioniert wie geplannt und das reicht mir aus um weiter zu machen. Es ist auch nicht ausgeschlossen, dass ich irgendwann dazu zurückkomme. Erhlich gesagt, die kleinste BEAM-er mir sehr gefallen, muss ich sie aber nicht unbedingt haben, um glücklich zu sein ... :)
MfG
Hallo!
Ich möchte im diesen Tread möglichst eifach beschreiben Entstehung meinen k.T., bin aber nicht entschieden, wie es seien sollte. Nach meinen ersten Überlegungen sehe ich zwei Möglichkeiten (siehe Code):
1. Jede Funktion wird unabhängig von anderen Funktionen mit einem, spezifischen nur für sie, Sensor und Schalter realisiert.
2. Mehrere Funktionen werden mit spazifischen Sensoren realisiert und für gemeinsamen Schalter miteinander logisch verknüpft.
Am Ende werden beide Varianten genauso Funktionieren, bloß bei der ersten, wird es universal einsetztbar, das heisst mit keinem konkretem z.B. Antrieb verbunden. Diese Variante wird leider mehr Bauteile enthalten müssen, wird aber leichter verständlich sein. Die zweite Wariante wird veniger Bauteile haben, wird aber, wegen logischen Verknüpfungen, schwerer verständlich und nur für bestimmten z.B. Antrieb verwendbar.
Was denkt Ihr darüber, welche Variante würde für Euch lieber ?
MfG
1. Variante
S1 S2
_/ _/
+-------o/ o----------o/ o--------+
| A A |
- | | / \
Akku --- A .---------. .---------. ( M ) Motor
| |Tag/Nacht| | Lade | \ /
=== | sensor | | sensor | |
GND '---------' '---------' ===
GND
2. Variante S
_/
+----------------------o/ o--------+
| A |
- | / \
Akku --- A .---------. | ( M ) Motor
| |Tag/Nacht|-+ | \ /
=== | sensor | | | |
GND '---------' | .--------. ===
+->| Logik | GND
.---------. +->| |
| Lade | | '--------'
| sensor |-+
'---------'
Rabenauge
01.07.2010, 00:04
Wieso soll die zweite Variante weniger flexibel sein?
Du schaltest letztendlich bei beiden _irgendeinen_ Antrieb zu.
Ich würde, aus dem Bauch heraus, der zweiten Variante den Vorzug geben, weil das "Verhalten" einfach weniger vorhersehbar ist, du kannst die ganze Geschichte durch den Logikbaustein wesentlich chaotischer machen- fänd ich für sowas spannender.
Hallo Rabenauge!
Danke für deine Meinung, die meiner gleich ist !:)
Bei µC ist es für mich einzige Möglichkeit um s.g TTL-Grab zu vermeinden, da die minimalste Logik lässt sich ganz softwaremässig realisieren. Seit ich mich mit µC beschäftige, denke ich, dass ausser Sensoren mit eventuellen Verstärker und entsprechenden Schalter (z.B. H-Brücke), keine Hardware mehr nötig ist.
@ alle
Nach detailierter Analise der Steuerung meinen k.T. habe ich mich entschieden für eine H-Brücke (voraussichtlich TDA2822M) und einen µC (voraussichtlich PIC16F676 mit 14 Pin's, internem Oszillator, 12 I/O's und 8 DAC's), weil sonst wäre die Steuerung, wie der goara schon erwähnt hat, tatsächlich zu kompliziert. Dafür wird die Versorgungspannung auf min. 2,4 V erhöht, da beide o.g. IC's laut Datenblätter schon ab min.2V funktionieren.
Um das ziemlich einfach zu gestalten möchte ich mich nur auf ausprobierte Hardware beschränken, die an jeden µC (z.B. AVR) angeschlossen werden kann. Damit wird es möglich für alle eigenes Programm (Lebenseigenschaften des k.T.) nach eigenem Wunsch zu gestalten.
Ich weiß nicht genau warum, aber ich immer deutlicher meinen Kartanel als nutzliches künstliches Saugetier (mit Staubsauger) sehe. :)
MfG
Hallo!
Ich habe mir schon erste Gedanken über gemeinsame für alle meine k.T. Ladestation gemacht. Weil ich sie umweltfreundlich gestalten möchte, habe ich u.a. folgende Bedingungen festgelegt:
Die Ladestation sollte mit Akkuspannung (ca. 2V) von jedem k.T. nur beim Bedarf an Netz angeschlossen sein und sich wieder abschalten, wenn ein k.T. sein Akku voll aufgeladen hat und weg "gelaufen" ist. Dafur möchte ich 3 V bistabilen Relais von Pollin nehmen, damit die Ladestation permanent in eine Stekdose eingesteckt bleiben kann. Zum Abschalten möchte ich immer nach dem Eischalten in einem Elko/Goldcap gespeicherte Energie verwenden.
http://www.pollin.de/shop/dt/Mjk1OTU2OTk-/Bauelemente/Mechanisch/Relais_Zugmagnete/Relais_Schrack_RT314F03.html
Wenn ein k.T. zufallig die Ladestation angefahren hat, sollte jedesmal an sie angeschlossen bleiben, bis sein interner Komperator die Schlusladespannung (ca.2.7 V) erkennt und dann "weglaufen".
Die Kontaktflächen sollen für alle unterschiedlich hoche meine k.T. erreichbar sein (Scharnier ?).
Letztendlich habe ich mich für kleinsten PIC12F675 (8 Pin in SMD) mit internem Oszillator für Steuerung allen meinen k.T. entschieden.
Ich habe momentan noch keine konkrete Vorstellung und bin auf alle eure Vorschläge offen ! :)
MfG
Hallo!
Ich bin momentan mit meinem für mich nötigen Raumpfleger beschäftigt, aber denke ich ganze Zeit über geplannte Spielzeuge, die ich auch sehr gerne hätte ... :)
Nach letzten Überlegungen habe ich festgelegt, dass ich klein anfangen möchte und meine bisherige Pläne weitgehend geändert.
Weil die Mechanik für Pumpi schon fertig ist, möchte ich damit anfangen. Als "Körper" für ihn habe ich eine sehr kleine rechteckige, durchsichtige und dünnwendige Verpackung (ca. 75x60x30 mm) aus bei "Edeka" gekauften Büroklammer vorgesehen, die ich am Ende mit Spühdose schöner machen will.
Der kleine wird drei seriell geschaltete 1,2 V NiMH Akkus und 4 Sollarzellen mt 7 V / 5 mA haben. Er soll sich nur am Tag bis zum Verhungern bewegen, wenn er nicht zufällig in die Sonnenlicht kommt und dort bis zum Aufladen seinen Akkus bleibt.
Sollte er jedoch verhungern, dann wird er von mir in die Sonne gestellt und sollte irgendwann nach Aufladen den Akkus wieder los fahren. Die Steuerung sollte einen 8-pin µC mit ADC in SMD schaffen, weil die geplannte Steuerung sonst zu "groß" und zu kompliziert wäre.
Als H-Brücke fur den Motor nehme ich wahrscheinlich den TL3414A in SMD, den ich aus kaputten CD ROM Laufwerk für Notebook habe (wie den Motor). Den geplannten TDA2822M in SMD gibt es beim Reichelt leider nicht.
Weitere Tests haben leider gezeigt, dass die Idee mit einem Motor beim Kettenantrieb schlecht ist und ich möchte dafür später zwei oben fotografierte Getriebe mit Motoren aus Kassettenabspieler und falls nötig "grösseren" µC in SMD (z.B. PIC16F88 ) verwenden.
Damit sich jeder den Pumpi nach eigenen Wünchen mit anderen µC (z.B. AVR) gestallten kann, möchte ich mich weiter an µC angeschlossene Hardware beschränken. Ich habe noch nicht ausprobierte aber voraussichtliche Hardware im Code skizziert damit ihr sich meine Pläne vorstellen könntet.
Kurzbeschreibung:
Die Spannungen US und UA (bei R1 = R3 und R2 = R4) werden durch ADC gemessen und wenn US höher als UA wird, bleibt der Pumpi stehen, weil Akku geladen wird. Wenn US unter bestimmten Wert wird, sollte er schlafen.
Per M1 und M2 wird der Motor in entsprechender Richtung drehen und Impulse vom Motor (IMP), falls zu selten ankommen, werden ein Hindernis bedeuten und sollten nach Programm die Fahrrichtung ändern.
REF wird als Referenz für ADC benutzt.
Bei praktischer Umsetzung der Schaltung werden noch einige Bauteile, vor allem Widerstände und Kondensatoren dazukommen.
Hoffentlich ist in dieser Vorstellung kein Denkfehler enhalten ... :)
MfG
___
+-----+-----+-----+---------+---|___|---------+--> US
| | | | | R1 |
.---. .---. .---. .---. V VCC .-.
| | | | | | | | ~ D1 + R2| |
|SP1| |SP2| |SP3| |SP4| | | | | SPX = Solarpanel
| | | | | | | | +-----+-----+ '-'
'---' '---' '---' '---' |+ | | | A = Akku
| | | | - .-. .-. ===
=== === === === --- A | |R5 | |R3 GND M = Motor
GND GND GND GND |- | | | |
=== '-' '-'
GND | |
+----------------------------------|-----|--------< M1
| VCC VCC | |
| + + | |
| VCC | | C1 || | |
| + - D2 D3 - +--||----------|-----|--------> IMP
| |\| ^ _ ^ | || /| | |
+-|+\ | / \ | | ___ /+|---|-----|--------< M2
|V1>-+--+-( M )-+-+-UUU-+-<V2| | |
+-|-/ | | \_/ | | \-|-+ | +--------> UA
| |/| | - - L1 | \| | | |
| === | ^ D4 D5 ^ | | +-----|--------> REF
| GND | | | | | | |
+------+ === === +------+ | .-.
GND GND | | |R4
. z | |
TL3414A LM385- A '-'
bzw. TDA2822M 1,2V | |
=== ===
GND GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Searcher
21.08.2010, 11:32
Hallo PICture,
ich sehe keinen Denkfehler (was aber nichts heißen soll) und warte sehr darauf, daß Dein Raumpfleger endlich fertig wird um Pumpi in Aktion zu sehen :-)
Dazu fällt mir grad noch ein, eine Warneinrichtung vorzusehen, wenn sich Pumpi und Raumpfleger zu nahe kommen :-)
Gruß
Searcher
Ich habe bei mir leider keine mechanische Bumper gefunden die beim Anfahren eines Hindernisses immer umschalten. Wahrscheinlich muss ich jetzt zwischen virtuellem Bumper und Impulsen an Motorbürsten wählen.
Ich habe einmal "Schalter" aus einem Ring (Unterlegscheibe) und ein Stück
dünnen Stahldraht der durch die Unterlegscheibe geführt war gesehen. Bei
Kontakt Ring/Draht ....Damit sollten auch sehr geringe Kräfte zum Auslösen
machbar sein. Außerdem wird recht wenig Platz benötigt.
Gruß Richard
Hallo!
Sorry, dass ich erst jetzt antworte, aber musste bei meinem Lapi die Festplatte auswechseln und alles neu installieren. :(
@ Searcher
Danke fürs Anschauen und Fehlersuche. Ich wollte zuerst die Spielzeuge, wie du, ohne µC bauen. Aber es scheint mir mit einem kleinem µC wirklich viel einfacher. Ich glaube, dass genug Platz vorhanden ist, dass ich sogar auf SMD IC's verzichten könnte, was mir, wegen alter, immer lieber wird ...
Anscheinend werde ich dem Pumpi ein Schalter einbauen und während des Saugens meiner Wohnung ihn auf ein Möbel stellen müssen...
Das muss ich aber zuerst sehen und darauf bin ich echt gespannt, was passieren könnte. Der Pumpi wird aber sicher zu groß um eingesaugt zu werden ... :)
@ Richard
Schönen Dank für deinen guten Vorschlag, aber leider wegen geringen Masse und Geschwindigkeit vom Pumpi glaube ich nicht, dass es beim Anfahren eines Hindernises ausgelöst wird. Ich habe schon getestet und der Motor wird beim Hindernis sicher gebremst und manchmal sogar gestoppt, deswegen bleibe ich bei Drehungsüberwachung.
MfG
Hallo!
Endlich läuft mein Lapi zufriedenstellend und ich kann weitermachen. Zur Zeit möchte ich ein bißchen über das geplannte Program für µC und vor allem den virtuellen Bumper diskutieren.
Mir scheint es am einfachsten so, dass nach dem Einschalten wird die Frequenz der Impulse vom Motor gemessen, eine Untergrenze berechnet und gespeichert. Damit sollte für verschiedene Motoren kein Wert vorgegeben werden muss. Eventuel sollte der gespeicherte Wert in gewissen Zeitabständen aktualisiert werden um sich an sinkende Akkuspannung anzupassen.
Weiterhin sollte periodisch die momentane Frequenz mit der gespeicherter verglichen werden und wenn sie den gespeicherten Wert unterschreitet ein Hindernis angenommen. Das sollte die Drehrichtung für gewisse Zeit wechseln und danach zum geradeaus Fahren zurückkommen.
Damit der Pumpi nicht in dunkler Ecke meiner Wohnung "einschläft", möchte ich das der Motor nur bei genau 0 V des Solarpanels abgeschaltet wird. Es wird auch eine Charakteristik U = f (I) der Schottky Diode nötig um den Motor ab gewissen Ladestrom abzuschalten, da die dünnschicht Solarzellen am Tag sogar ohne direkter Sonnenstrahlung ein Akku laden.
Weil der Trackball aus einer Maus genug hoch ist, möchte ich Unten bedrahtete IC's sogar mit Sockel und oben SMD 1206 Widerstande und Kondensatoren verwenden, weil ich keine andere mehr habe.
Für Testaufbau werde ich eine kleine Lochrasterplatine 15x15 Lötpunkte nehmen, die zum Tesfahrten, nach ausführlichen Prüfungen "auf dem Tisch", oben drauf auf Fahrgestell vom Pumpi gelegt wird. Mit TDA2822M sollte es sogar mit zwei 1,2 V /300 mAh NiMH Zellen mit Lötfahnen in der Grösse 2/3 AAA, die ich bei mir gefunden habe, für Testfahrten ausreichen ... :)
Wenn der Pumpi sich schon für mich zufriedenstellend bewegen wird, erst dann kann ich die ganze ausprobierte Schaltung auf die Platine von Pumpi übertragen, weil die Lochrasterplatinen eigentlich nur einmal lötbar sind bevor die Lötpunkte sich lösen ...
Für PIC Benutzer habe ich die Pinbelegung wie im Code geplannt. Es können noch ein paar Bauteile (R,C, Dioden) zwischen oben skizzierter Hardware und µC dazu kommen. Für Softwareentwicklung nehme ich einen PIC16F88 mit PIC Miniterminal und PIC Trainer (siehe dazu http://www.rn-wissen.de/index.php/PIC_Assembler#Hilfsmittel ).
Was denkt ihr darüber ? Andere Vorschläge ? :)
MfG
VCC GND
+ ===
| .--U--. |
+---| |-+
| |
M2 <---| |-< US
| |
M1 <---| |-< REF
| |
UA >-+-| |-< IMP
| '-----'
| ___
+-|___|-|<- + VCC
10k D
PIC12F675
von oben
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Hallo!
Mein bisher unerfüllter Wunsch ist ein k.T., der ganz selbständig "lebt". Zuletzt ist mir eine "verrückte" Idee eingefallen, der Energieverbrauch stark (ca. 100-fach) zu reduzieren. Dafür habe ich erfolgreich mit einem Antrieb aus mechanischer Quarzuhr mit Zeiger experimentiert und jetzt möchte ich meine erste Ergebnisse presentieren (siehe Fotos).
Ich habe das Spielzeug gewogen:
Kompletter Fahrgestell ... 20g
2x2/3 AAA, 300 mAh ....... 15g
Danach habe ich einige elektrische Werte gemessen bzw. ermittelt:
Spannung .............................. 2,4 V
Spulenwiderstand ................. 300 Ohm
Stromimpuls .......................... 8 mA / 32 ms
Mittlerer Stromverbrauch ...... 256 µA
Geschätzte Bewegungszeit .. ca. 50 Tage mit 300 mAh Akku
Weil in dem Uhrwerk eine Untersetzung 30:1 ist, entspricht die Impulskraft auf der Antriebsachse einem Motor mit ca. 0,5 W Leistung. Der "Motor" könnte sich leider nur in einer Richtung drehen, was interessantere Konstruktion und Steuerung verlangt. Momentan habe ich noch k.A. wie es am Ende ausgeht. Ich möchte mich jedoch weiter mit Basteln von einem mit µC gesteuerten k.T. mit solchen zwei Antrieben beschäftigen.
Die dünnschicht Solarzellen ohne direkter Sonnenstrahlung nur um 1% des Ladestroms bringen, was sie wegen nötige Fläche und Gewicht für mich als einzige Energiequelle uninteressant macht. Deshalb als Energiespeicher möchte ich möglichst kleine Akkus verwenden. Vielleicht finde ich schmale und runde Akkus mit nötigen Durchmesser um 25 mm, die ich als Räder nutzen könnte ...
Weil jeder "Motor" mit einem Uhrenquarz per IC gesteuert ist, möchte ich den µC (PIC12F675) mit schon vorhandener Frequenz takten um den Stromverbrauch laut Datenblatt auf max. 16 µA zu minimieren, da es langsam laufen darf. Die "Motoren" können direkt vom µC gesteuert werden.
Das enzige was ich bisher schwer realisierbar finde, sind "Nullkraft" mechanische Bumpers, weil die "Motoren" kann ich leider nicht als virtuelle nutzen. Angeblich wegen geringer "power" wird sich mein k.T. in einem "Käfig" mit glattem Boden bewegen müssen. Die Experimente auf unebenen Untergrund sind leider negativ ausgefallen. Hoffentlich mit zwei "Motoren" und sehr leichtgängigen "dritten" Rad wird es besser. ;)
Ich freue mich sehr auf eure Meinungen und Erfahrungsvorschläge ... :)
MfG
Hallo!
Nach zahlreichen Experimenten mit dem für Pumpi vorgesehenem Fahrgestell, habe ich die Idee leider verwerfen müssen. Praxis zeigt eben, dass so kleiner und leichter Kunsttier (k.T) aus mehreren Gründen keine Chancen hat, sich fast ununterbrochen in meiner ganzer Wohnung bewegen zu können.
Ich sehe erst jetzt deutlich, dass ich ich mir die Schöpfung eines autonom "lebendes" k.T. zu einfach vorgestellt habe. Ich wurde noch als Kind durchs Lesen eines Buches über k.T. so stark beeindrückt, dass der Wunsch sowas selber zu bauen leider bis heute lebendig geblieben ist ...
Vor zig Jahren, war es für mich natürlich nicht möglich irgendwas in der Richtung zu tun, aber heute ... :)
Mit der Anzahl meiner bisherigen Experimente ist meine Erfahrung natürlich erheblich gewachsen und mein Ziel mit Berücksichtigung aller Kompromisse scheint immer näher zu sein.
Als bisherige Energieverbrauchgrenze, Größe und Gewicht scheinen die beim Artan langfristig ausprobierte (ca. 12 mW mit nur einem momentan laufenden Motor, ca. 12x15 cm für dünnschicht Solarzellen und ca. 250g) scheinen für meine Bastelkonstruktionen optimal und realistisch zu sein.
Ich möchte weiterhin experimentieren bis zum irgendeinem Ergebniss, bin aber sicher nicht sicher, wie das endet ... O:)
Mein Wunsch wäre natürlich eine Bauanleitung für von mir gewünschtes k.T. im Netz zu finden, ich habe aber nie im Leben Lotto gespielt ... :)
Ich werde mich selbstverständlich melden, wenn ich weiterkomme ...
MfG
Searcher
26.10.2010, 15:17
Hallo PICture,
um sehr stromsparenden Motor zu nutzen, der aber nicht in der Lage ist das k.T. zu bewegen, müßte man die mechanische Energie speichern. So, wie die Sonne den Akku auflädt und bei genügender Ladung den Motor antreibt, könnte man mit dem Motor eine Feder spannen oder das Wasser eines Pumpkraftwerks fördern :-) und bei genügend Kraft freigeben.
Nachteil ist sicher eine geringere Effizienz und k.T. wird sich nur zeitweise bewegen, dafür aber auch nachts.
Hab leider keine Idee zur praktischen Ausführung und war nur so ein Gedanke.
Gruß
Searcher
Hallo Searcher!
Vielen Dank für deine Gedanke, die meiner gleich ist. :)
In meinem Kopf schwebt seit einiger Zeit eine Vision, die ich umsetzen möchte, wenn die bei eBay gekaufte Solarzellen (dünschicht) aus Hong Kong ankommen.
Für mich ist das Speichern von mechanischer Energie leider praktisch zu kompliziert. Deswegen habe ich mich aufs Minimierung des Energieverbrauchs konzentriert.
Der Artan hat sich als mechanische Konstruktion durch langzeitiges Wandern durch meine Wohnung schon für mich bestätigt. Das einzige Nachteil ist, dass beim Umfahren der Hindernisse zu viel Energie für Anspannen des Gummipfades und Reibung an Hindernissen verloren geht.
Deswegen als nächste Bastelkonstruktion möchte ich etwas ännliches bauen mit dem Unterschied, dass das lenkende Rad per zweiten Motor bewegt wird. Die beide Motoren werden gleichen Stromverbrauch haben und nur abwechselnd laufen.
Dass das k.T. sich nur zeitweise bewegen wird, nehme ich gerne in Kauf und erlaube ihm auch am Tag ein "Schläfchen". Die Elektronik (mit µC) sollte dafür sorgen, dass es sich nur bei Helligkeit bis minimaler und erst ab festgesetzter Akkuspannung bewegen darf.
Momentan überlege ich zwei Akkus und zwei Modis: bei beiden "guten" Akkus ein "normales" Leben und wenn ein Akku schon "leer" ist, sparsame Bewegung nur wenn die Helligkeit damit wächst, sonst stehen bleiben und "schlafen" bis beide Akkus wieder voll werden.
Ausserdem wegen fast ständigem Laufen der Motoren möchte ich in Getrieben Zahzräder aus Metall verwenden, damit das k.T. länger "gesund Leben" kann. Nach so langer Zeit vom permanenten "Laufen" (Tag und Nacht) ist der Artan wegen Verschleiß des Getriebes mit Kunstoffzahnräder leider fast "gestorben".
Das traue ich mir noch zu basteln ... :)
MfG
Hallo!
Wenn ich nicht "verrückt" wäre, müsste ich wirklich mit dem Pumpi aufhören. Leider gestern habe ich zufällig https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=46662 gelesen. Weil mir sowas wahnsinnig gefällt, hat mich das zum intensiven Denken inspiriert, wie ich den schon gebastelten Fahrgestell von Pumpi retten könnte.
Dabei ist mir eine weitere "verrückte" Idee eingefallen, die alle bisherige Probleme beseitigt, aber neue mit sich bringt. Ich möchte eben den Pumpi, so wie er vorgesehen war, in einer durchsichtiger Kugel plazieren, die sich beliebig zwischen Gegenständen in meiner Wohnung bewegen sollte. Das wäre dann ein virtuelles Käfig in dem sich der Pumpi problemlos bewegen kann. Mit stärkerem Motor und Akkus wiegt er jetzt ca. 50 g.
Was denkt ihr darüber, hätte es Sinn?
Ich bin sehr dankbar den mehr Erfahrenen für Beurteilung im voraus. :)
MfG
Searcher
27.10.2010, 19:07
Hallo PICture,
also ich finde Deine Ideen gar nicht so verrückt. Man hat sowas nur noch nicht oder zu selten gesehen.
Ich kann auch nur spekulieren, wie sich Pumpi in der Kugel verhält. Eigentlich wäre das schon so eine Art mechanischer Akku. Kommt die Kugel an ein Hindernis rollt sie erst mal nicht weiter, Pumpi wird an der Innenwand nach oben fahren bis die Kugel mit dem Übergewicht das Hindernis überwindet oder eine Steuerung den Pumpi in eine andere Richtung lenkt.
Soweit meine ersten Gedanken dazu (ohne Gewähr) :-)
Gruß
Searcher
Hallo Searcher!
Danke sehr, für deine Unterstützung meiner Ideen ! :)
Ich möchte, dass wenn der softwaremässig eingestellte virtuelle Bumper beim Pumpi bestimmte Belastung feststellt, wird mein k.T. die Fahrrichtung ändern.
Die Kugel sollte nur eine schützende Funktion haben. Sie muss genügend leicht sein und durchsichtig, damit sich innen befindliche Akkus von dünschicht Solarzellen auf dem Pumpi aufladen können. Ich denke anfangs an aufgeblasener Luftballon.
Es benötigt noch sicher, wie bei dir, eine Experimentenzeit. Momentan ist für mich am wichtigsten das ich nicht mit etwas sinnloses meine Zeit verschwenden würde.
Ich habe noch nie im Leben etwas angefangen, wo ich das Licht am Ende eines Tunels mit unbekannter Länge gleich gesehen habe und bin immer nach deiner Signatur vorgegangen. Noch mal vielen Dank für die Bestätigung, dass ich noch kein Termin bei einem Psychiater brauche ... :)
MfG
Searcher
27.10.2010, 20:22
Hallo PICture,
solange Du nicht versuchst meinen Avatar zu realisieren liegt noch alles im grünen Bereich :) :) :)
Gruß
Searcher
Bevor ich damit anfangen würde, würde ich hier im Forum fragen und sicher bekomme ich eine Antwort wie es gehen könnte ... O:) :) :lol: :D :mrgreen:
MfG
Die Kugel sollte nur eine schützende Funktion haben. Sie muss genügend leicht sein und durchsichtig,
Im Gartencenter Deiner Wahl bekommst Du schöne Kunststoff Kugeln aus Plexiglas oder ähnlich.
Gruß Richard
Hallo Richard!
Herzlichen Dank für deine Hilfe! :)
Ich bin aber nicht in der Lage nur anhand einem Aussehen von einer Kugel abschätzen, ob sie durch ca. 50 g schwerer Gegenstand innen bewegt werden könnte. Dafür fehlen mir mechanische Kenntnisse.
Wenn ich alle mogliche nacheinander ausprobieren würde, dann muss ich fast sicher eine größere Wohnung suchen ... :)
Wonach ich suchen soll und wie kann ich das am einfachsten abschätzen ?
Ich habe per google z.B. das gefunden: http://www.karstadt.de/babywalz/Wasserkugel-Ente/p/?lc=3&pt=42&pfad=866898+884186+881519+881520+889229&pid=3671918&ln=3 , aber k.A. ob sich das für mein Zweck eignet ... :(
Die Abmesungen der beweglichen Masse von ca. 50 g sind ca. 5x5x7 cm. Meine erste Leienschätzung wäre um 40 cm Durchmesser, weil ich mit irgendwas meine Experimente anfangen muß ... ;)
MfG
Hallo!
Bei eBay habe ich auf die schnelle z.B. das gefunden:
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=300485874242&ssPageName=STRK:MEWAX:IT
Wenn ich schon die Batterie auswechseln muss, dann wechsle ich gleich den ganzen Inhalt aus ... :)
Ich denke, dass sich innen ein genug schweres aber kleineres Model von Artan mit Solarzellen, sogar ohne Elekronik, bewegen können sollte. Die Elektronik hätte dann nur die Steuerfunktion für Energieverwaltung.
MfG
Hallo!
Nach Überlegungen, habe ich mich vorläfig für ein k.T. (Artanel) in der Größe von Artan entschieden, bis ich geeignete durchsichtige Kugel als "Käfig" für Pumpi finde.
Meine "Konstruktion" (siehe Code) sollte nur einfacher mechanisch sein als beim Artan. Deswegen das lenkende Rad möchte ich mit einem Motor und Schnekengetriebe drehen und anderes Rad antreiben.
Obendrauf werden dünschicht Solarzellen befestigt. Die Steuerung wird mit weniger externer Hardware und kleinem µC realisiert. Später könnten noch momentan undefinierte Sensoren dazu kommen.
Nach meinem Mechanikwissen sollte es sich bewegen ... ;)
Ich freue mich sehr auf eure Meinungen, weil meine Erfahrungen im Roboterbau immernoch sehr gering sind ... :)
MfG
.-----------------------.
| o o o | LR = Lenkendes Rad
| o .-. o |
| o |L| o / | S = Schnecke
| o |o| o/S |
| o |R| o / | M = Motor
| o '-' o | |
| o o o .-. | FR = Freilaufendes Rad
| |M| |
| '-' | GM = Getriebemotor
| |
| .-. .-. | AR = Angetriebenes Rad
| |F| .--. |A| |
|-|-|- |GM|-|-|-|
| |R| '--' |R| |
| '-' '-' |
'-----------------------'
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Hallo!
Weil meine k.T. sollten möglichst stromsparrend sein, möchte ich zum Richtungsumkehrung von Motoren bistabile Relais verwenden. Leider miniature doppelte Umschalter habe ich nur für 5 V und die Versorgungsspannung aus zwei NiMH Akkus beträgt 2,4 V. Die Spannung möchte ich mit vom µC gesteuerten ICL7660 bzw. MAX660 verdoppeln und die Relais mit ULN2003 in SMD steuern. Hat schon jemand damit praktische Erfahrungen ?
MfG
Hallo!
Nach Überlegungen konnte ich Probleme bei Bewegung von Pumpi in meiner Wohnung sogar ohne Kugel lösen (momentan nur theoretich). :)
Erstes Problem war zu geringer Grip mit glatem Gummi bezogenen Antriebsräder. Das habe ich beseitigt durch entfernen von glaten "Gummireifen" und draufkleben auf die Kunstoffräder entsprechenden Abschnitten von ca. 2mm breiten Zahnriemen aus bereits zerlegten Drucker.
Zweites Problem war, dass das rotierende Zahnrad auf dem Boden liegende z.B. Haare um sich gewickelt hat. Um das zu eliminieren möchte ich den Zahnrad mit dünnem Kunststoff z.B. TESA-Band umkleben.
Letzte Fahrtests mit Handsteuerung und voller Belastung (Akkus und Solarzellen) haben gezeigt, dass der Pumpi sich für mich zufriedenstellend bewegt. Weil er höchstens um 5cm hoch wird, sollte er sogar unter allen Möbel durchkommen.
Deswegen möchte ich ihn jetzt fertig bauen und später, wenn ich zufällig geeignete durchsichtige Kugel finde, ihn in beweglichen "Käfig" reintun.
Um das Gleichgewicht und Grip den Antriebsrader zu verbessern möchte ich den Motor nach hinten zwischen die Räder verlegen und direkt auf dem Schneckengetriebe befestigen. Das mindert deutlich die Energieverluste zwischen zwei sich gegeneinander bewegenden Zahnräder.
Ich werde warscheinlichst den Trackball mit einem kleinerem freidrehbarem Rad ersetzen um das Passieren von Hindernissen (z.B. Läufer) zu verbessern und fast gleiche Höhe vom Pumpi vorne und hinten zu haben.
Ausserdem will ich die ganze Mechanik an dafür vorgesehenes Gehäuse aus dünnem Kunstoff befestigen, das nur um 1 g schwerer als bisherige Lochrasterplatine ist. Damit wird nur leichtere und schnell austauschbare Platine für die Elektronik nötig.
Weil ich möglichst kleinen Stromverbrauch haben möchte, würde ich wachrscheinlich zum Umpolen des Motors ein bistabiles Relais nehmen. Das verlangt leider um ein µC Ausgang mehr und momentan ist ein PIC16F630 mit 14 Pin's und 12 I/O's vorgesehen.
Wenn der neue Fahrgestell vom Pumpi fertig wird, mache und poste ich seine Fotos. :)
MfG
Hallo!
Nach weiteren Überlegungen scheint mir als möglich, das Gewicht vom Pumpi um 20 g zu kriegen. Dafür muss ich aber ganz neues kleineres ca. 40x50 mm Fahrgestell aus dünnem Kunstoff basteln, an dem zwei dünschicht Solarzellen befestigt werden.
Meine letzte Idee ist mit zwei Vibrationsmotoren ohne Gewichte direkt zwei Räder antreiben. Ein Motor bei 2,4 V verbraucht um 25 mA mit direktem Antrieb eines ca. 18mm Rads.
Den Freilauf mit Bremse möchte ich durch Anschliessen den zwei Motoren an eine H-Brücke realisieren (siehe Code). Als mit Sonnenlicht bzw. Netzteil geladenen Akku möchte ich flach adaptierten Ni-MH Memopuffer mit 140 mAh nehmen. Für Steuerung sollte ein kleinnster µC im SMD mit 8 Pins und ADC ausreichen.
MfG
.-----------.
| |
| µC |
| |
'-----------'
VCC | |
+ .-----------.
| | |
+--| H-Brücke |--+
| | |
'-----------' ===
| | GND
| Motor1|
| _ |
| / \ |
+-(+ -)-+
| \_/
/+\
( ) Motor2
\-/
|
===
GND
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Searcher
28.11.2010, 16:51
Hallo PICture,
irgendwie sieht mir die Anschaltung der Motore an die H-Brücke ungewöhnlich aus. Was hast Du Dir dabei gedacht? :wink:
Gruß
Searcher
Hallo Searcher!
Ich versuche schon immer einfachste und ungewönliche Lösungen zu verwenden, das macht mir eben den grössten Spass. :)
Die idee ist: wenn die Spannung von der H-Brucke (VCC und GND) in einer Richtung an beide Motoren gelegt wird (VCC an "+" und GND an "-"), sollten sich beide vorwärts drehen. Bei umgekehrter Spannungsrichtung (VCC an "-" und GND an "+") sollte sich der Motor1 rückwärts drehen und kurzgeschlossener Motor2 bremsen. Damit will ich den mechanischen Freilauf und Bremse ersetzen, weil es für mich einfacher und vom Gewicht leichter ist.
Siehst du da ein Denkfehler, weil ich das ich noch nicht ausprobiert nur theoretisch überlegt habe ? ;)
MfG
Searcher
28.11.2010, 17:34
Vielen Dank für die Erklärung.
Siehst du da ein Denkfehler...
Nein, was aber nicht sehr viel heißen soll, da ich mit elektronischen H-Brücken noch nicht viel gemacht habe.
Bin gespannt wie es weitergeht und wie gut der Antrieb funktioniert. Die Achsen der Vibrationsmotore sind ja wirklich sehr dünn.
Gruß
Searcher
Das ist doch sehr gut, weil dann grössere Untersetzung beim Direktantrieb gibt ... :)
Beim meinem k.T., das hoffentlich 20 g wiegen wird, sollten die 2 g schwere Motoren genug stark sein, oder ? ;)
Um Eigenschaften des Fahrgestells zu kennenlernen, werde ich ihn sowieso mit entsprechender Belastung zuerst per Hand durch 2-ädrigen "Kabel" aus HF Litze steuern.
Der Stromverbrauch ist mir zwar zu hoch, mann könnte aber leider nicht gleich alles gewünschtes haben. :(
Ich möchte für Pumpi diesen beweglichen "Kafig" kaufen, weil dort die Schneidelinie schon gut markiert ist:
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=300497796032&ssPageName=STRK:MEWAX:IT
MfG
Searcher
28.11.2010, 18:13
wg. Untersetzung ist das gut. Leider habe ich mit sooo kleinen Motoren auch keine Erfahrung - ich hätte eher Bedenken, daß die Kraftübertragung zu den Rädern nicht so gut ist und leicht durch nur wenig Schmutz oder nicht ganz astreiner Oberfläche der Räder gestört werden könnte. Aber der "Käfig" wird Pumpi ja schon mal von der rauhen Umwelt abschirmen :)
wg Null Vibrationsmotorerfahrung kann ich auch nicht beantworten, ob die Motore stark genug sind. Wenn die Motore aber ein Handy vom Tisch rütteln können und bei dem Stromverbrauch denke ich, daß das OK ist.
Gruß
Searcher
Zum Glück weiß ich anfangs auch nicht alles und darf unnötige Sachen mit doppelseitigem Klebeband und Spaß machen... :)
Der Fahrgestell ist noch nicht ganz fertig, aber wird voraussichtlich mit Solarzellen ohne Akkus 15 g wiegen. Weil die früher erwähnte Akkus selber 12 g wiegen und von der Grösse her, habe ich mich für kleinere und leichtere entschieden. Es werden zwei Stück, die ca. 3g wiegen, von diesen verwendet:
http://www.pollin.de/shop/dt/Njk5OTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/NiMH_Akkus/CMOS_Batterie_VARTA_6_V15H.html
Diese Akkus mit fast 10-fach kleinerer Kapazität werden zwar schnellel leer, aber auch ohne direkter Sonnenstrahlung schneller voll, was für ein "echten" BEAM-er, der sich sowieso nicht die ganze Zeit bewegt, eigentlich egal ist. :)
Weil der Pumpi sich in einer Kugel bewegen sollte, werden Tests auf einer Fläche nicht adäquat und ich werde lieber auf den "Käfig" warten. Es könnte eben möglich sein, dass er mit einem Motor ohne µC Steuerung auskommt. Das auf dem Foto wiegt um 5 g.
Bei sogar einem Vibrationsmotor der um 25 mA braucht und Solarzellen die sogar beim direkter Sonnenstrallung nur 8 mA liefern können, ist es für mich leider unrealistisch, dass der BEAM-er autonom "leben" könnte. Deswegen habe ich die Idee entgültig verworfen und zur Realität zurückgekehrt. ;)
Als Beispiel habe ich bei mir ein 20 mm dicken Motor mit Duchmesser ca. 30mm gefunden, der bei Stromverbrauch um 6 mA und Metallzahngetriebe mit Untersetzung 125 : 1 praktisch nicht zu stoppen ist.
Das möchte ich zum Antreiben vom schon fertigen Fahrgestell mit Gummiketten verwenden (siehe Kartanel). Er kann eben ziemlich große Solarzellen tragen, die am Tag ohne direkter Sonnenbestrallung um 5 mA liefern können. Das wäre für mich die einzige Möglichkeit ein autonom in meiner Wohnung "lebendes" k.T. zu schaffen. Gesamtgewicht wird voraussichtlich um 600 g betragen.
Testweise habe ich den o.g. Getriebemotor mit 12 V über mehrere Stunden abwechselnd in beiden Richtungen laufen lassen und mich gefreut, weil wachrscheinlich durch feines Anschleifen der neuen Metallzahnräder im Getriebe der Leerleufstrom bei 1,2 V auf 5 mA gesunken und das ganze deutlich leiser geworden ist. :)
Nach Vergleich mit dem schon langfristig getesteten Artan mit ca. 10 mW "power" und Antriebsrad mit Ø 34 mm, sollte sich der Kartanel mit ca. 6 mW und Ø 22 mm auch gut bewegen können, sonnst, falls nötig, kann ich die Spannung durch mehr Akkus problemlos erhöhen. ;)
MfG
Hallo!
Bei der Suche nach fast permanent laufendem Motor für mein k.T. habe ich schon öffter an ein BLDC Motor gedacht, weil ein Motor mit Bürsten nach gewisser Zeit unreparabel kaputt geht (Bürsten).
Bisher habe ich jedoch kein BLDC Motor gefunden, der mit so geringem Strom, wie Bürstenmotor sich für BEAM-er eignet. Das einzige geeignete was ich bei Pollin gefunden habe, ist dieser 5 V Motor: http://www.pollin.de/shop/dt/NTM2OTc2OTk-/Bauelemente/Luefter/Axialluefter_COPAL_F412R_05LB_40x40x12_mm_5_V_.htm l .
Laut meiner bisherigen Experimenten mit BLDC Motoren braucht solcher Motor bei 3 V um 1/3 des nominalen Stroms, also hier um 25 mA. Die Drehung in beiden Richtungen könnte man problemlos mit zwei solchen Motoren erreichen, wenn man seine Rotoren auf gemeinsamer Achse befestigt.
Dank fast biliebig hocher Untersetzung ist praktisch kein Drehmoment benötigt. Könnte mir jemand einen BLDC Motor mit noch geringerem Stromverbrauch bei 3V nennen ? ;)
Wenn nicht, wird im schlimmsten Fall mein k.T. mehr "schlafen" als sich bewegen, was ich gerne einfach als seine "Eigenschaft" nehme. :)
MfG
Die Drehung in beiden Richtungen könnte man problemlos mit zwei solchen Motoren erreichen, wenn man seine Rotoren auf gemeinsamer Achse befestigt.
Die Drehrichtung kehrt sich um wenn 2 der 3 Phasen getauscht werden.
Gruß Richard
Hallo Richard!
Danke für deine Information. :)
Das weiß ich schon, ist aber komplizierter. Ich möchte es zuerst mit einem Bürstenmotor ausprobieren und erst wenn der kaputt wird mit "bidirektionalen" BLCD auswechseln ohne Software und Steuerung mit nur zwei I/O Pins von µC (M1 und M2) ändern zu müssen (siehe Code). ;)
MfG
VCC VCC
+ +
| |
~ D1 ~ D1
^ ^ _
| |+ / \ -
M1 >-----+-------+ M1 >-----+-(BL1)-+
| | | \_/ |
~ D2 | ~ D2 |
^ | ^ |
| | | |
=== | === |
GND /+\ GND |
( M ) =====> |
VCC \-/ VCC |
+ | + |
| | | |
~ D3 | ~ D3 |
^ | ^ _ |
| | |+ / \ -|
M2 >-----+-------+ M2 >-----+-(BL2)-+
| | \_/ |
~ D4 ~ D4 ===
^ ^ GND
| |
=== ===
GND GND
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Hallo!
Wegen meine Mechanikschwäche kann ich mir die alle mögliche Bewegungen vom Kartanel nicht vorstellen. Für mich scheint die Steuerung aber so einfach zu sein, dass ich ein µC als unnötig finde.
Ich habe versucht die alle mögliche Zustände zu definieren und nur zwei festgestellt (siehe Code). Da es ein BEAMER seien sollte, wird die Akkuspannung überwacht und das k.T. darf sich nur dann bewegen, wenn es genug hell und die Akkuspannung höher als min. ist.
Das lässt sich hoffentlich nur mit Komperatoren und Audioverstärker IC realisieren, da der Stromverbrauch vom Getriebemotor (ca. 125:1) um 5 mA beträgt. Als "Speicher" möchte ich einen durch VB umschaltbaren Flip-Flop (FF) anwenden, da für zwei Zustände nur ein Bit notwendig ist. Den zweiten per Komperatoren umschaltbaren FF, der sowieso im IC vorhanden ist, möchte ich als Speicher für Fahren/Schlafen verwenden.
Ausserdem möchte ich die Hardware auf "feste" mit dem Motor, Akku und Solarpanelen verbundene und "austauschbare" (einsteckbare) Steuerung teilen. Das sollte experimentierfreundlich und ausbaufähig sein (um z.B. zusätzliche Sensoren und Aktoren).
Eure Beurteilung ist sehr willkommen. :)
MfG
Zustände
_ _ VB=1 _ _ 1 = vorwärts Fahren
/ \ / \------->/ \ / \
( )( 1 ) ( 2 )( | 2 = rückwerts Drehen
\>/ \_/<-------\_/ \</
VB=0 VB=1 VB=0 Virtueller Bumper (VB)
VB = 0 freie Fahrt
VB = 1 Hindernis
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Searcher
07.01.2011, 12:34
Hallo PICture,
ich blick nicht mehr so richtig durch, welches Fahrwerk Du in dem Code skizzierst hast.
Ist es ein Kettenfahrzeug bei dem immer nur die gleiche Kette bei Hindernis auf rückwärts geschaltet wird?
Oder sind es Räder, die je nachdem auf welcher Seite das Hindernis auftaucht, rückwärts geschaltet werden?
In jedem Fall ist es so, daß beim rückwärts drehen nach hinten seitwärts Platz gebraucht wird. Durch die virtuellen Bumper kommt k.T. zu nah an Hindernisse und bei deren ungünstiger Anordnung b.z.w. ungünstiger zufälliger Fahrroute könnte da nicht mehr genug Rangierplatz sein und das k.T sich festfahren.
Ich hab ja gerade sowas ähnliches im Test: Fahrwerk mit differentieller Lenkung auf zwei Antriebsrädern plus Stützrad und vorne zwei Taster als Bumper. Das kann sich aus solchen misslichen Lagen meistens durch sehr oftes Umschalten zwischen vorwärts- und rückwärtsfahren befreien - manchmal, wenn auch selten bleibt es stecken.
Bin mir nicht sicher, ob man das soweit optimieren kann, um das Festfahren zu vermeiden. Hilfreich wäre da sicher eine runde Fahrwerksform, die sich auch auf der Stelle drehen kann.
Wie in oberallgeiers Video https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=533106#533106 schön zu sehen ist, braucht das MiniDO zur Drehung fast keinen zusäzlichen Platz.
Möglich wär vielleicht auch kein hinten oder vorne zu haben, so das bei Hindernis einfach die Fahrtrichtung gewechselt wird und sich k.T. fortan in die neue Richtung bis zum nächsten Hindernis bewegt. Damit es nicht zwischen zwei Hindernissen pendelt mit zufälligen Kurvenfahrten dazwischen.
Ich dachte, ich könnte das Festfahren mit zusätzlichen Bumpern auf den gegenüberliegenden Seiten verhindern (Hinderniserkennung bei Rückwärtsfahrt) und mußte erkennen, das es zumindest mit meinem einfachen Fahralgorithmus nicht so einfach zu lösen ist.
Hoffenlich gelingt Dir da der Durchbruch [-o<
Gruß
Searche
Hallo!
@ Searcher
Danke sehr für deinen Beitrag der angeblich auf falscher Grundlage basiert, da im Code ist nicht der Fahrwerk, sondern der Graf vom Automaten skizziert, der die Schaltzustände des k.T. zeigt. Es wird der schon früher gefertigter und fotografierter Fahrwerk mit Gummiketten, um Getriebemotor ergänzt, verwendet (Kartanel). ;)
Für mich sind leider die komplizierte Bewegungen unfassbar und müssen durch Beobachtung festgestellt werden. Mit Handsteuerung ist es bisher einwandfrei verlaufen, ich weiss aber leider nicht, wie sich das ohne meine Beteiligung verhält. Der sehr langsame Fahrwerk ist, trotz nur ca. 5 mA Stromverbrauch, nur durch feste Wand o.ä. zu stoppen, weil er z.B. mein Fuss ohne überfährt.
Das gute ist, dass wegen nur einpunktigen Einrasten des Freilaufs, dreht sich der Fahrwerk beim vorwärts Fahren um zufälligen Winkel zurück bevor er wieder geradeaus fährt. Somit ist es praktisch unmöglich, dass der k.T. zwischen zwei festen Hindernissen endlos pendeln könnte.
Ich bin echt gespannt, wie es funktionieren wird. Notfalls muss ich die Sensoren und Steuerung komplizieren bzw. jede Kette einzeln antreiben.
@ alle
Ich habe versucht im Code alle Zustände vom Kartanel als Graf hoffentlich fehlerfrei zu skizzieren und möchte Euch herzlich ums Prüfen bitten. Das sieht viel komplizierter aus, als anfangs von mir gedacht und ich werde wachrscheinlich einen µC anwenden müssen um "TTL"-Grab zu vermeinden. ;)
MfG
.--------------------------. .--------------.
| F | A or L = 0 | S |
| |------------>| |
| _ .---. B=1 .---. _ | | |
| / \ | |---->| | / \ | | |
|( )| V | | R |( ) | | |
| >_/ | |<----| | >_/ | A and L = 1 | |
| B=0 '---' B=1 '---' B=0 |<------------| |
'--------------------------' '--------------'
Zustände Änderungsbedingungen
F = Fahren B = Bumper B = 0 freie Fahrt
V = vorwärts B = 1 Hindernis
R = rückwärts A = Akku A = 0 leer
S = Schlafen A = 1 voll
L = Aussenlicht L = 0 dunkel
L = 1 hell
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Hallo!
Inzwischen habe ich mich entschieden, wegen Einfachkeit, zur Steuerung vom Kartanel einen mit BASCOM programmierten AVR (Tiny) zu verwenden.
Im Code habe ich fereinfachten Blockdiagramm skizziert, der später detailiert mit Schaltplänen und Programm vorgestellt wird. Weil ich noch nie einen AVR programmiert habe und mich noch dafür vorbereiten muss (Entwicklungsboard, Programmierkabel, usw.), wird es noch sicher eine Weile dauern.
Wegen fehlender Ehrfahrung möchte ich Euch jedoch im voraus für Eure alle, sogar schlechteste, Meinungen bitten. Wenn jemand von Euch schon früher ein Steuerungsprogramm erstellen würde, dann übernehme ich es natürlich sehr gerne. :)
MfG
GND DSP = dünschicht Solarpanel
===
| V = Schottky Diode
.---. ~
| - |
|DSP| A = Akku
| + |
'---' µC µC = Microcontroller (ATTiny)
| .-----.
+--------->|L M1|>---+ M = Getriebemotor
| | | |
D V | | | VB = virtueller Bumper
~ | | |
| | | /+\
+--------->|U | ( M )
|+ | | \-/
- | | |
A --- | | |
|- | | |
=== +---->|D M2|>---+
GND | '-----' |
| |
| .-----. |
| | | |
+----<| VB |<---+
| |
'-----'
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hardware.bas
14.01.2011, 21:40
Hi, PICture, um die Lebensgeister ganz schnell
in Dein Tier zu bekommen ------------->
VG Micha
Hallo hardware.bas!
Wahnsinn! Nur zusammenlöten, weil schon ausprobiert. Daaanke schööön ! :)
Wachrscheinlich habe ich bereits alles nötige. Wenn nicht, kein Problem es beim Reichelt mitbestellen. Eine Frage habe ich aber noch: kann ich bisher für PIC's benutztes ca. 3m langed USB-Kabel dafür nehmen, oder schaffen die CMOS Treiber die Kapazitäten nicht mehr und lieber gleich standard TTL nehmen ?
Ausserdem fehlt mir dann eine Leitung, weil ich sowohl VCC als auch GND vom Brenner nehme (Versorgungsspannung der zu brennender Schaltung wird nur max. 2,7 V). Was davon braucht man zum Brennen nicht unbedingt, Reset, oder ? Sonnst nehme ich ein genug langes Kabel (1,5 m) von einem VGA-Monitor (R, G, B, H-Sync., V-Sync., GND).
Übrigens, ich habe genug Strom in der Steckdose und spare nur dann, wenn ich wirklich müsste. ;)
MfG
hardware.bas
15.01.2011, 10:09
Mit USB hat das nix zu tun. Also Kabel ist ansonsten unkritisch, bei mir
hängt am LPT-Stecker, wo der Treiberbaustein drin ist, nur ca. 1,5m
6-polige Datenleitung auf Lüsterklemme raus, also +5V, GND, MOSI,
MISO, SCK, RESET. Die Schaltung wird von der Zielschaltung versorgt.
Von irgendwelchen Experimenten der Spannungsversorgung aus der
LPT, wie tlw. propagiert wird, auch bei myAVR-Bord-LPT-Version, rate ich
DRINGEND ab! Im BASCOM muss noch der Brenntyp eingestellt werden,
ich glaube "Universal o.ä.", habe leider mein Notebook gerade nicht
zur Hand und weiss es nicht mehr aus dem Kopf, da ichs schon seit ca.
2 Jahren nutze, kann jedoch heutabend nochmal nachschauen .
VG Micha
Searcher
15.01.2011, 14:58
Hallo PICture,
....zur Steuerung vom Kartanel einen mit BASCOM programmierten AVR (Tiny) zu verwenden
:( :( :(
...jedoch im voraus für Eure alle, sogar schlechteste, Meinungen bitten Ein mit µC gesteuerter Beamer geht nicht. :wink:
:) :wink:
Gruß
Searcher
Hallo!
@ hardware.bas
Ich bin lediglich nur in BASCOM ein Anfänger, bin aber immer dankbar für einfache ausprobierte Schaltungen zum Nachbauen. :)
Das USB Kabel habe ich genommen, weil es zufällig zur Hand war und einwandfrei funktioniert hat. Jetzt nehme ich ein VGA Monitor Kabel mit 15-poligen Stecker auf beiden Seiten mit evtl. nötigen Adaptern, weil ich es bei mir zufällig fertig gesehen habe. Der Treiber IC wird im Sockel sitzen, sodas ich von CMOS bis TTL ausprobieren könnte und den ermittelten (mit Reserve) einsetzten kann. Ich habe nicht geschrieben, dass ich die + 5 V aus dem LPT "ziehen" möchte, da ich den LPT Ausgang immer als OC betrachte. Ein stabilisiertes Steckernetzteil ist, glaube ich, kein Problem.
@ Searcher
Vielen Dank für deine Warnung, aber die Abkürzumg "BEAM" ist bei mir in Klammern. ;)
Ich nehme gerne in Kauf, wenn es sogar ein Michling oder in schlimmsten Fall gar kein BEAM-er wird (bin kein Rechtsanwalt vom Beruf). Ich lasse den Wissenschaftler genug Zeit für die richtige Benennung und baue mir das, was ich will. Sonst hätte ich grosse Angst, dass ich, wegen Alterschwäche, aus dem TTL-Grab nicht mehr selber heraukommen würde. :cheesy:
MfG
hardware.bas
15.01.2011, 17:49
Weiss ich doch! Das mit der LPT-Stromversorgung war nur eine
allgemeine Warnung und das mit dem USB-Kabel, hatte ich falsch
verstanden und dies auf die Schnittstelle bezogen.
Steckernetzteil ist klar, jedoch reicht ohne Peripherie schon eine
Batterie. Spannung soviel, dass ein 5V-Dreibein noch 5V liefert.
Was ein Flashen bei zu niedriger Betriebsspannung für eine
Qualität hat, weiss ich nicht. Man sollte schon mit 5V flashen, danach
kann man den AVR auch mit niedrigerer Ub betreiben. Und man sollte
nicht zu schnell flashen, habe ich mal irgendwo gelesen.
4 MHz-Takt beim Flashen ist wohl noch weit im grünen Bereich.
VG Micha
Searcher
15.01.2011, 18:24
Hallo PICture,
ich bin froh, daß Funktion nicht von Benennung abhängig ist :) und vor allem, daß Du deswegen nicht weitere TTL ins Grab schmeißt, die ein Herauskommen noch weiter verzögern würden :-)
Ich verfolge nämlich Deine Schritte hier und in dem anderen thread (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=57655) beim Umstieg auf AVR (Tiny) sehr interessiert und ATtiny wird bei meiner nächsten Bestellung dabei sein. Es gibt nun auch für mich dank dieser beiden threads keine Hürde mehr es mal mit µC zu versuchen.
Danke dafür und auch Danke an hardware.bas für das Programmierkabel, das auch für mich einfach nachbaubar scheint.
PS: Wenn Kartanel mit µC schnurrt, merke ich den Spitznamen Katernel schon mal vor.
Gruß
Searcher
Hallo!
@ hardware.bas
Danke sehr für die wichtige Informationen. Ich mag nicht, wie die meisten, mir selber Probleme machen um mit denen danach kämpfen zu müssen. :)
Wenn ich zum Flaschen gewünschter Schaltung benötigte Spannung habe, dann ist das Programm sicher richtig in Flasch eingebrannt. Wenn ich mit CMOS Treiber auskomme, finde ich die Idee mit kleinem Akku bzw. der Spannung vom USB für TTL sehr interessant. :)
Das mit der Frequenz ist mir neu, weil PIC's können ohne eigenen Takt die Infos zwischen Brenner und Chip mit dem Takt von Brenner (z.B. PIC ohne Quarz) per gleiche Leitung in beiden Richtungen schieben. Sie brauchen fürs Flaschen aber meistens um 13 V.
Ich möchte für meine Spielzeuge, wegen Stromverbrauch, den internen Taktgenerator mit nierigster möglicher Frequenz verwenden (ich glaube 128 kHz). Muss ich dann mit anderer Frequenz flaschen ?
Das wäre mir eben zu kompliziert, falls sich der Brenner nicht entsprechend einstellen lässt bzw. sich ein AVR mit nur internem Takt nicht flaschen lässt. ;)
@ Searcher
Alles ist ganz einfach, wenn man keine Angst davor hat. :)
Ich würde mich wirklich sehr freuen, wenn für dich, wie für mich, ein µC nur eins von vielen Bauteilen im spassmachenden Spielzeug wäre. Früher beruflich, konnte ich mir so eine Spielerei leider nicht leisten. ;)
Ich bestelle mir ein paar ATtiny's und bin (fast) sicher, dass mein erstes Program nicht auf Anhieb läuft und ich durch Fehlersuche mit Spass wieder etwas neues erlernen könnte. :D
MfG
hardware.bas
16.01.2011, 08:54
Nimm einfach den internen Takt, Vorgabe meistens 1MHz, ohne
Quarz. Die meisten, wenn nicht alle fabrikneuen AVRs sind sind
schon so eingestellt und müssen nicht umgefust werden.
Flashe einfach mit dem AVR-Takt und mach Dir keinen Kopf.
Das mit dem "Schnellflashen" hatte ich nur mal in einem Buch
gelesen, wo stand, dass "extrem" kurze Flashimpulse, sowie
zu niedrige Ub angeblich die Speicherzellen nicht richtig bzw.
dauerhaft beschreiben. Wollte mit dieser, auch nur aufgeschnappten
Theorie, keine Panik machen. VG Micha
di
Hallo!
Danke schön fur dein Erfahrungsbericht, der mir sehr gefällt, vor alem für meine erste Programmschnritte. :)
Ich werde den Brenner aus deinem Schaltplan nachbauen und von USB-Buchse mit +5 V versorgen, da er sogar mit TTL Treiber nicht mehr als 100 mA brauchen sollte.
Was ist Panik, kenne ich bisher gar nicht. :D
MfG
hardware.bas
16.01.2011, 17:56
Soweit ich im Datasheet sehe, haben die Gatter des 74HC125N einen
Tri-State-Ausgang, die beim Nichtprogrammieren hochohmig sind.
Dadurch habe ich diese Schaltung (abgerüstete myAVR-Version) im
Selbstbauevulationsboard beei mir immer fest anliegen. Es gibt als
Programmer noch eine puristische Version mit wenigen Widerständen,
die würde ich jedoch nicht empfehlen, wegen undefinierter LPT-Pegel
und anderer Nachteile, ich habe diese auch nie genutzt, sondern nur
diese mit dem 74HC125N, die übrigens sehr oft Verwendung findet.
Trotz dieses aktiven Treibers zählt diese Schaltung auch zu den
"passiven" Programmern, da die Brennsoftware - in unserem Falle
BASCOM - die eigentliche "Brennintelligenz" darstellt. Solltest Du diesen
Brennadapter - so kann man das Ding auch nennen - über eine eigene
5V-Versorgung z.B. USB-Spannung betreiben und die Zielschaltung hat
auch eine eigene Spannung, dann achte bitte darauf, das die Spannung
der Zielschaltung dann AUCH 5V hat. In diesem Falle reichen
natürlich 5 Strippen (MISO, MOSI, SCK, RESET und GND).
Nö, Panik muss nicht sein ... mein Roman soll Dich natürlich auch nicht
verunsichern, wollts nur erklären. Sollte ich was Falsches geschrieben
haben, freu ich mich auf die Korrektur durch die Gemeinde. VG Micha
Ich habe schon früher geschrieben, dass die fürs Brennen nötige Pins, VCC und GND werden zwischen Brenner und Hardware per Hand umgeschaltet (Kabel umgesteckt). Deswegen sind für mich tristate Ausgänge nicht nötig nur ein 6-adriges Verbindungakabel (MISO, MOSI, SCK, RESET, VCC und GND).
Bei Interesse nach dem praktischen Ausprobieren werde ich gerne den Schaltplan meiner Schaltung im Unterforum "AVR Hardwarethemen" posten. :)
MfG
hardware.bas
16.01.2011, 18:34
Na gut ... dann stört ja Tri-State trotzdem nicht.
Das Treiben der von der LPT-Schnittstelle generierten
und empfangenen Daten ist jedoch ein unschätzbarer
Vorteil. VG Micha
Searcher
17.01.2011, 20:32
zu der von hardware.bas geposteten Schaltung des Programmierkabels:
Im BASCOM muss noch der Brenntyp eingestellt werden,ich glaube "Universal o.ä."
Weil ich das Kabel nachbauen möchte habe ich schon mal im BASCOM die Einstellung gesucht. Dabei half mir der im RN-Wissen aufgeführte Link http://www.rowalt.de/mc/avr/progd.htm Mit zusätzlichem Studium der prog.settings Datei in BASCOM müßte folgende Einstellung richtig sein:
Universal MCS Interface und dann nochmal im gleichen Tab unter Universal
WinAVR and SP12
Gruß
Searcher
Hallo Searcher!
Das lässt sich hoffentlich leicht nach dem fehlerfreiem Aufbau feststellen, oder wird uns der hardware.bas sagen (müssen). ;)
Ich beschäftige mich mit Problemen, leider erst wenn ich sie tatsächlich habe. Momentan für mich: kein Brenner an AVR angeschlossen -> kein Problem. :D
MfG
Hallo!
Ich bin noch auf der Suche einer Kompromislösung für mein k.T. und ich sehe immer noch Probleme die nicht so schnell von mir gelöst werden können.
Zuletzt habe ich festgestellt, dass ich für den Antrieb nur ein 1,2 V Akku verwenden kann, weil die dünschicht Solarzellen ohne direkter Sonnenstrahlung höhere Spannung nicht liefern können um ein Akku zu laden. Beim 5 mA Stromverbrauch vom Motor und ca. 4,5 mA aus drei paralell durch Schottky Dioden verbundenen Solarzellen scheint die Energiebilanz nicht schlecht aus.
Deshalb würde ich für die Steuerung (µC) einen Spannungsverdopler mit ICL 7660 anwenden müssen. Die für Drehrichtungänderung nötige H-Brücke muss dann leider diskret mit Transistoren realisiert werden. Ein virtueller Bumper scheint auch problematisch zu sein und ich habe einen Impulsgeber mit permanentem Magnet an angetriebenem Kettenrad und Reedkontakt geplannt. ;)
MfG
hardware.bas
12.02.2011, 11:54
Hi, PICture, sehe erst jetzt Deinen Beitrag vom 17.01. und wollte fragen,
ob die Probleme noch bestehen bzw. welche Diese waren.
Ich möchte natürlich nicht mit Vorschlägen Probleme schaffen,
sondern lösen. Bin ja selber grosser Nutzniesser dieses Forums.
VG Micha
Hi hardware.bas!
Ich habe momentan keine Probleme. ;)
Damit du dir zukünftig keine Sorgen um meine Probleme machen würdest, möchte ich bloss sagen, dass ich sehr viel langsam denkender ehemaliger Entwickler bin, der wenig um sonst macht, was für die meisten Leute eine Faulheit bedeutet. :lol:
MfG
hardware.bas
13.02.2011, 14:14
Manchmal schaue ich nicht gleich sofort in die Antworten hinein, wenn
man selber mal was postet, was ev. nicht stimmen könnte.
Jetzt bin ich froh, dass meine Bedenken hier umsonst waren. VG Micha
Das freut mich sehr, dass du so hilfsbereit bist. :D
Bei dir hat bisher alles gestimmt, sonst fragst du , wie ich. ;)
MfG
Hallo!
Ungefähr so, wie im Code, stelle ich mir die Elektronik/Steuerung von Kartanel vor.
Vielleicht lässt sich noch etwas vereinfachen ? ;)
Ich bedanke mich im voraus für Eure Meinungen und melde mich wieder mit detailierten und ausprobierten Schaltplan. Es kann aber leider länger dauern, bis AVR mit BASCOM für mich kein Neuland mehr wird. :(
Mein Traum wäre natürlich, wenn jemand schneller als ich wird und ich es einfach nachbauen könnte ? ;)
MfG
D1
+->S-----------------+
| D2 | .---. VCC
| +->S-----------+---|SV |-------+ +
| | D3 | '---' | |
| | +---+->S-+ | | +-+
| | | | | === | | |
.---. .---. .---. | | GND | ~ |
| + | | + | | + | | | | D4^ |
|SP1| |SP2| |SP3| | | .---. | |
| - | | - | | - | | +-------------| |-+-|-+------+
'---' '---' '---' | +| | | | | |
| | | | - A +--------| | | V / \
=== === === | --- | |µC | ~ ~ D6 ( M )
GND GND GND | -| | +---| | D5^ | \_/
| === | | | | | | |
SPX = Solarpanel | GND | / \ | |---+-|-+----+
| | ( I ) '---' | |
A = Akku 1,2V +---------+ \ / | | V
| === | ~ D7
SV = Spannungsverdoppler === GND | |
GND +-+
I = Impulsgeber |
===
µC Microcontroller GND
M = Motor
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Searcher
26.02.2011, 20:29
Hallo PICture,
noch einfacher geht es nicht! :wink:
Oder vielleicht kann man den Impulsgeber einsparen :-k Welche Funktion hat der? Bumper?
Könnte es sein, das D6 und D7 falschrum eingezeichnet sind?
Mein Traum wäre natürlich, wenn jemand schneller als ich wird und ich es einfach nachbauen könnte ?
Da muß ich passen - keine Solarpanel und zuviel Strom und außerdem Dein Baby. Könnte aber gerne was testen!
Gruß
Searcher
Hallo!
@ Searcher!
Danke schön fürs Anschauen, Fehler finden und rezeptfreies Beruhigungsmittel. :)
Ja, die zwei Dioden (D6 und D7) sind falsch rum. Ich werde es aber nicht gleich bessern, damit du siehst, dass ich immernoch ein Mensch bin. :lol:
Ich werde ungern den Impulsgeber als Bumper für Richtungswechsel verwenden müssen. Der Motor, der um 5 mA Strom braucht, mit zu mikriger für virtuellen Bumper Stromänderung (da praktisch permanenter Leerlauf), durch das Getriebe so stark ist, dass der Kartanel beinahe die Wände verschieben könnte.
So wie ich dich kenne, hast du immernoch genug eigenen Ideen zum Testen, sonnst könnte ich dir schnell etwas gewünschtes skizzieren. :D
@ alle
Voraussichtliche Schaltzustände habe ich im Code skizziert. Um durch Motor verbrauchten Strom zu senken, würde ich eventuell einen diskreten Multiwibrator mit 2 SMD Transistoren (als einfache PWM ohne Software) zur festen stufenlosen Einstellung der Geschwindigkeit verwenden.
Damit der Akku sich möglichst schnell mit Tageslicht mit ca. 1,5 mA aufladen kann, möchte ich sehr kleinen verwenden. Anderseits unter direkter Sonnenstrahlung liefern die Solarpanele insgesamt um 45 mA. Ein Kompromis habe ich noch nicht gefunden, es müsste aber wahrscheinlich ein kleiner aber schnellladefähiger Akku sein.
Ich glaube leider immernoch, dass ein PIC mit ASM und ich mit solcher einfacher Steuerung noch schneller als mit AVR und BASCOM (für mich echtes Neuland) fertig seien werden. Inzwischen habe ich schon gelernt, dass ich nicht mehr alles kann, was ich will ... ;)
MfG
.--------------------------. .--------------.
| F | A or L = 0 | S |
| |------------>| |
| _ .---. I=0 .---. _ | | |
| / \ | |---->| | / \ | | |
|( )| V | | R |( ) | | |
| >_/ | |<----| | >_/ | A and L = 1 | |
| I=1 '---' I=0 '---' I=1 |<------------| |
'--------------------------' '--------------'
Zustände Änderungsbedingungen
F = Fahren I = Impulsgeber I = 1 freie Fahrt
V = vorwärts I = 0 Hindernis
R = rückwärts A = Akku A = 0 leer
S = Schlafen A = 1 voll
L = Aussenlicht L = 0 dunkel
L = 1 hell
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Hallo!
Ich bin leider immer noch am Denken. Dabei ist mir aufgefallen, dass mein Kartanel angeblich etwas mehr künstlicher Intelligenz (KI) braucht, um sich besser mit geringer Lichtmenge in meiner Wohnung zu ernähren. Ich möchte, falls möglich, ihn so gestalten, dass wenn er zufällig unter direkte Sonnenstrahlung gelingt, sollte er dort so lange, unabhängig von aktuelle Akkuspannung, stehen bleiben, wie lange die Solarpanelen ziemlich hohen Ladestrom liefern. Das werde ich durch Messen der Durchflussspannung der Diode (D3) erkennen versuchen.
Obwohl der Searcher früher gemeint hat, dass es einfacher nicht mehr geht, habe ich den Spannungsverdoppler entfernt, da die Solarpanelen ein 2,4 V Akku doch effizienter laden (siehe Code). Die Lösung finde ich ausserdem wegen Anlaufstrom des Motors besser.
Ausserdem habe ich vereinfachende Idee für die Mechanik, die ich aber zuerst ausprobieren möchte, weil Kettenantrieb angeblich mehr Energie für gleiche Bewegungen braucht. Vielleicht wird es am Ende, wegen Solarpanelen, inzwischen gewachsener Pumpi mit voraussichtlichem Gesamtgewicht unter 300g ? ;)
D1
+->S-----------------+
| D2 | . VCC
| +->S-----------+---------------+ +
| | D3 | | |
| | +---+->S-+ | +-+
| | | | | | | |
.---. .---. .---. | | | ~ |
| + | | + | | + | | | | D4^ |
|SP1| |SP2| |SP3| | | .---. | |
| - | | - | | - | | +-------------| |-+-|-+------+
'---' '---' '---' | +| | | | | |
| | | | - A +--------| | | ~ / \
=== === === | --- | |µC | ~ ^ D6 ( M )
GND GND GND | -| | +---| | D5^ | \_/
| === | | | | | | |
SPX = Solarpanel | GND | / \ | |---+-|-+----+
| | ( I ) '---' | |
A = Akku 2,4V +---------+ \ / | | ~
| === | ^ D7
I = Impulsgeber === GND | |
GND +-+
µC = Microcontroller |
===
M = Motor GND
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Searcher
28.03.2011, 19:38
Obwohl der Searcher früher gemeint hat, dass es einfacher nicht mehr geht, habe ich den Spannungsverdoppler entfernt, da die Solarpanelen ein 2,4 V Akku doch effizienter ladenIch wollte doch nur, daß noch etwas übrig bleibt. Jetzt bekomme ich echt Angst. :) Könnte aber gehen, jetzt, wo die Tage wieder länger werden und die Sonne scheint :-)
Hallo Searcher!
Da war ich bisher noch nie sicher. :lol:
Ich habe mir das Ziel rausgefunden, wie bei mir leider üblich ist, und gar nicht wusste, dass es so schwer realisierbar wird. Da ich alles gewünschtes nicht auf einmal ausprobieren bzw. fertig kaufen kann, versuche ich den Tunnel mit Licht am Ende mit Spass weitergehen, weil ich unbedingt das Ende des Tunnels irgendwann erreichen will. Bisher habe ich eben noch nicht bemerkt, dass es unmöglich ist.
Ich möchte doch keinen Bären haben, der den ganzen Winter durchschläft ... :)
Weil ich wachrscheinlichst nach einiger Zeit mein k.T. nicht mehr selbst reparieren könnte, meine (hoffenlich letzte in diesem Tread) "verrückte" Idee fast ohne Mechanik (die sich leider mit der Zeit verschleisst), wäre: Antrieb durch 2 bidirektionale BLCD Gertriebemotoren mit Metallzahnräder und freilaufendes Rad vorne. Durch langperiodische quasi PWM (softwaremässigen Umschalter) könnte ich den Stromverbrauch den trägigen Motoren deutlich senken.
In einem 9V Blockakku habe ich 7 Stück von kleinen (Ø7x41 mm,120 mAh) schnellladefähige Ni-Cd Zellen gefunden, die mit Ladestrom 120 mA in 1,2 Stunde geladen werden dürfen (laut "Cellcon" Hersteller). Diesen volgeladenen Akkus sollte, laut meiner bisheriger Erfahrung, ein permanenter Strom bis 120 / 5 = 24 mA nicht schaden und einer bereits vorhandener dünschicht Solarpanell liefert bei direkter Sonnenstralung max. 15 mA.
Ich möchte drei davon seriell zu 3,6 V Akupack in meinem k.T. verwenden, und ihn, falls nötig, bei "Finden" der direkter Sonnenstrahlung per Hand helfen.
Ich habe bereits jeweils 5 Stück von diesen BLDC's fürs Experimentieren bestellt:http://www.pollin.de/shop/dt/NTM2OTc...2_mm_5_V_.html und http://www.pollin.de/shop/dt/NTM2OTc...2_mm_5_V_.html .
Hallo!
Meine weitere noch nicht ausprobierte Überlegungen führen leider wieder am Anfang meiner "verrückter" Idee, da ich bisher schon viel gelernt habe und entsprechend viel neues ausprobieren möchte.
1. Jedes Getriebe verschwendet Energie. Beispielweise ein DC Motor mit Bürsten der im Leerlauf 5 mA Strom zum Drehen braucht, "zieht" nach Anschluss eines Getriebes 7 mA was eine Erhöhung um 40 % ausmacht. Ich denke, das es bei Antrieben mit ein paar mW gefettete Zahnräder miteinender verkleben, da ich als Kind im zerlegter Armbanduhr kein Fett gesehen habe. Deswegen möchte ich direkte Übertragung Motorachse -> Rad versuchen. Um gewünschte Radgrösse zu haben, könnte man grosse gummiumrandene Räder benutzen (z.B. CD's), da die lineare Geschwindigkeit des Fahrgestells nur von Ø der Motorwelle abhängig ist.
2. Wenn ein Fahrgestell sich nicht unbedingt geradeaus bewegen muss, könnten zwei Motoren abwechseln mit Strom versorgt werden, was einem Motor entspricht. Deswegen möchte ich mit zwei Motoren spielen (wie beim ASURO) die abwechselnd drehen werden.
3.Weil die drei vorhandene dünschicht Solarpanelen (mit Gehäuse) eine gesamte Fläche von ca. 10x15 cm haben, ist wegen nötigem Bedarf auf Sonenlicht in meiner Wohnung das Basteln eines kleinereren BEAM-ers praktisch nicht möglich. Eine alternative Ladeschaltung habe ich im Code skizziert, uber Auswahl werden jedoch praktische Messungen beim durchschnittlichen diffusen Licht entscheiden. Das Spielzeug wird beim erreichen der Schlussladespannung (3 x 1,35 = 4,05 V) die Direkte Sonnenstrahlung einfach verlassen um Überladung zu vermeinden.
Nach der Analise des Aufbaus vom BLDC's, wo die Achse nur einseitig kleinen Kugellager hat (Aussen Ø 5mm, Innen Ø 2 mm), habe ich mich doch entschieden aus zwei solchen Motoren einen bidirektionalen zu basteln, weil dann zumindest die gemeinsame Achse (z.B. ensprechend abgegrochener Ø 2 mm Bohrer) auf beiden Seiten kugelgelagert wird, was die Laufdauer erheblich verlängert.
Aus dem Grund möchte ich zwei Räder mit den verbesserten bidirektionalen BLDC's antreiben, die damit auch wegen zusamenkleben von Rotoren grössere Tregheit haben werden. Das ermöglichst die Periode der langperiodischer PWM zu verlängern und somit Stromverbrach mehr reduzieren und den mechanischen Aufbau vereinfachen. Eventuell werde ich noch als Speicher der kinetischer Energie zusätzliche Metallräder (wie bei Kassettenrecorder) auf den Rotoren befestigen.
Die gesamte Grösse vom solchen BLDC Ø 26 x 12 mm ist für mich auch annehmbar. Als drittes Rad hinten möchte ich, wegen besserer Fähigkeit als Trackball höhere Hindernisse zu passieren, ein kleineres und sich in jeder Richtung freidrehendes Rad verwenden.
Wenn jemandem was einfällt, dann bitte mir mitteilen. Ich bedanke mich sehr im voraus. :D
+--->S---+----------> +VCC
| D1 |
.---. - A1 1,2V
|SP1| --- 120 mAh
'---' |
| |
+--------+
|
+--->S---+
| D2 |
.---. - A2 1,2V
|SP2| --- 120 mAh
'---' |
| |
+--------+
|
+--->S---+
| D3 |
.---. - A3 1,2V
|SP3| --- 120 mAh
'---' |
| |
+--------+
|
===
GND
SPX = Solarpanel, AX = Ni-MH Akku, ->S- = Schottky-Diode
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Hallo!
Ich habe für heute basteln von bidirektionalen BLCD Motoren geplant und alle vier gekaufte so weit vorbereitet (siehe Foto), dass es nur noch eine Achse zum Durchschieben übrig geblieben ist. Wie auf dem Fozo zu sehen ist, besitzt der BLDC Motor nur zwei Spulen je 285 Windungen mit Kupferlackdraht Ø 0,15 mm (8 Ohm), die leicht zugänglich furs Abnehmen der Impulse sind. Um Stromverbrauch zu senken, müsste man die Spulen mit dünneren Draht umwickeln, was für mich unmöglich ist.
Ich habe wersucht einen bidirektionalen BLDC Motor zu basteln, musste jadoch negatives für mich Ergebnis verzeichnen. Der Motor mit zwei zusammengeklebten Rotoren funktioniert zwar, braucht jedoch zum Anlaufen höhere Spannung/Strom, was für mein BEAM-er uninterressant ist. :(
Glücklicherweise ist mir gelungen ganz einfach ein Dauerstromverbrauch eines BLCD Motors im Leerlauf bis auf 10 mA und dafür nötige Spannung auf 1,7 V zu verringern. Der Anlaufstrom 30 mA bei 2,4 V erfüllen meine Anschprüche für BEAM-er auch (siehe dazu: https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?52580-BLDC-mit-1V ).
Meine Vorstellung darüber habe ich in https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?50586-Getriebe-oder-direkt skizziert. Da die BLDC Motoren nur in einer Richtung drehen können, wird sich der Antriebsrad frei drehen. Es wird Artan mit einem µC, also doch Artanel gebaut.
Die Impulse vom elektronischen Kommutator der BLDC Motoren lassen sich als Impulsgeber fürs Drehen vom Motoren ausnutzen, weil keine PWM nötig ist. Das möchte ich zum Detektieren des Anlaufs und der min. Akkuspannung bei max. Belastung nutzen.
Um nur echte Bewegungen des Artanels zu detektieren, möchte ich die hintere ungetriebene Räder mit Impulsgeber ausstatten und diese überwachen. Als Impulgeber will ich adaptierte Statoren von BLDC's direkt an die Räder ankleben und um dessen Bewegung zu erkennen, werde ich Reedkontakte (genauer Reedrelais mit unbeschalteten Spulen) dafür nehmen, weil sie schon Kunststoffgehäuse haben und stromlos arbeiten.
Ich habe ein BLDC Motor mit aus abgebrochenen Ø 2 mm Bohrer eingeklebter Achse fotografiert. Unten (auf dem Foto unsichtbar) wurde der Lager aus Bronze ? mit einem Kugellager aus einem für Impulsgeber zerlegten BLDC ausgetauscht und mit Kleber befestigt. Vermutlich wird der adaptierte BLDC um bis zu 20 mA brauchen, was aber fürs Modell annehmbar ist.
Bei der Suche nach möglichst kleinen Akkuzellen habe ich zwei 9 V Blockakkus zerlegt und untersucht. Beide bestehen aus runden schnellladefähigen 1,2 V Zellen Ø 13x42 mm, 10g. Der erste Ni-MH akku hat Kapazität 140 mAh und der zweite Ni-Cd 120 mAh. Ich habe mich für NI-Cd Zellen entschieden, weil sie frisch aufgeladen ca. 10-fach kleineren gegen Ni-MH Innenwiderstand haben und ich wegen vollständigen Entleeren kein "memory effect" fürchten brauche.
Weil bei einem BEAM-er das Einzige was den Energiebedarf bei vorhandenen Motoren senken kann die Lagerung von Räder ist, werde ich diese von Pollin bestellen: http://www.pollin.de/shop/dt/ODg5ODU1OTk-/Heimwerkerbedarf_Eisenwaren/Lager/Kleinstkugellager_mit_Achse.html um sie auszuprobieren. Dabei werde ich versuchen adaptierte Gummireifen aus bereits vorhandenen Räder direkt draufzubringen, weil die Räder dann ganz einfach mit jeweils nur einer Mutter befestigbar wären.
Ich bin natürlich, wie auch immer, sehr dankbar für einfache (am besten praktisch ausprobierte) Vorschläge im voraus. :)
Searcher
18.04.2011, 10:09
Hallo PICture,
ich schaff es nicht ganz, den Überblick zu behalten.
Mir ist nicht wirklich klar, wie Du den Antrieb realisieren möchtest. Ich blick da einfach nicht so richtig durch.
Meine Annahme:
BLDC Motor hast Du so modifiziert, daß er in beide Richtungen drehen kann
Die Drehrichtung möchtest Du mit bistabilem Relais umschalten
Im BLDC Motor steckt der 2mm Bohrer; der Bohrer liegt auf dem Gummi des Antriebsrads und überträgt seine Drehung somit auf das Antriebsrad.
Wegen Asuro kommen dann noch zwei weitere, allerdings freilaufende Räder mit Impulsgeber für Odometrie nach hinten; damit er nicht auf dem Boden schleift.
Probleme:
Ich sehe da jetzt keine Lenkung sondern nur eine Richtungsumkehr.
BLDC - keine Ahnung, wie die Ansteuerung aussehen soll. 3 Phasen? über internen oder externen Impulserzeuger? Phasenumkehr über Relais?
Ich habe versucht über die verschiedenen threads den Aufbau zu erfassen und beschrieben wie ich das verstehe. So ähnlich wie Geplantes sich von Gabautem manchmal drastisch unterscheidet, gehe ich davon aus, daß ich danebenliege und bitte um Berichtigung.
Also erstmal nur Verständnisfragen statt Vorschlägen. Der thread ist auch meiner Meinung nach mit den verschiedenen Abzweigungen und Sackgassen unübersichtlich geworden. Toll was Du alles versuchst um wertvolle Energie zu sparen ;)
Gruß
Searcher
Hi Searcher!
Herzlichen Dank für sehr deteilierte Analise und faire Beurteilung meiner auktueller (leider befürchterlich nicht letzter "verrückter" Idee), da ich etwas viel schlimmeres erwartet habe. :D
Wegen Asuro kommen dann noch zwei weitere, allerdings freilaufende Räder mit Impulsgeber für Odometrie nach hinten; damit er nicht auf dem Boden schleift.
Eigentlich kommen doch zwei ein freilaufendes Räder mit Impulsgeber vorne bzw. hinten (noch nicht festgelegt).
Ich sehe da jetzt keine Lenkung sondern nur eine Richtungsumkehr.
Ich finde prezise Lenkung bei Zufallfahrt eher als störend und sicher unnötig. Für mich wäre sogar von meisten Bastler üblich gestrebter Gleichlauf der Antriebsräder unerwünscht. Erst jetzt ist mir bewusst geworden wie ich unbewusst meine Probleme reduziere. :D
BLDC - keine Ahnung, wie die Ansteuerung aussehen soll. 3 Phasen? über internen oder externen Impulserzeuger? Phasenumkehr über Relais?
Fast richtig, bloss 2 Phasen Motor und Entname von Impulsen von einer Motorspule, was ich leider in meinem letzten Beitrag nicht genau definiert habe. Laut praktischer Prüfung ist der Anlauf eines BLDC's mit gereutzten gegen interner H-Brücke Spulen nicht möglich. Deswegen bleibe ich bei 1nem lenkbarem Antriebsrad, das sich nur in 1ner Richtung drehen wird (wie beim Artan).
Der thread ist auch meiner Meinung nach mit den verschiedenen Abzweigungen und Sackgassen unübersichtlich geworden. Toll was Du alles versuchst um wertvolle Energie zu sparen ;)
Stimmt alles, bin aber zu Faul um den Thread ins Blog zu verwandeln, weil wer sucht, der findet ...
Trotztem glaube ich nicht, dass ich somit weiteren schon geplanten Ausbau von AKW'S verhindern kann ...
Weil bisherige Messungen von adaptierten BLDC Motoren im Leerlauf durchgeführt worden sind, wäre sicher eine Erhöhung der Anlaufsspannung auf 3,6 V nötig, damit die Motoren auch unter Belastung anlaufen. Das verlangt dann zwangweise die 2te Variante der Ladeschaltung. Es muss auch noch optimale Methode der Stromsenkung ermittelt werden (angeblich langperiodische PWM, weil die Rotoren ziemlich träge sind). Logischerweise am besten wäre permanente Stabilisiereung der Drehzah per µC durch Änderung der Versorgungsspannung der H-Brücke, was jedoch softwaremässig am kompliziertesten ist. Jedenfalls muss zuerst dafür die ganze Mechanik fertig und getestet sein.
Jetzt kann ich langsam mit dem mechanischen Aufbau anfangen. ;)
Hallo!
Ich habe mich endlich entschieden für hoffentlich entgültiges Konzept vom Artanel. Als Priorität habe ich Energieeffizienz und einfachste Mechanik festgelegt. Deshalb Bürstenmotoren und direkte Übertragung des Drehmoments auf Antriebsräder. Der Fahrgestell wird gleich wie beim ASURO, bloss mit Trackball als Gleiter. Den Blockbild der Variante habe ich im Code skiziert.
Kurzbeschreibung:
Der µC mit einfachster interner Hardware wird mit sehr niedriger Taktfrequenz (unter 1kHz) aus einem 2,4 V Akku versorgt. Die abwechselnd laufende Motoren werden vom Goldcap C versorgt. Um Stromverbrauch zu minimieren möchte ich sogar die Widerstandsteiler nur beim Vergleichen der Spannungen mit Komperatoren K1 und K2 durch TM1 bzw. TM2 sowie REF durch TM3 mit GND kurzschliessen.
Zum Hinderniserkennung werden Impulse aus Bürsten den Motoren benutzt (TL und TR). Die Motoren werden nur dann eingeschaltet, wenn sowohl die Akku- als auch H-Brückenspannung festgelegten Wert haben.
Der permanent versorgter µC sollte die Spannungen ständig überwachen und entsprechend reagieren. Somit entfällt die Helligkeitmessung und wenn die Motoren nicht eingeschaltet werden, wird der Akku aufgeladen.
Mir ist eben lieber, wenn der Artanel sich Sprungweise bewegt, anstatt ein paar Tage warten, bis sich ein Akku für Motoren vom Streulicht in meiner Wohnung voll auflädt. Diese Lösung braucht auch keine Überwachung der Motorenspannung wegen Tiefendladung vom Akku.
+------------------------------------------+-------+
| | |
| .-----. .-----.
| +---| | | |---+
| | | | | | |
| /+\ | | | | /+\
| (ML ) | HL | | HR | (MR )
| VCC \-/ | | | | \-/
| + | | | | | |
| | +---| | | |---+
| +---------------------------+ '-----' '-----'
| | | A A | A A |
| | R2 .-------. | | | | | |
| D | R1 +------->|K1 ML1|--+ | | | | |
| | ___ | ___ | | | | | | |
+---+--+->S--+------+-|___|-+-|___|--|TM1 ML2|----+ | | | |
| | | |+ | ___ | | | | | |
.---. | | - .-. +-|___|--|TM2 TL|<-----+ | | |
| | | |+ --- | |R5 | R4 | | | | |
| S | | === C | Akku'-' +------->|K2 MR1|----------+ | |
| | | /-\ - 2,4V | | | | | |
'---' | | --- +-------|------->|REF MR2|------------+ |
| | | |- | | | | |
=== | === === z LM385 | +----|TM3 TR|<-------------+
GND | GND GND A Z1,2V | | '-------'
| | | | µC |
| R3 +-------|---+ ===
| ___ | GND
+----------|___|--------+
S = Solarpanel HX = H-Brücke X = L = links
C = Goldcap MX = Motor X = R = rechts
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Um das Prinzip zu testen, habe ich mir schnell eine einfache Testschaltung gebastelt (siehe folgender Code). In ein paar Minuten wusste ich schon das es nicht funktionieren darf, weil der Innenwiderstand vom Goldkap zu gross ist und der Motor (der 10 mA zum Drehen braucht) nicht mal gezuckt hat.
Nach Auswechseln des Goldkaps mit einem 1000µ Elko, hat er sich um 1 Minute bis ca. 2V aufgeladen und nach dem Umschalten ist der Motor um 1 Sekunde gedreht, was schon für mich annehmbar ist. Der Goldcap eignet sich aber sehr gut als "Akku" für den µC der nur einige µA Strom brauchen würde.
VCC=5V
+
|
.-.
| |R
| |10k
'-'
SW |
o-+ Laden
+------+-o--__
| | o-+ Drehen
/ \ |+ |
DMM (_/_) C === /+\
\_/ /-\ ( ) Motor
| | \-/
| | |
=== === ===
GND GND GND
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Ich werde die vorherige Skizze stehen lassen, weil sie sehr lehrreich ist, wie man ohne Erfahrung schöne Projekte schnell skizzieren könnte. Ich melde mich erst wieder mit Skizzen vom ausprobierten Artanel.
Selbstverständlich bin ich sehr dankbar für Eure Meinungen und Ideen im voraus. :)
Hallo!
Ich glaube, das mir schon einfachste Lösung für Fahrgestell mit zwei unidirektionalen BLDC Motoren für meinen Solarbot eingefallen ist (siehe Skizze im Code).
Fereinfachte Kurzbeschreibung:
Wenn beide Motoren drehen, bewegt sich der Fahrgestell geradeaus. Wenn nur einer Motor dreht. dreht sich das Antrieb um die Lenkachse (genauer um das stehende Antriebsrad).
Würde es funktionieren ? Mir fehlt leider praktische Erfahrung.
Ich bin sehr dankbar für Eure Beurteilung, weil ich nix um sonst basteln möchte. :)
.-------------------------------------------------.
| .----------. | |
| | | | ----- |
| | ----- | | FR | |
| || AR || | ----- |
| | ----- | | | |
| | | .---.| |
| | |M1 || |
| | '---'| |
| | | |
| |LA o | |
| | | |
| | .---.| |
| | |M2 || |
| | | '---'| |
| | ----- | | | |
| || AR || | ----- |
| | ----- | | FR | |
| | | | ----- |
| '----------' | |
'-------------------------------------------------'
LA = Lenkachse
AR = Antriebsrad
MX = unidirektionaler BLDC Motor
FR = Freilaufendes Rad
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Searcher
27.09.2011, 07:34
Würde es funktionieren ?
Ja! ;)
Gruß
Searcher
Hallo!
Sch...ön, dass es funktionieren könnte. Besten Dank für die positive Beurteilung, dann kann ich es aufbauen versuchen.
Wenn ich mich nicht täusche, sollte sich beim abwechselnd angetriebenen Antriebsräder die Bewegungskraft durch hebelwirkung der Antriebsachse verdoppeln, was hier sehr erwünscht ist.
Ich hätte schon mit dem Aufbau des Fahrgestels angefangen, wenn mir nicht nächste "verrückte" Idee engefallen wäre. Die BLDC Motoren brauchen eben für mein SAA ("solar artificial animal") zu viel Strom und ich möchte zuerst einen stromsparsamen Antrieb haben.
Demnächst werde ich mit bereits ausprobireten Uhrwerk mit ihn ca. 16-fach beschleinigender Steuerung experimentieren. Der geschätzte Stromverbrauch sollte bei 2,4 V um 4 mA pro Motor betragen.
Wahrscheinlich werde ich doch zwei kleinste 15 mAh Ni-MH Akkus nehmen müssen, weil in meiner Wohnung zu viel dunklen Stellen gibt, woher mein SAA nie weg kommt. ;)
Hallo!
Ich habe erst den Motor gebastellt und kann mit ihn schon experimentieren (siehe Foto). Leider minimalster seitlicher Druck auf die Achse stoppt den Motor. Deshalb muss ich das originale, bereits ausprobierte Zahnradgetriebe 30:1 drin lassen und aderen Fahrgestell basteln, weil der Getriebemotor (GM) grösser ist. Ich werde sicher keine Dose o.ä. dafür nehmen, weil mein SAA sollte ein klassischer BEAM-er, bloss mit µC werden.
Zuerst will ich mit originaler Steuerung und mittlerem Stromverbrauch von ca. 0,25 mA bei 2,4 V (0,6 mW ! :) ) probieren, ob sich es bewegen könnte. Wenn grössere Lestung des GM nötig wäre, versuche ich grösseren Impulsstrom durch die Spule fliessen lassen, wenn ich die Windungszahl aus dickerem Draht sinke. Jetzt muss ich aber warten, bis mir einnehmbares Konzept für leichten und gleichzeitig mechanisch stabilen Fahrgestell einfällt.
Ich habe bei dem GM (Gewicht um 20 g) aus Uhren die Antriebsradachse in zwei Kugellager am Enden erfolgreich befestigt (siehe Fotos). Bei einer Versorgungspannung 3,6 V /0,4 mA, so wie auf dem Foto, dreht sich das leicht gebremste Rad sprungweise in sekundentakt permanent. Weil die GM in umgekehrter Richtungen zueinander drehen müssen, habe ich ein Kern durch Bohren zwei Ø 1,5 mm Löcher adaptiert und "auf den Rücken" in die Motorspule eingeschoben. Auf dem Foto oben ist der originale und unten adaptierte Kern zu sehen, in der Lage, wie sie in die Motorspulen eingeschoben werden.
Jetzt kann ich schon geegneten Fahrgestell suchen, was länger dauern wird. Wenn es sich schon bewegt, möchte ich die optimale Versorgungspannung finden und danach die Spule entsprechend umwickeln (der GM geht bis ca. 5V). Der GM eignet sich für virtuellen Bumper leider nicht.
Ich bedanke mich herzlich für Eure hilfreiche Vorschläge im voraus ! :D
Hallo!
Ich habe auf die schnelle Testfahrgestell mit doppelseitigen Klebeband "gefertigt" um wichtigste Parameter zu ermitteln (siehe Foto). Hier meine Ergebnisse:
Die Versorgung bei abwechselnd laufenden GM: 3,6 V / 0,4 mA (ca. 1,5 mW)
Max. zulässiger Gesamtgewicht ca. 75 g
Auf dem Foto gezeigte "Konstruktion" wiegt schon um 50g, deshalb ist eine Verwendung von nur einer Solarzelle mit 15 g möglich. Letztendlich habe ich mich entschieden mein Sartan auf der Waschmaschine im Badezimmer unterm Fenster zu plazieren, wo er in besten Lichtverhältnissen ungestört "leben" kann, weil so ein Fahrgestell sich nur auf glatten Flächen bewegen kann. Dort kann man mit ca. 1 Stunde pro Tag vom vollen Sonnenstrahlung rechnen, deshalb würde ich ein 3,6 V / 15 mAh Akku einbauen, der in dieser Zeit voll geladen werden sollte. Der Akku soll die Spannung aus der Solarzelle "stabilisieren", weil sonst die GM nicht richtig drehen (rückeln). Die Spannung wird natürlich durch einen ADC im µC ständig überwacht um Tiefendladung und Überladung zu vermeinden.
Anderseits freue ich mich, dass die vorgesehene ziemlich komplizierte Mechanik entfällt. Die Glasplatte der dünschicht Solarzelle wird, wegen erschöpften Gesamtgewicht, ein Träger für ganze, überwiegend SMD, Elektronik sein. Meine letztendliche Vorstellung habe ich im Code skizziert.
_____________________________
SC|_____________________________| GM = Getriebemotor
.---------. .------------. |
|GM | | Elektronik | | AR = Antriebsrad
| _ | '------------' |
| / \ | / \ --- T = Trackball
| (AoR) | ( T )|CNY|
'---\_/---' \_/ --- SC = Solarzelle
CNY = Reflexlicht-
schranke CNY70
AR
.------.
'------'
|
.-----------------------------.
| | |
| GM | |
|__________| _ | _
| / \ |/ \
| ( T )(CNY)
| _________ \_/ |\_/
| | | |
| | GM | |
| | | |
'-----------------------------'
|
.-----.
'-----'
AR
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Hallo!
Im Code habe ich geplannten noch undemensionierten Schaltplan vom Sartan skizziert.
VCC
D1 + _
T1 | / \
+---+->S-+----- ----+--------+--(GMR)----+ SC = Solarzelle
+| | | v / |+ | \_/ |
.-----.| | --- - A | _ | A = Ni-MH Akku
| || | __ | --- 3,6V | / \ |
| || +-|__|-+ |- 15mAh +--(GML)--+ | GMX = Getriebemotor
| || R2 | === | \_/ | |
| || .-. GND | | | LDRX = LDR
| SC || R3| | | | |
| || '-' | | | XXO = Ausgang
| || | | | |
| || \| __ SCO .-----. /MLO | | XXI = Eingang
| || T2 |-|__|---<| |>-----+ |
'-----'| <| R4 | | /MRO |
-| | | | |>-------+
+---|-----------+ | |
| | TNI | |
=== +---------------------->| |
GND | .-----. __ CNO | | RFO
.-. +--|<-----|__|-+-<| µC |>---+
| |R1 || | | R5 | | | |
'-' || V |+------|->| | .-.
| || || CNI| | | | |R7
| || --- || __ | | | '-'
+-----+--v \--+-|__|-+ | | RFI|
| '-----' R6 | |<---+
=== CNY70 '-----' |
GND | z LM385 Z2,5
=== A
GND |
===
PIC16F88 GND
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Ich bedanke mich herzlich fürs Anschauen und Melden von möglichen Fehler im voraus. :)
021aet04
20.10.2011, 11:57
Ich weiß zwar nicht welchen µC du verwendest (vermutlich PIC), aber warum hast du die Zenerdiode über einen Widerstand an einen Ausgang des µC geschlossen? Haben die Ausgänge genug Leistung für die Motoren?
Welche Zelle verwendest du? Vermutlich eine Mehrzellige (wegen Akku). Ich habe vor mir eine Lampe zu bauen (hauptsächlich Fahrradlampe). Diese wird eine Solarzelle erhalten (2V/380mA), die einen Lipo Akku (1 Zelle) lädt. Habe aber noch einige Probleme mit dem Spannungswandler (geringe Spannung bei z.B. bewölktem Wetter, wie gerade). Deshalb interresiere ich mich mit Energy Harvesting u.Ä.
An deinem Entwurf fällt mir bis auf die oben schon erwähnten Bedenken bzw Anregungen nichts auf.
MfG Hannes
Hallo Hannes! :D
Danke sehr fürs Anschauen und positive Beurteilung. Die "Zenerdiode" (LM385) braucht zwar nur um 10 µA aber trotzdem möchte ich sie nur für benötigte Messzeit vom ADC mir dem I/O Pin einschalten (genauso die Lichtsranke). Als einzigen permanenten Stromfresser muss ich leider den steuernden PIC16F88 tolerieren. :)
Ich möchte eine dünnschicht Solarzelle QFSOALR (Chinaenglish ? :p ) 8638-11L (86x38 mm) aus chinesischen Solar- USB-Ladegerät verwenden (ännlich, wie dieses: http://www.ebay.de/itm/Neu-Solar-Batterie-Ladegerat-Handy-GPS-PDA-/290545449965?pt=Elektroger%C3%A4te&hash=item43a5dbbbed ). Sie besteht aus elf intern seriell verbundenen 0,5V Segmenten und liefert beim bedeckten Himmel bei mir im Badezimmer (wo der Sartan "leben" sollte) um 5,5 V Leerlaufspannung / 0,2 mA Kurzschlussstrom (gerade gemessen). Bei voller Sonne liefert die Solarzelle um 16 mA.
Als Akku ist die wechselnbare Hälfte davon: http://www.pollin.de/shop/dt/Njk5OTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/NiMH_Akkus/CMOS_Batterie_VARTA_6_V15H.html vorgesehen. Die übrige Hälfte kann z.B. im Winter extern aufgeladen und zum Austausch verwenden werden.
Die Getriebemotoren mit 300 Ohm Spulenwiderstand, die um 0,4 mA Mittelstrom brauchen (12 mA Impulsweise 32 ms pro Sekunde), sollten den µC nicht beschädigen, oder ? :D
Ich befürchte, dass ich noch ziemlich viel meiner eigener KI in den steurnden µC einbrennen werden müsste, damit Sartan so "lebt" wie ich es mir wünsche. Es wird sicher unabsehbare Zeit noch dauern und möchte deshalb den Thread schon beenden, weil ich momentan keine weitere Probleme mehr sehe. Ich will eben nur noch lange mit Spass damit experimentieren. Hoffentlich reicht es nur eine impulsbetriebene Reflexlichtschranke (z.B. CNY 70) aus.
Ich werde aber gerne weiterhin daüber diskutieren, falls neue Probleme auftauchen sollten. :)
Hallo!
Ich habe endlich einen bidirektionalen BLDC Motor gebastelt und ausprobiert
( https://www.roboternetz.de/community/threads/57560-Stromsparsamer-Stepper ) sowie auch ein Fahrgestell geplannt
( https://www.roboternetz.de/community/threads/57580-Solarzweirad?p=547159#post547159 ).
Als Fahrprogramm möchte ich schon bei meiner Selbstsau lange erfolgreich ausprobiertes, ännliches, wie beim ROBO MAXX verwenden. Das wird nur um nötige Tasks ergänzt (virtuelle Bumper auch hinten, Tag/Nacht-Erkennung, Akkuspannungüberwachung, usw.).
Das Zurückfahren beim Hindernis finde ich als reine Energieverlust und würde gerne, falls möglich, eliminieren. Dafür werden die Antriebsräder ganz vorne. Zuerst möchte ich jedoch das Fahrgestell aufbauen und kabelgesteuert ausprobieren. Wachrscheinlich werde ich ein Stützrad hinten anwenden müssen.
Ich melde mich immer wieder entsprechend der Fortschritte. ;)
021aet04
21.04.2012, 08:47
Viel Erfolg, bin schon gespannt wie es weitergeht.
MfG Hannes
Hallo!
Herzlichen Dank Hannes, an das habe ich bisher immer gehofft, weil ich nie wusste, was rauskommt und deshalb alles mit Spass gemacht habe. :D
Realistisch gesehen nach meiner bisheriger "Forschung" von dünnschicht Solarzellen und leicht beschafbaren langlebigen Elektromotoren, ist heutzutage noch nicht möglich mein Ziel vollständig zu erreichen, da meine Wohnung dafür zu dunkel ist. Deshalb wartend auf zukünftige Möglichkeit werde ich jetzt nur ein akkubetriebenes Kunsttier bauen, bei dem zukünftig effizientere Motoren und Solarzellen angewendet werden könnten.
Weil die Lagerung der Rotoren von BLDC's für seitliche mechanische Kräfte nicht ausgelegt ist, möchte ich die auf Antriebsräder gerückte Motorachsen aus Spritzennadeln noch zusätzlich Kugellagern, damit der Motor so dreht, wie original im Lüfter. Die bereits vorhandene Kugellager passen aber nur für Ø 2mm, deshalb muss ich die Motorachsen auf Bohrerstücke auswechseln.
Inzwischen, dank Manf ( https://www.roboternetz.de/community/threads/57627-Wie-zwei-Achsen-koppeln ), ist mir klar geworden, dass ich an die Rotoren von BLDC's drauf direkt "Gummiachsen" ankleben kann, was viel einfacher ist. :)
021aet04
22.04.2012, 11:10
Ich arbeite auch gerade mit Solarzellen. Möchte eine Fahrradlampe per Solarzellen laden. Den Ladestrom mache ich von der Spannung der Solarzelle abhängig. Hast du einen gute Solarzelle?
Aktuell habe ich diese Solarzelle (http://www.solarzellen-shop.de/solarzellen-basteln-und-hobby/2v-solarzelle-760-mwatt-vergossen.html).
Ich werde einmal ein Leistungsmessgerät bauen und damit die Solarzelle testen.
MfG Hannes
Gut ist immer relativ. :D
Ich habe dünschicht Solarzellen (siehe: https://www.roboternetz.de/community/threads/48052-Mein-Kunsttier-%28BEAM%29-mit-Elektronik?p=528457&viewfull=1#post528457 ), weil ich "solar perpetuum mobile" in Phantasie bauen wollte. Die Solarzellen, wie deine, liefern beim Streulicht weniger Strom als meine. Aber sogar die dünschicht Solarzellen bringen nur um 1% des Stroms unter direkter Sonnenbeleuchtung, was für mich unausreichend ist. :(
Im schlimmsten Fall werde ich ARTANEL unter Sonenlicht stellen müssen, wenn er sich längere Zeit nicht bewegen sollte. :D
Hallo!
In meiner schon verworfener Version mit Grtriebemotoren aus Quarzuhren habe ich wieder Licht am Tunnelende bemerkt. Meine momentane verrückte Idee zwingt mich ein Fahrgestell basierend auf https://www.roboternetz.de/community/threads/48052-Mein-Kunsttier-%28BEAM%29-mit-Elektronik?p=483274&viewfull=1#post483274 zu probieren (siehe Code).
Ich möchte bloss probieren, ob die Übertragung des Drehmoments auf ein kugelgelagertes Antriebsrad Ø 35 mm von Ø 2 mm Motorachse per Fraktionantrisb (ca.17 :1) funktionieren könnte. Von mir geschätzte Impülsleistung auf der Antriebsradachse wäre um 8 W !!! Bei der Gesamtuntersetzung ca. 500 :1, ware dann die Geschwindigkeit um 0,1 mm /s.
Findet Ihr ein Denkfehler in meinen Überlegungen ?:confused:
.-----------------------.
| o o o | LR = Lenkendes Rad
| o-..-. o _ |
| o|G|--| o/ \ | A = Angetriebenes Rad
| o '-'|o| (ooG) |
| o |A| o\_/ | G = unidirektionaler BLDC bzw. Getriebemotor
| o '-' o |
| o o o | FR = Freilaufendes Rad
| A |
| | | M = Permanentmagnet
| LR |
| .-.M.-. .-.M.-. | R = Reedkontakt
| |F|#|R| |R|#|F| |
|-|-|-'-' '-'-|-|-|
| |R| |R| |
| '-' '-' |
'-----------------------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Ich habe immer etwas Schwierigkeiten, mir einen verlustarmen Friktionsantrieb vorzustellen. Da kommt es sicher sehr auf die Ausführung an. Andruckkraft anstelle von Andruckposition benötigt weniger Präzision, Haftung im Anrieb ohne Schlupf bedeutet immer auch etwas Reibung bei der Bewegung. Eine Verzahnung kann leicht effizienter sein wenn sie nicht zu kleine Zahnräder und nicht zu viele Stufen hat.
An der Stelle kann man dann wohl am Ende noch etwas Leistung herausholen wenn es knapp wird.
Hallo Manf!
Vielen dank fürs Anschauen und positive Beurteilung meiner zum probieren verurteilter verrückter Idee. :D
Du kennst dich sicher in der Mechanik besser als ich Anfänger, deshalb werde ich Zahnradgetriebe anstatt Friktionsantrieb anwenden. Es ist stabiler, verlustarmer und für mich einfacher realisierbar.
Ubrigens, das 4-stufige Getriebe (256 : 1) mit Kunststoffzahnräder vom wegen Bürstenmotor gestorbenem Artan ist immernoch wie neu. Bei dem "Lenkrad" wäre als "Endstufe" eine Schneckengetriebe sicher viel besser, weil sie selsbstbremsend ist.
Ich habe bereits zwei aus http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=Z%E4hlwerk&S_TEXT1=&S_WGRUPPE=default&absenden= gebastelte sehr kleine und leichte Schneckengetriebe 15 : 1, die ich bloss zwischen Getriebemotor (30 :1) und angetriebenes Rad "einschlefen" werde, was Gesamtuntersetzung 450 : 1 ergibt.
Das habe ich noch einmal lesen müssen, dann habe ich verstanden dass Du nur den Schneckenteil des Zählers als Getriebe genommen hast.
Den ganzen Zähler als Getriebe wäre natürlich origineller, aber das geht ja wohl nicht.
22239
Bei den Uhrwerken solltest Du auf alle Fälle auch einmal ausprobieren wie schnell man sie antreiben kann, mit einer selbstgenerierten Impulsfolge, eine Impulsdauer die beispielsweise durch einen Kondensator bestimmt ist und einer Periodendauer die dadurch bestimmt ist wie lange es dauert bis der Kondensator wieder geladen ist (aus einer Fotozelle beispielsweise).
Leider, weil ich bisher so stromsparsamen Motor, wie aus Quarzuhren nicht gefunden habe, was für mein "solar perpetuum mobile" am wichtigsten ist. Aber möglicherweise ergibt sich zukünftig noch was. Jetzt, dank dir, kann ich schon hoffnungsvoll weiterspielen, also besten Dank. :Strahl
Leider bin ich nicht mehr in der Lage die zwei Getrieben verlustarm zu verbinden und möchte zuerst mit akubetriebenen Zweirad experimentieren: https://www.roboternetz.de/community/threads/57580-Solarzweirad . Dafür habe ich bereits ein paar Quarzuhrwerke beim Pollin bestellt.
Ich glaube, dass dank teiweise durchsichtiger und spiegelnder Oberfläche der CD's die Solarzellen am Tag nie dunkel werden. :confused:
Hallo!
Um meine "Forschung" mit konkretem Ergebnis zu beenden, habe ich mir auf die schnelle ein einfaches mit Streulicht in meiner Wohnung solarbetriebenes k.T. (momentan "noname", weil ich nicht weiss, ob es überhaupt "lebensfähig" wäre) mit doppelseitigen Klebeband zusammengebastellt (siehe Code und Foto). Gesamtgewicht beträgt fast 80 g.
Es funktioniert wie vermutet sehr gut, aber mit seiner Geschwindigkeit um 0,1 mm / s macht mir keinen gehofften Spass. Nebenbei habe ich gelernt, dass so eine Konstruktion den Vorteil hat, dass sie sich nach ein paar Stunden selber zerlegt, was in dem Fall mich sehr erfreut hat, da unnötige Arbeit gespart und nix beschädigt ist.
Sorry, wenn das Foto unscharf ist, aber es wurde während Bewegung (0,1 mm / s) gemacht, weil wegen Gesamtgewicht, kein Abschalter vorhanden ist. :cheesy:
Danach habe ich das Antriebsrad Ø25 mm direkt auf der Motorwelle (Ø2 mm) befestigt und die Geschwindigkeit hat sich ca. 12,5 mal erhöht und mit ca. 1,25 mm/s wäre schon annehmbar, da gut sichtbar.
Der kleine 15 mAh Ni-MH Akku 2 x 1,2 V = 2,4 V ist als Strompuffer (8 mA, 32 ms Impuls pro Sekunde) und grober Spannungsregler für die Solarzellen, welche bei direktem Sonnenlicht zerstörerische für den Getriebemotor Spannung bis ca. 17 V liefern können. Der Vorteil ist, dass keine überschüssige Energie (nur beim vollen Akku), wie bei einem Kondensator verloren geht.
Praktisch bei bedecktem Himmel in meinem Zimmer kann ich bei den drei "grossen" dünschicht Solarzellen mit einer Fläche von ca. 100 cm² nur mit Solarenergie um 1,8 mW rechnen. Mein Traum mit "solar perpetuum mobile" ist deshalb momentan nicht realisierbar, weil es noch 90 % der dazu nötiger Energie fehlen bzw. müsste ich dafür ca. 1 m² grossen Solarpanel verwenden.
Weil der originaler Controller aus Quarzuhren sich für variable Belastung nicht eignet, habe ich entgültig mein Traum vorübergehend auf Eis gelegt und möchte akkubetriebenen Artanel weiter basteln. Voraussichtig würde er bei 2,4 V (zwei Ni-MH Akkus) um 25 mA brauchen. :)
Als Fahrgestell möchte ich das beim Artan ausprobiertes verwenden, wobei das Gummipfaden durch zweiten Getriebemotor ersetzt wird.
.-----------------------.
| | AR = Antriebsrad
| um 90° .-. |
| drehbar |A| .--. | FR = freilaufendes Rad
| -|o|-|GM| |
| |R| '--' | GM = Getriebemotor
| '-' |
| |
| |
| |
| |
| .-. .-. |
| |F| |F| |
|-|-|- -|-|-|
| |R| |R| |
| '-' '-' |
'-----------------------'
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Hallo!
Momentan bastle ich das Fahrgestell für mein k.T. (Artanel), habe mir aber schon Gedanken über Steuerprogramm gemacht und Zustände von meinen "Mealy Automaten" skizziert. Ich bin Euch sehr dankbar fürs Finden meiner Denkfehler und alle "verückte" Ideen die es noch vereinfachen könnten. Ich werde mich auch gerne bemühen alles Unverständliches zu erklären. :D
.-------------------------------------.
| _ |
| F / \ |
| (B=0) +----------------+ |
| \_< / | |
| .---.< .---.. | |
| | | B=1 | | | |
| +---->| V |<--------| Z | | |
| | | | | | | |
| | '---' B=0 /'---' | | A or L=0 .---.
| .---. | .---.< A .---. |---------->| |
| | T | |B=1 | T | | | T | | | S |
| '---' | '---' |B=1 '---' |<----------| |
| A V / | A | A and L=1 '---'
| | .---.< .---. | |
| | B=0 | | B=1 | | B=0 | |
| +-----| L |-------->| R |-----+ |
| | | | | |
| '---' '---' |
'-------------------------------------'
Zustände Änderungsbedingungen
F = Fahren B = virt. Bumper B = 0 freie Fahrt
V = vorwärt B = 1 Hindernis
Z = rückwärs (zurück) A = Akku A = 0 leer
L = links A = 1 voll
R = rechts L = Aussenlicht L = 0 dunkel
L = 1 hell
S = Schlafen T = Dauer (Zeit)
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Hallo!
Ich habe mir versuchsweise einen solarbetriebenen Artanel ( Gesamtgewicht um 45 g) aufgebaut und praktisch ausprobiert (siehe Skizze und Foto). Das Ergebnis ist zwar neutral, zeigt jedoch deutlich, dass der BEAM-er zu schwachen Getriebestepper (GS) hat um wie von mir gewünscht auf Teppichboden zu "fahren". Er bewegt sich eben nur beim Stromimpuls 1 mal pro Sekunde hin und danach rollt zurück, bleibt also "zuckend" im Sekundentakt auf gleicher Stelle stehen.
Als positiv könnte ich anerkennen, das breite glatte Räder und Lager aus Kunststoffrörchen von Wattestäbchen auf Stecknadel besser als dünne Räder mit stellenweise bremsenden Kugellager aus Metall sind (auch wegen Gewicht). Jetzt habe ich also zwei Getriebemotoren: aus Quarzuhr der durchschnittlich 0,25 mA (bei 2 V 0,5 mW) und BLDC mit 25 mA (bei 2 V 50 mW) braucht. Die optimale für mich Lösung liegt also irgendwo dazwischen und beim Artan für ca. 4 mW ermittelt wurde.
Deswegen bevor ich weitermache, muss ich noch viel Überlegen und Experimentieren, vor allem versuchen andere Steuerung erstellen, die mit max. 2-3 mA mein Spielzeug, wie gewünscht antreiben könnte. ;)
R1 10k
___
DS +-|___|->|-+
| D1 |
+-----+->S--+----------|---+---+
| | | V | |
+| +| +| D2- | /+\
.---. .---. - A1 | |/ ( M )
| | | | --- +-| T1 \-/
|S1 | |S2 | | |> |
| | | | +| | /
'---' '---' - A2 +-| T2
-| -| --- |>,
| | | |
+-----+-----+------------------+
SX = dünnschicht Solarzelle (37x66 mm)
AX = Ni-MH Akku 15 mAh (Ø12x3 mm)
M = Getriebemotor aus Quarzuhr
DS = 1N5817 (Schottky Diode)
DX = 1N4148
TX = (2S)C945, weil sie zur Hand waren
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Daten: Motortyp: bipolar, 5V/Phase, 290 Ohm/Phase, 15 mA/Phase, Start/Stop Frequenz min. 200Hz, max. Betriebsfrequenz 600Hz, dyn Drehmoment (200Hz) typ. 1,3 mNm, stat. Drehmoment Mg (5V) typ 4mNm, Schrittwinkel Motor 60 grad, am Abtrieb 0,33 grad, Getriebe 1:180, Drehwinkel am Abtrieb auf 315 grad intern begrenzt.
Maße: Welle 0,5 x 8 mm, Gehäuse (BxHxD) ca. 31 x 28 x 9 mm
http://www.ebay.de/itm/SWITEC-R-Schrittmotor-fur-Instrumente-drei-Stuck-/200810326095?pt=Motoren_Getriebe&hash=item2ec13a684f#ht_500wt_1324
Ich will hier noch mal einen anderen Motorentyp ansprechen, den Instrumentenstepper.
Der Link ist spontan und zufällig gewählt weil eben gerade hier ein paar Daten dabei stehen.
Die 15mA sollten nicht abschrecken, die fließen nur wenn ein Schritt gemacht wird.
Interessant ist eben das Getriebe das für die Anwendung Zeigerbewegung vorgesehen ist und die erste Stufe bildet.
Man wird ein weiteres Getriebe nachschalten wenn man nicht den Zeiger sondern das Fahrzeug damit bewegen will.
Hallo!
Oh Man(f), warum findest du bisher immer etwas interessantes für mich. :D
Ich habe sie gekauft, mit PayPal bezahlt und der Verkäufer hat's schon als verschickt markiert. Jetzt brauche ich nur warten.
Ich weiss wirkich nicht, wie ich dir danken könnte !:Strahl
Hurra, die gekaufte Motoren sind da ! Dabei sind Datenblatt und ansteckbare rote 20 mm lange Zeiger, die sehr hilfreich bei Erstellung einer Steuerung sind.
Als erstes habe ich einen davon auf die Waage gelegt und bin fast umgefallen: 6 g !!! :cheesy: Gemessener Spulenwiderstand beträgt 280 Ohm.
Danach habe ich ihn geöffnet und fotografiert, damit ich ihn später hoffentlich wieder zusammenbauen könnte (siehe Fotos). Erst jetzt kann ich nach Entfernen der Drehwinkelblokade versuchen ihn zu bewegen. Dabei ist aber grösster Vorsicht notwendig, weil bei mir ein Versuch mit Hand sie auszubrechen, hat zum Entfernen von drei Zähnen aus dem dünnem Zahnrad geführt. :hand
Somit, wie schon erwartet, verlängert sich meine Spielerei mit schweizerischem Uhrwerk. Die übrige zwei Motoren werden so lange nicht geöffnet, bis ich eine sichere und von mir ausprobierte Lösung finde. Ich möchte die nicht existierende, aber wirksame wegen fehlenden Zähnen, Drehwinkelbegrenzung mit Industriekleber zurück ankleben. Und das ist mir gelungen. :D
Bis der Kleber hard wird, habe ich schon eine optimale Lösung gefunden und erfolgreich angewendet (siehe 3. Foto). Als Werkzeug habe ich einen 0,5 mm dicken Sägeblatt aus kleiner Metallsäge benutzt, weil er gerade zur Hand war.
Ich habe durch Drehen des mittleren Zahnrads folgene Überetzungen ermittelt:
Motorwelle : mittleres Zahnrad = 15 :1
Mitleres Zahnrad : Ausgangsachse = 12 :1
Das ergibt vom Verkäfer angegebene gesamte Untersetzung 180 : 1.
Ich habe für mich gewünschte Schrittfrequenz (laut Datenblatt: min 200 Hz, max 600 Hz) beim Getriebe (180 : 1) und von mir ermittelte durch Umschalten der Spulen bei 5 V per Hand auf 4 Schritte / Umdrehung (Schrittwinkel 90°) wie folgt geschätzt:
F = Antriebsrad mit 1 U / 2s = 0,5 Hz * 180 (Getriebe) = 90 Hz * 4 Schritte / U = 360 Hz
Ungefähr so werde ich es anfangs programmieren und eventuell später das praktische Optimum für mein k.T. suchen, weil Software am leichtestem zu ändern ist. Als steuernder µC ist schon vorhandener PIC16F648A mit internem RC Oszillator 48 kHz (CPU Taktfrequenz = 12 kHz) vorgesehen.
Der Getriebestepper wird so direkt aus µC (2 Pins) angesteuert:
C1 4µ7
+[/ S1M
S1C >----[|-----------+
[\ |
vom µC |
+[/ S2M |
S2C >----[|----+ |
[\ .-|------|-.
| C| / \ C||
C2 4µ7| C|(SoN)C|| Getriebestepper (GS)
| C| \_/ C||
| | | |
| +------+ |
'-|--------'
===
GND
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Bei C1 = C2 = 2,2 µF und zusätzlichem Getriebe 3,3 :1 (gesamt um 600 :1) dreht er genügend stark zum Bewegen vom ca.100 g wiegenden Sasim mit ca. 2mA bei um 4V.
Hallo!
Meine bisherige für mich einfachste Steuerung für Artanel habe ich skizziert. Der HSC wird mit internem RC Oszillator 48 kHz (CPU Takt 12 kHz) und die beide SCX's mit externem Oszillator (aus HSC 12 kHz) und 3 kHz CPU Takt arbeiten.
Um Strom zu sparen habe ich beide SCX's mit MANX = 0 in Schlaf geschickt und nur beim Bedarf mit MANX = 1 aufgeweckt. Mein Messgerat mit Auflösung von 1 µA zeigt beim abgeschaltetem GS (MAN = 0) kein Stromverbrauch.
Für mich wichtigster Vorteil der Lösung mit mehr µC's ist, dass die Steppercontroller (SCX's) durch Unterbrechungen von HSC nicht gestört werden. Dazu kommen später noch bei HSC nötige Einheiten (z.B. Sensoren).
HSC = Hauptcontroller
VCC SCX = GS-Controller
+
| | | | | | | | | 1 = CLK = Takt für SC1 und SC2 (12 kHz)
.-----------------.
| | 2 = MAN1 = Motor1 an=1, aus=0
| HSC |
| | 3 = MLR1 = Motor1 Drehrichtung rechts=1, links=0
'-----------------'
| | | | | | | | | 4 = MAN2 = Motor2 an=1, aus=0
=== | | | | |
GND | | | | | 5 = MLR2 = Motor2 Drehrichtung rechts=1, links=0
1|2|3|4|5|
GND VCM | | | | | GND VCM = Versorgungsspannung
=== + | | | | | === +
| .-----. | | | | | | | .-----. | der GSX = Getriebe-
+-| |-+ | | | | | +-| |-+ stepper
-| | | | | | | | |-
-| |<---+-|-|-|-|---->| |-
-| SC1 |<-----+ | | +---->| SC2 |-
-| |<-------+ +------>| |-
+---| |---+ +---| |---+
| +-| |-+ | | +-| |-+ |
| | '-----' | | | | '-----' | |
| |S1P _ S2P| | | |S1P _ S2P| |
| +-->/ \<--+ | | +-->/ \<--+ |
|S1N (GS1) S2N| |S1N (GS2) S2N|
+---->\_/<----+ +---->\_/<----+
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Ich habe einen SCX (14-pinnigen PIC16F630) mit 12 kHz RC Oszillator programmiert und festgestellt, dass der instrumentaler GS bei VCC ab 2,5 V sich einwandfrei in beiden Richtungen, wie geschätzt, mit ca. 1U / 2s und Stromverbrauch um 2 mA dreht. Der Anlaufstrom ist kaum grösser. Bei einem LiPo Akku (3,7 V) nimmt er um 5 mA.
Weiter kann ich den GS erst in fertigem Fahrgestell prüfen, sieht aber unerwartet sehr gut aus, sogar für 2-zelligen (2,4 V) NiMH Akku. Falls es nötig wäre, würde ich noch zusätzliches Getriebe basteln und eventuell die Drehzahl softwaremässig erhöhen. :cheesy:
Der gebremste instrumentale GS nimmt leider kaum mehr Strom. Deshalb kann ich ihn nicht für vertuellen Bumper nutzen und muss Impulsgeber aus Magnet und Reedkontakt an seiner Ausgangsachse anwenden.
Der von mit gebastelter GS angeschlossen an den gleichen SCX bewegt sich gar nicht. So ist die Auswahl sofort getan und kann ich meinen gebastelten GS vergessen.
Hallo!
Ich möchte zuerst mit eifachen, sich zufällig bewegendem Sasim ("Solar Artificial animal SIMple") anfangen und ihn langzeitig ausprobieren (siehe Skizze). Beim positiven Ergebnis brauche ich nix komplizierteres basteln. :D
Er soll sich beim Starten geradeaus vorwärts bewegen und wenn er am Hindernis gestoppt wird, sollte sich die Drehrichtung des GS umkehren und er soll bis zum nächsten Hindernis rückwärts fahren, wo sich die Drehrichtung wieder umkehrt, usw..
In welcher Richtung er bei Rückwärtsfahrt dreht, ist (fast) zufällig. Der Kurwenwinkel und somit der Kurvenradius ist durch beiseitige Begrenzung festgelegt, damit er nicht im Kreis fährt.
Um Hindernisse zu erkennen wird der GS ein Imulsgeber haben und es werden ausserdem Akuspannung, Ladestrom und Umgebungshelligkeit überwacht. Er soll eben bei höherem Ladestrom als Stromverbrauch stehen bleiben und warten bis der Akku voll wird.
AT
|
|
.-----V------------------------.
| .-------. .-------.--|--. | FR = freilaufendes Rad
| | .---. |-\ | | FR | |
| | |GS | | \ | '--|--' | SC = Solarzellen
| | '---' | || | |
| | | | V| | | AT = Antriebsteil
| |.--|--.| | | |
| || AR |#-o | SC | | GS = Getriebestepper
| |'--|--'| | | |
| | | A| | | AR = Antriebsrad
| |.-----.| || | |
| || BG || / | .--|--. | BG = Balancegewicht
| |'-----'|-/ | | FR | |
| '-------' '-------'--|--' | o = Kugellager
'------------------------------'
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Die Steuerung scheint mir einfacher mit mehreren kleinen paralell arbeitenden spezialisierten µC's (da nur 0,1 g in SMD) als mit Multitasking zu sein. Der Takt 12 kHz für SC kommt von HC, der mit internem Takt 48 kHz arbeiten wird. Der Sasim bekommt noch zusätzliches Getriebe 3,3 : 1, dass die gesamte Untersetzung vom Rotor des GS zum Antriebsrad ca. 600 : 1 wird. Ich werde auch noch versuchen den Stromverbrauch zu senken und das Optimum für mich im praktischen Test zu ermitteln.
-----.
REF Spannung ------- C ->| | vom
Akkuspannung ------- C ->| HSC | Impulsgeber
Ladestrom ------- C ->| |<-------+
Tag/Nacht ----------->| | |
'-----' |
| |
| |
/ 3 |
C = Komparatoreingang | |
| |
HSS = Hauptcontroller -----. 2 |
| | / \
SC = Steppercontroller | SC |--/-->(GS )
| | \_/
GS = Getriebestepper '-----' |
===
GND
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Erste Messungen des Stromverbrauchs mit einfachem SC haben gezeigt, dass ein GS bei Versorgungsspannung 3 V ca. 3,5 mA beträgt, aber bei 4,2 V leider schon das doppelte.
Ich habe 6 Solarzellen wie skizziert verbunden und Ladestrom beim angeschlossenem Li-Po Akku ohne Schutzschaltung gemessen. Beim Streulicht 0,3 mA und unter direkter Sonnenstrahlung durch ein Fenster 30 mA. Es sind nur Richtwerte die stark von Tages- und Jahreszeit abhängen, da die o.g. Solarzellen bei direkter senkrechter Sonnenstrahlung bis zum dreifaches davon liefern können (max. 7V und 90 mA).
Als Akku möchte ich einen bereits dafür um 2 g wiegenden 30 mAh Li-Po Akku mit selbst gebastelter Schutzschaltung anwenden: https://www.roboternetz.de/community/threads/60218-Schutzschaltung-f%C3%BCr-Li-Po . :cheesy:
SCX = Solarzelle Panasonic BP-376634
.---------------------------.
|.---. .---. .---.|
|| | | | | ||
||SC1| |SC3| |SC5||
||- +| |- +| |- +||
|'---' '---' '---'|
| | | | | | | |
| | +--------|-+--------|-+-|---> +
| | +--------|-+--------|-+-|---> -
| | | | | | | |
|.---. .---. .---.|
||+ -| |+ -| |+ -||
||SC2| |SC4| |SC6||
|| | | | | ||
|'---' '---' '---'|
'---------------------------'
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Hallo!
Ich habe mir den Sasim provisorisch aufgebaut und ein bisschen getestet. Das hat zu folgenen Feststellungen geführt:
1. Die drehbare Verbindung zwischen AT und Fahrgestell hat gezeigt, dass er sich fast zufällig bewegt, was mir sehr gefällt.
2. Der GS mit gesamter Untersetzung um 900:1 finde ich optimal, weil er mit fast 1 cm / s fährt.
3. Das Überwachen von niedriger Akkuspannung ist nicht nötig, weil ein Impulsgeber vom Motor reicht völlig aus. Wenn die Akkuspannung auf etwa 3,5 V sinkt, dreht der Motor unter normaler Belastung nicht mehr, weil er min. 3 mA braucht, was ich akzeptiere. Wenn der Motor sich in keiner Richtung drehen kann (beim Hindernis kann er eben bei ausreichender Akkuspannung unbehindert rückwärts fahren) sollte Sasim "schlafen gehen" und warten bis er beim vollaufgeladenem Akku zum "Weiterleben" geweckt wird. Sollte er auf einer dunkler Stelle stehen bleiben, kann ich ihn per Hand unter direkte Sonnenstrahlung stellen.
Übrigens, ich habe den Stromverbrauch beim vollem Akku noch auf ca. 2 mA reduzieren können: https://www.roboternetz.de/community/threads/59025-Stepper-sparsam-steuern?p=560395&viewfull=1#post560395 .
Bisher habe ich den Fahrgestell für Sasim fertig. Um die einfachste Version prüfen zu können, möchte ich sie zuerst mit simpler Steuerung und variabler Belastung testen, ob das Prinzip realistisch ist. Sonst kann ich gleich zweimotorigen Artanel mit abwechselnd arbeitenden GS's, also gleichem Stromverbrauch basteln. Deswegen möchte ich mein k.T. zuerst mit 900 mAh Li-Po (mit Schutzschaltung) über längere Zeit rund um die Uhr testen.
Ich habe alle Zustände und Übergänge für Sasim skiziert:
.--------------------. .---.
| __ __ | | |
| / \ F / \ | | |
| (IV=1| (IR=1) | IR=0 & IV=0 OR L=1 OR T=0 | |
| \__< \__< |-------------------------->| |
| .----. IV=0 .----. | | S |
| | |----->| | | A=1 OR T=1 | |
| | V | | R | |<--------------------------| |
| | |<-----| | | | |
| '----' IR=0 '----' | | |
| | | |
'--------------------' '---'
F = Fahren A = Akkuzustand 1 = voll, 0 = nicht voll
V = vorwärts IX = Impulse 1 = kommen, 0 = fehlen
R = rückwärts L = Ladestrom 1 = grösser als Verbrauch
0 = kleiner als Verbrauch
S = Schlafen
T = Umgebungshelligkeit 1 = Tag, 0 = Nacht
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Es gibt nur drei stabile Zustände V, R und S. Zum Überwachen sind nur 4 Parameter: A, IX, L und T. Deshalb scheint mir sowohl Hardware als auch Software für Sasim simpel zu werden. Jetzt kann ich meinen Sasim robust aufbauen und Steuerprogramm erstellen. Hoffentlich melde ich mich wieder, wenn Sasim in meiner Wohnung schon "wandern" würde.
Zuerst möchte ich mich jedoch nur auf dem Fahrprogramm (F Teil der Steuerung) beschränken und den 900 mAh Li-Po Akku (mit Schutzschaltung) anfangs mit Ladegerät laden, um sicher zu sein, dass Sasim in meiner Wohnung nicht wegen zu niedriger Akkuspannung stehen bleibt.
Die erste Prüfung des Fahrgestells will ich aber ganz ohne Steuerung mit nur im Kreis fahrendem Sasim durchführen, um nicht um sonst Fahrprogramm zu erstellen. ;)
.--------------------. .---.
| __ __ | | |
| / \ F / \ | | |
| (IV=1| (IR=1) | IR=0 & IV=0 | |
| \__< \__< |---------------->| |
| .----. IV=0 .----. | | S |
| | |----->| | | Akku wechseln | |
| | V | | R | |<----------------| |
| | |<-----| | | | |
| '----' IR=0 '----' | | |
| | | |
'--------------------' '---'
F = Fahren IX = Impulse
V = vorwärts 1 = kommen 0 = fehlen
R = rückwärts
S = Schlafen
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Hallo!
Neues Jahr hat mir neue, einfachere Idee für Steuerung des Sasims gebracht, die ich skizziert habe und um Eure Beurteilung und melden eventuellen Denfehler bieten möchte, bevor ich damit anfangen würde.
Uc .---. SZ = Solarzelle
+----------------------->| |
| | K | GC = Goldcup
| +----------->| |
| .---. | Ua '---' SC = Stepper-
+----+-----+---|SS |---+------+ | controller
+| |+ | '---' +| | |
.---. === | | - Akku | | GS = Getriebe-
| | /-\ GC | === --- | | stepper
|SZ | | | GND -| | |
| | === | === | | SS = Schutzschaltung
'---' GND | GND | | fürs Akkuladen
-| .---. .---. |
=== |SC |<-------------| | INT | HSC = Hauptsteuerungs-
GND '---' |HSC|<----+ controller
| +--->| |
V | '---' K = Komparator (im µC)
/ \ Impulse | |
(GS )---------+ ===
\ / GND
|
===
GND
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Kurze Beschreibung der gehoffter Funktionsweise:
Der Goldkap wird aus der Solarzelle geladen und wenn Uc > Ua wird, sollte der HSC den GS (ca. 2 mA) einschalten und danach abschalten, wenn die Impulse vom Drehgeber des Motors nicht mehr kommen. Der Komparator wird auch den Akku vor Tiefendladung schützen. Ich hoffe, dass solche einfachere Steuerung öftere, aber kürzere Pausen im Fahren als beim Volladen des Li-Po Akkus (30 mAh) bringt. Die Bewegung wird "automatisch" nur am Tag möglich.
Vielen Dank fürs Anschauen und evtl. Antworten ! :)
5Volt-Junkie
02.01.2013, 02:50
Hi ;)
so wie Du es beschreibst, sollte es eigentlich funktionieren.
Leider verstehe ich das Zusammenspiel einzelner Komponente nicht ganz.
Verstehe ich das richtig, dass die Steuerungselektronik mit dem Akku versorgt wird und die Motoren vom GoldCap? Wann und wie wird der Akku geladen?
Hi 5Volt-Junkie !
Es ist nur vereinfacht skizziert um evtl. gravierende Fehler zu entdecken. Ja das mit der Spannungsversorgung hast du richtig verstanden. Der Akku sollte per SS immer wieder von SZ nachgeladen werden, wenn der HSC definierte als niedrigste Spannung feststellt. In dieser Zeit werden beide Controller (SC und HSC) "schlafen" und der GS stehen. ;)
5Volt-Junkie
02.01.2013, 12:28
D.h. wenn der Akku immer leerer wird, werden sich die Zeiten fürs (ent-)laden verkürzen da die Referenzspannung mit der Zeit kleiner wird
Hast Du die Möglichkeit beide Spannungen über AD-Converter des Mikrocontrollers zu vergleichen?
Das stimmt, aber das nur ein Spielzeug seien sollte, der um so ungenauer und sich zufällig bewegend, um so natürännliches wäre. Der bei Dunkelheit schlafender HSC sollte dank Akkuversorgung deshalb noch "wissen", wie sich mein Spielzeud zuletzt bewegt hat, um sinnlose Bewegungen, wenn wieder hell wird, zu vermeinden. Wegen meiner eingeborener Faulheit sollte es eben am einfachsten sein. :lol:
Hallo!
Während meiner Überlegungen bin ich auf unten skizzierte "verrückte" Idee gekommen.
o+-----+o
o |/A R/| o
+---------|-------+ ,+
o| | o ,-´´ |
| | SC,-´ |
o | | o ,-´ |
| > | _ ,--´ |
| / | / \ _____/´________________|_____
o | 360° | SoC |(T B)o #|#
| \ | \_/ -----------------------------
| > | # #
o | | o / \ / \
| | (AoR) (ToB)
o| | o _____________\_/_________\_/_
+---------|-------+
o |/A R/| o
o+-----+o
SC = Solarzelle
AR = Antriebsrad
TB = Trackball
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Kurze Erklärung: der Sasim sollte rund werden um sich am Hindernis unbehindert in zufälliger Richtung drehen und vorwärts bzw. rückwärts fahren können. Die schräge (um 45°) drehbare Solarzelle liefert bei gleicher Beleuchtung ca. den doppelten Strom und sollte beim Fahren immer optimal ausgerichtet werden.
Ich bin natürlich für jegliche Kommentare im voraus sehr dankbar. :D
Searcher
23.02.2013, 11:38
Hi PICture :Strahl,
ich glaube immer noch nicht, daß es "verrückte" Ideen gibt. Bei der Realisierung wär ich da nicht so sicher :-) Die Idee oben sieht noch nicht grenzwertig aus ;)
Gruß
Searcher
Hi Searcher !:p
Ich hoffe, dass für mich dia einfachste Komplizierung noch realisierbar bleibt. :confused:
Angeblich wird es für mich üblicher Moor-Automat, der nur Impulsgeber vom Getriebestepper überwacht. Das mit optimal gerichteten Solarzellen ist für mich mechanisch leider nicht mehr machbar.
Meine letzte "verrückte" Idee ist ein per µC gesteuertes Solarkunsttier (SAA) ohne Akku nur mit Solarzellen und Kondensator, der sich bei genügender Helligkeit mit Pausen langsam bewegt. Meine Vorstellung habe ich skizziert und der HSC muss nur die letzte Drehrichtung vom SC speichern.
Beispielweise der Getriebestepper (GS) mit Gesamtuntersetzung ca. 600 :1 macht nur ein paar Umdrehungen, wenn der Kondensator schon dafür genug Solarenergie gesammelt hat. Am schwerigsten scheint mir momentan hellen softwaremässigen quasi virtuellen Käfig zu errichten, damit mein Sasim nicht in Dunklem stehen bleibt. Dafür möchte ich die Ladezeit des Kondensators GC) überwachen, also indirekt Ladestrom.
Die Spannung wird schon indirekt per IG überwacht, weil der GS unter bestimmter Spannung nicht mehr dreht und weist dabei Hysterese auf. Da könnten hoffentlich IG Impulse mit GS Drehrichtungsumschalten zum Unterscheiden zwischen Hinderniss und zu niedriger SC Spannung ausgenutzt werden.
Ich muss aber zuerst prüfen, ob ein kleiner NiMH Akku (3,6 V) fürs Überwinden der dunklen Stellen doch nicht einfacher wäre. Danach müsste der Sasim am heller Stelle zwar stehen bleiben, bis der Akku wieder voll ist, aber möglicherweise würde ich doch längere "Schläfchen" zulassen, weil für mich das Einfachste immer Priorität hat.
_ _
/ \ / \
(I=1) (I=1)
\_< \_<
.---. IV=0 .---.
| |--------->| |
| V | | R |
| |<---------| |
'---' IR=0 '---'
IX = Impulse, V = Vorwärts, R = Rückwärts
IX = 1 kommen, I = 0 fehlen
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F
_________
U A | | F = Fahren
|
4 V |__________LFLF LFLF L = Laden
|__________/\/\.../\/\
3,5V| /| |\ U = SC Spannung
| / | | \
| / | | \
| / | | \
0V|_____/____| |____\_______
+------------------------------------> t
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Wenn ich kein Li-Po Akku verwende, der mit ca. 5 V geladen werden muss, dann reicht mir die Spannung aus einer Solarzelle um 4 V (keine zwei seriell nötig).
Vorab stelle ich mir die Stromversorgung für Sasim so vor:
T
+----+-------+-------------------- ----+
| | | +--------+ v / |
.---. | .---. | | --- |
| | |+ | | .---. | | |
|SZ | === GC |SC | 3 | | | .-. |
| | /-\ | |<-/--| | | | |Rb |
'---' | | | |HSC|<-+ | | | |
| | '---'+--->| | | | '-' +--+
=== === |_| | | | | | | | |
GND GND / \ o '---' | +--+ | .-.
(GS ) \ | | +| | | |Rc
\_/ o IG === | A - | | |
| | GND |3,6V --- | '-'
+--+ | -| | |
| | === | ===
=== | GND | GND
GND | |
+---------+
SZ = Solarzellen HSC = Haupt Steuerung Controller (µC)
GC = GoldCup A = Akku (Ni-MH Memopuffer)
SC = Stepper Controller (µC) T = Transistor (Ge ?)
GS = Getriebestepper n = n-Adern Verbindung
/
IG = Impulsgeber
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Angeblich kann ich für Steuerung zwei gleiche kleine µC in SMD (PIC16F676) mit langsamem RC Taktgenerator verwenden. Das praktisch geprüfte Programm für SC: https://www.roboternetz.de/community/threads/26098-Tips-Tricks?p=559660&viewfull=1#post559660 wird sicher nicht mehr geändert, höchstens die Taktfrequenz.
Ich habe schon bereits noch 4 gleiche Solarzellen dazu gekauft, dann habe ich aus 10 Solarzellen (gesamte Fläche ca. 14 x 19 cm) nötige für permanentes Fahren 2 mA bei nur insgesamt 46 g mehr Gewicht. Es könnte gehen im schlimmsten Fall mit grösserer Untersetzung des zusätzlichen Getriebes (bisher 3,3 :1 + 180 :1 (GS) = gesamt ca. 600 :1).
Wenn keine Änderung nötig wird, sollte Sasim insgesamt um 150 g wiegen (davon Sollarzellen 90 g). Die 10 belasteten Solarzellen liefern unter direkter Sonnenstrahlung 300 mA bei 3,5 V.
Wie auch immer ganz zufällig habe ich entdeckt, dass so aufgebauter Impulsgeber mit zwei Magneten Ø4 x 2 mm vom Pollin und internem "pull up" 4 Impulse (imp) pro Umdrehung, also bei bisherigem o.g. SC Programm ca. 2 imp/s ausgibt ... :D
.-.-----. Befestigt
| | |
| | | /
'-| | <
| | .--##|
Antriebsrad -> | |-| ##| <- Lager
| | '--##|
zum µC .-.-| | ||
||| | | ||
(M)agnet A ||| | | ||
\ | _ '-'-'-----' ||
\ - | R(o) | ||
/ ># |\ _ | _ ||
o |M| | |M| ||
GS Achse|-->o \|<-- (R)eedkontakt ----#---- ||
o | ||
\ # |/ .---------------. ||
/- | |Getriebestepper| ||
/ | | (GS) | ||
/ === '-#-----------#-' ||
(M)agnet GND +--#-----------#----+|
+--------------------+
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Hallo!
Ich bin mit meinem Sasim ausser Aufbau vom Fahrgestell wegen Energieversorgung aus Solarzellen leider noch nicht weitergekommen. Mir ist aber neue "verrückte" Idee eingefallen, über sie ich Euch fragen möchte. ;)
Meine bereits vorhandene 10 flachliegende Solarzellen liefern bei quasi direkter Sonnenstrahlung per Fensterscheibe um 3,5 V / 150 mA. Wenn sie sich nicht bewegen werden sie in meiner Wohnung täglich ca. eine Stunde durch Sonne belichtet.
Notfalls kann ich "verhungerten" SASIM zum "Wiederbelebung" per Hand unter Sonnenstrahlung bzw. auf eine Platte mit Kontakten vom USB Akkulader auf dem Boden stellen.
Mein SASIM braucht fürs Bewegung um 2 mA und konnte sich deshalb mit bereits vorhandenem vollem 150 mAH Li-Po Akku (mit integrierter Schutzschaltung) ca. 75 Stunden, also um eine Woche bei 12 Stunden täglich bewegen.
Mir schwebt also ein Gedanke, dass wenn SASIM zufällig "in die Sonne" kommt, sollte dort bis zum vollständigem Aufladen seines Akkus stehen bleiben und erst danach wieder durch meine Wohnung wandern.
Da ich mit Solarenergie in dem Fall Anfänger bin, werde ich mich wirklich sehr freuen jede Eure praktische (egal ob positive bzw. negative) Beurteilung kennen zu lernen, die mir sicher unnötiges Basteln und Programmieren ersparrt. :)
Zuletzt habe ich bei ebay günstige (um 4 € pro Stück mit Versand) Quarzuhrwerke "CITIZEN / Miyota 2035" aus Armbanduhren gekauft (siehe Foto) und möchte demnächst ein bischen mit kleineren und leichteren Kunsttierchen experimentieren, die sicher weniger Energie brauchen um sich zu bewegen. Nach meinen letzten Überlegungen werde ich versuchen ein Solarkunsttier (auf japanisch "Sokuti" :D ) basteln, das nur in der Badewanne unter südlichem Dachfenster "lebt", wo zwar keine direkte Sonnenstrahlung gibt, aber immer am Tag sehr hell ist.
Aus meiner bisheriger Erfahrung sollte der Motor um 30% des Gesamtgewichts sein, was bei o.g. um 1g mit meiner momentaner Feinmotorik aussichtlos seien scheint. Mit größeren Sokutis habe ich wieder zu wenig Energie zur Verfügung, muss ich also schon Finger davon weg lassen und wie die meisten warten, bis ich etwas für mich geeignetes zum Nachbauen finde. Zum Glück ist mir klar, dass man nicht lebenslang erfolgreich basteln kann.
Momentan sehe ich nur eine Möglichkeit einen "BEAM-Bastard" zu basteln, der sich ganzen Tag in meiner Wohnung bewegt und sein Li-Po (z.B. 1,2 Ah) mit Schutzschaltung per Bleiakku (z.B. 6V / 2,8 Ah) aus auf dem Dach plazierten Solarzellen nachts wieder selber voll aufladen kann. Es scheint mir sinnlos zu sein die Solarzellen mitschleppen, weil es deutlich das Gewicht und damit verbundenen Energiebedarf erhöht. :D
Hallo!
Ich möchte weiter mit meinem Sokuti (Solar Kunsttier), diesmal mit schon vorhandenen noch kleineren und sparsamaren mikro-Schritmotoren aus Quarzuhren "spielen". Dafür will ich einen runden Fahrgestell mit drei solchen nur in einer Richtung drehender Motoren basteln. Der rechter Motor sollte permanent laufen und linkes Rad möchte ich mit zwei abwechselnd in Gegenrichtung drehenden Motoren mit fest gekoppelten Rotoren antreiben, damit das Sokuti sich entweder gerade bewegen bzw. auf der Stelle vor jedem Hinderniss links rum drehen könnte:
o o o
o .---------. o
o | ARR | o
'---------' _
o | < \ o
.---------.-----.
| G | UM | ARR = Antriebsrad rechts
o '---------'-----' o
_ G = Getriebe
_ / \
o / > ( T )o UM = unirichtung Motor
.-----.. \_/
| UM | ARL = Antriebsrad links
o .---------|--|--| o
| G | UM | T = Trackball
'---------'-----' o
o | < \
.---------. o
o | ARL |
o '---------' o
o o o
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Schauen und beurteilen sie es, bitte, weil die Mechanik meine Schwäche ist und ich ein Feind von allem unnötigen bin. Dafür bedanke ich mich herzlich bei Euch im voraus. :D
Geistesblitz
29.06.2014, 12:47
Wieso brauchst du für diese Aufgabe denn 3 Motoren? Es würden doch schon 2 reichen: Geradeausfahrt mit beiden und zum Lenken nur einen laufen lassen. Damit könntest du sogar in beide Richtungen lenken, nur eben nie Rückwärts. Wenn du aber um 180° um ein Rad lenkst, fährt er ja quasi vorwärts in die Gegenrichtung, was einem Rückwärts effektiv gleich kommt, oder?
Über zwei unidirektionale Motoren habe ich schon gedacht, war mir aber zu kompliziert: https://www.roboternetz.de/community/threads/48052-Mein-Kunsttier-%28BEAM%29-mit-Elektronik?p=547497&viewfull=1#post547497 .
Ich habe deine Bemerkung mit meiner "mechanischer Beschränkung" überlegt und dazu gekommen, dass an großen Hindernissen, wie z. B. eine Wand, von Dir beschriebenes Umdrehen auf der Stelle unmöglich wäre, weil der Drehpunkt dann am unbewegtem Rad sich befindet, oder ?
Wenn du aber um 180° um ein Rad lenkst, fährt er ja quasi vorwärts in die Gegenrichtung, was einem Rückwärts effektiv gleich kommt, oder?
Das denke ich auch. ;)
Geistesblitz
29.06.2014, 14:09
Hmm, stimmt, wenn der gegen eine Wand fährt ist er praktisch hilflos. Gut, dann sind 3 Motoren vielleicht doch sinnvoll. Aber haben die Motoren überhaupt genug Kraft zur Fortbewegung?
Ich habe früher mit nur einem ännlichem Motor probiert: https://www.roboternetz.de/community/threads/48052-Mein-Kunsttier-%28BEAM%29-mit-Elektronik?p=557821&viewfull=1#post557821 , da war er etwas zu schwach. Deshalb möchte ich jetzt mit zwei versuchen. Eventuell kommt für vorhandene Uhrgetriebe 30:1 noch zusätzliche Untersetzung z.B. 1,75:1 dazu, weil jede Geschwindigkeit für eine "Solarschnecke" für mich akzeptabel ist.
Bisher habe ich durch Entfernen von allen nur für Uhren nötigen Teilen die Schrittmotoren mit Getriebe von ca. 20 auf 4 g "abgespeckt" also deutlich auf ca. 30 x 35 x 15 mm verkleinert und Spulenwiderstand mit ca. 75 Ω gemessen. Sie sollten "stärker" als bisher probierte micro Getriebeschrittmotoren sein, weil sie aus ziemlich großen um Ø 20 cm Wanduhren stammen. So ein unbelasteter Schrittmotor arbeitet bei 1,5 V Spannung mit ca. 32 ms pro Sekunde dauernden 20 mA Stromimpulsen, was durchsnittlichem kalkuliertem Strom von 0,64 mA entspricht.
Ich werde zuerst ein Fahrgestell (Gesamtgewicht um 50 g) mit drei solchen Motorchen ohne µC Steuerung und mit einem 1,2 V AAA Ni-MH Akku basteln und schauen ob es sich mit Antriebsräder Ø 32 mm geradeaus um 1,7 mm / s bewegen könnte.
Dafür habe ich bei zwei Motoren die Rotoren so miteinender fest verbunden, dass sie sich in Gegenrichtungen drehen sollen. Die Schrittmotorchen sind leider zu schwach um sich sogar ohne Getriebe (30:1) und Last in beiden Richtungen zu drehen. Dann muss ich bei einer Drehrichtung bleiben und mich jetzt auf einem US Sensor für Früherkennung von Hindernissen konzentrieren (wie im #141. Beirag erwähnt).
Momentan muss ich auf bei ebay in China gekaufte US Sensoren HC-SR04 warten._.
Dann habe ich als vorläufige Stromversorgung für den steuernden µC und zwei Schrittmotorchen einen Ni-MH Pufferakku 2,4 V und verdoppelte per ICL7660 bzw. MAX660 Akkupannung für den US Sensor geplannt. Die Schrittmotorchen aus Quarzuhren haben mehrstundige Prüfung mit 2,7 V bestanden, sind aber leider zu schwach um den "leeren" 50 g wiegenden Fahrgestell zu bewegen.
Weil ich mit dem Alter immer kindischer werde, habe ich zuletzt bei ebay einen für mich perfekten Fahrgestell (Trekbot) gefunden, den ich nur um eine µC Steuerung anstatt vorhandener Fernbedienung erweitern brauche. Ausserdem möchte ich zwei stromsparsame Stepper um je 2 mA und zwei gleichen laufend auswechselnbaren Li-Pos mit Schutzschaltungen und min. 1 Ah verwenden, damit es sich praktisch ununterbrochen in meiner Wohnung bewegen könnte (siehe Foto). Es sollte ungefähr sowas sein: https://www.roboternetz.de/community/threads/57580-Solarzweirad .
Ich brauche eigentlich wegen Motorenbefestigung nur Zahnräder mit innerer Verzahnung.
Der Link: http://www.ebay.de/itm/351274646956?_trksid=p2055119.m1438.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT und Demo: https://www.youtube.com/watch?v=yzrr8G_Z55c . Falls es sich wie gewünscht umbasteln lässt, melde ich mich noch damit, sonst versuche ich nur mit dem Tankbot: http://www.ebay.de/itm/Tankbot-weis-mit-Sender-fur-Smartphone-Desk-Pets-3171045-/151080795150?pt=Spielzeugroboter&hash=item232d1dfc0e ohne Smartphone spielen. Was er kann zeigt das Video: https://www.youtube.com/watch?v=kUwt7P6FV1I .
Jetzt vorm Basteln habe ich zuerst große Qual der Wahl und kann mich nicht schnell entscheiden, tendiere aber wegen akzeptabler Software zum Tankbot eventuell ohne Ketten mit wegen Stromverbrauch geändernter Hardware. Vermutlich hat er zwei DC Bürstenmotoren, die ich gegen per angeblich vorhandene H-Brücken steuerbare BLDC Motoren auswechseln möchte. Das sieht also sogar anschpruchsvoll aus und würde hoffentlich wie skizziert funktionieren:
>--+----------------------+
\ |
\ +--|------+
\ / | |
\ / .-. |
\ / R | | |
\ BG / | | |
\.-----./ '-' .-----. _
von |~ +| | VR| |--/ \
|~ -| +-->| µC |-( M )
H-Brücke /'-----'\ | |--\_/
/ \ '-----'
/ \ |
/ \ |
/ \ |
/ \ |
>---+ +--------+
BG = Brückengleichr (Schottky)
VR = Richtungsignal Vorwärts/Rückwärts
R = step up/down Widerstand
µC = Steuerung vom M
M = BLDC Motor
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Sonst habe ich in Kundenbewertung gelesen, dass er keine schwarze Hindernisse erkennt und das müsste ich auch noch durch z.B. praktisch stromlose Drehsensoren mit permanenten Magneten am Rad und Reedkontakt am Fahrgestell + retrigerbarem Monoflop ersetzen:
VCC # = Magnet
+
| K = Reedkontakt
.-.
R| | R = pull up
| |
'-' MF = retrigerbarer Monoflop
K | .--. MS .--.
+---o/o--+-->|MF|--->|µC|-+ MS = Motorstatus: L=läuft, H=haltet
| /#\ '--' '--' |
=== ( A )<-----------------+ µC = Motorsteuerung
GND \#/
A = Antriebsrad
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Es sollte ungefähr so funktionieren:
original verbastelt
.---. | .---. |
| S | LED | H | S | | H
| t |>--o-->--| i | t | | i
| e | /| n | e | | n
| u | / | d | u | | d
| e | / | e ===> | e | | e
| r | / | r | r | | r
| u | / | n | u | .--.| n
| n |<--# | i | n |<--|DS|| i
| g | F | s | g | '--'| s
'---' | '---' |
F = Fotosensor DS = Drehsensor
am Rad
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Ich habe bereits einen Tankbot bei ebay gekauft und melde mich nach seinem Erhalt mit Ergebnissen erster "Untersuchung" wieder. :D
Hallo!
Ich habe den o.g. weißen Tankbot schon bekommen und total zerlegt um wichtigste Teile zu beurteilen und mögliche Änderungen plannen zu können. Die Mechanik ist beisetig diskret aufgebaut und besteht aus zwei gleichen Getrieben mit jeweils 5 Kunstoffzahnräder (Die Untersetzung ist mir egal).
Zusammengefasste Elektronik vom Tankbot:
- SMD Steuerungplatine ca. 35 x 55 mm mit eigelöteten: 3-Pin IR-LED, zwei ca. 12,5 mm langen Lichtsensoren aus Fotodioden mit Kunststofflinsen in Metallrörchen Ø ca. 4 mm und oberem Ein/Aus und Mode-Taster
An o.g Platine ist folgende Hardware per Kabeln angeschlossen (Bezeichnung und Farbe in Klammern):
- Li-Po Akku 70 mAh, ca. 15 x 19 x 6 mm mit integrierter Schutzschaltung (B+ rot, B- schwarz)
- ausklappbarer USB Ladestecker (+ rot, - schwarz)
- zwei miniature DC Bürstenmotoren mit 11,5 Ω Innenwiderstand, wie diese: http://www.pollin.de/shop/dt/MTM0OTg2OTk-/Motoren/Gleichstrommotoren/Vibrationsmotor_131028_3_V_.html bloss (Lxø): 25 x 10 mm und ohne Unwucht (linker ML+ orange, ML- gelb und rechter MR+ blau, MR- grün)
- dynamischer mikro-Lautsprecher (Ø 23 mm, 32 Ω, 0,25 W) (SP 2 x rot)
- unterer Reset-Taster (2 x weiß)
Anhand o.g Daten und Bedienungsanleitung, dass Tankbot ca. 15 Minuten fahren kann, habe ich für 70 mAh Li-Po ein Stromverbrauch auf ca. 280 mA geschätzt. Das ist über 20-fach mehr als ich mir wünsche. Ich melde mich wieder wenn mein k.T. schon "lebt", werde aber immer gerne darüber diskutieren bzw. auf Wunsch bestmöglichst mit Webcam gemachte Fotos posten. :D
Nach Überlegung habe ich mir, wie üblich, eine minimalistische Methode vorgenommen. Dafür werde ich zuerst die ziemlich harte Ketten aus Kunststoff (kein Gummi) auf nötig lange Stücke schneiden und um die vier unteren Räder kleben. Dazu ernferne ich die zwei obere Räder sowie den nervenden Lautsprecher und versuche dort einen grösseren Li-Po einbauen. Danach werde ich den Tanki längere Zeit prüfen.
Eigentlich bin ich bereit jeden Abend den Li-Po fürs Aufladen in der Nacht an schon lange fürs Laden von Li-Pos geprüften 5V Schaltnetzteil hängen, damit Tanki nur ein paar Stunden in meiner Wohnung am Tag "wandert". Dafür habe ich extra Ladeklemme aus einer Wäscheklammer aus Kunststoff und zwei miniaturen Blechschrauben gebastelt und praktisch geprüft (siehe 3. Foto).
Wenn der Tanki, wie Artan, wegen Verschleis von enem Bürstenmotor sterben wird, kann ich hoffentlich die zwei Zahnradgetrieben und Steuerplatine mit anderer Hardware weiter nutzen. :)
Der gemessene Stromverbrauch im 2. Modus mit Ketten beträgt durchschnittlich um 200 mA und ohne Ketten die Hälfte davon, also ca. 100 mA. Deshalb nehme ich den 820 mAh Li-Po mit Abmessungen (LxBxH): 50 x 30 x 5 mm (1/2 vom Pollin: http://www.pollin.de/shop/dt/NDcwOTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiPo_Akkus/LiPo_Akkupack_BAK_553048P_7_4_V_820_mAh.html ), der nach Auschneiden aus dem Tanki der innerer Befestigung (zwei Kunststoffrörchen Ø 5 x 5 mm) vom entfernten Lautsprecher sogar rein passt.
Erst morgen kann ich mit Probefahrt anfangen, weil der Klebstoff auf den Räder ganz austrocknen muss. Darauf bin ich echt sehr gespannt, weil mein gewünschtes k.T. sogar schon fertig seien könnte. :confused:
Nach dem Einschalten und Stellen des Tankis aufm Boden und kurzem Drehen der Räder wurden die zusammengeklebte "Kunststoffreifen" zerrissen und ich musste auf jedes Rad nach dem Auftragen vom Klebstoff noch ein ca. 8 mm breiten Ring aus dünnem Gummischlauch draufziehen (siehe 1. Foto). Jetzt haben die vorne Antriebsräder Ø 16 mm und der Tanki wiegt nach dem Entfernen vom Lautsprecher, zwei oberen Räder und Teils der Ketten sowie Tausch des 70 mAh Li-Po Akku auf 820 mAh genauso wie ursprünglich ca. 70g.
Jetzt zum Fahreigenschaften. Der Tanki würde in 1. und 2. Modus getestet und in beiden Fällen muss ich den Ergebnis negativ bewerten. Die Räder rutschen auf jedem Boden und er bleibt nach diverser Zeit mit Blinklicht stehen. Damit er weiter fährt, reicht es vor ihm kurz etwas plazieren (z.B. eine Hand), weil er in den beiden Modis angeblich immer auf ein Echo vom Labirynth wartet. Ich möchte den Tanki nicht genauer beurteilen und werde ihn zukünftig sicher als Spielzeug benutzen.
Er eignet sich, so wie er bisher ist, leider als mein k.T. gar nicht und ich würde versuchen müssen etwas zu basteln, wenn ich dafür noch Lust hätte und mir etwas einfällt. Positiv finde ich, dass der Tanki ohne Ketten nie wegen anderer Ursache wie o.g. (z.B. Störung) stehen geblieben bzw. umgefallen ist. :confused:
Heute habe ich auf dem Tanki mit TESA Streifen vorne ein Stück einseitig mit Aluminium beschichteten Papier befestigt, also quasi Spiegel, was anhalten der Motoren beseitigt hat. Auserdem habe ich dort noch ein Stück von einem Kunstoffwinkel (90°) auch mit TESA befestigt, was das Kippen und folgenden Stehenbleben vom Tanki an Hindernissen bei Rückfahrt eliminiert hat (siehe 2. Foto). Nach mich zufriedenstellendem Testen habe ich die beide o.g. Teile mit zwei kleinen Blechschrauben befestigt (siehe 4. Foto).
Danach habe ich ihn eingeschaltet und festgestellt, dass er sich ca. 5,5 Stunden im 2. Modus bewegt hat. In dieser Zeit ist er nicht mehr stehen geblieben bis er von Schutzschaltung am Li-Po abgeschaltet wurde. In seinen zufälligen Bewegungen habe ich keinen bedeutenden Unterschied bemerkt. Er bewegt sich ganz chaotisch, was mir sehr gefällt. Somit habe ich den Tanki als mein k.T. schon akzeptiert und hoffentlich nix mehr ändern möchte.
Ich habe doch versucht den Tanki langsamer, leiser und stromsparsamer zu machen. Dafür habe ich eine Leitung (orange und blau) von jedem Motor durchgeschnitten und einen skizierten aus kleinen, runden (ø 5 x 8 mm) Bruckengleichrichter (BG) mit per Diode (D) 1N4001 kurzgeschlossenem Ausgang "Spannungsreduzierer" eingefügt, der schwach stromabhängigen in beiden Richtungen gleichen Spannungsabfall um ca. 2 V hat:
BG +
.-----------.
|+->|-+-|<-+|
|| | ||
~|| | ||~
o-----+ V D +-----o
|| - ||
|| | ||
|+-|<-+->|-+|
'-----------'
-
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Jetzt ist der Tanki schwächer, seine Antriebsräder, ausser Teppichboden, kaum rutschen und er braucht vorne keine Stütze gegen Umfallen bei Rückfahrt mehr. Er braucht sie aber noch, wenn er z.B. unter Gardine kommt. Mir ist auch etwas nutzliches eingefallen: dort leichte Magnete z.B.: http://www.pollin.de/shop/dt/MzA0ODU1OTk-/Bauelemente_Bauteile/Mechanische_Bauelemente/Montagematerial/Magnet_4x2_mm.html ankleben mit dem Stshlsplitter gesammelt werden. :D
Seit heute mittag war Tanki am "Laufen" im 2. Modus und nach ca. 8 Stunden war das Akku praktisch leer. Das reicht mir für ein Spielzeug vollkommen aus, weil es 30-fach länger als ursprüngliche 15 Minuten Laufzeit aus Bediennungsanleitung ist. Gemessener Ladestrom ist 100 mA und das Laden wird ungefähr 8 Stunden dauern. Bei einem Besuch vom Bekannten ist ihm der Tanki heute ein Stock runtergefallen ohne merkbaren Schaden zu nehmen, was ihn als sehr robust einstufen lässt. Wie auch immer sind einfachste Lösungen am besten ! :Strahl
Heute nach dem Aufwachen habe ich festgestellt, dass der Li-Po sich in der Nacht voll aufgeladen und wie bisher immer ausgeschaltet hat. Später habe ich erfahren, dass der Tanki sich wirklich, aber diesmal für immer, ausgeschaltet hat, weil er sich weder mit "Mode" noch "Reset" Taste zum "Leben" erwachen gelassen hat.
Untersuchung nach Zerlegen hat schnell die Ursache gebracht: wahrscheinlichst nach dem gestrigem Runterfallen ist nur der Li-Po intern in Kleinteile zerfallen und musste erneuert werden. Ich habe bisher nicht gewusst, dass Li-Po Akkus so zerbrechlich sind. Vielleicht besser wäre ein passender Li-Ion Akku im Metallgehäuse aus Handy (z.B. http://www.pollin.de/shop/dt/MzMwOTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiIon_Akkus/Lithium_Ionen_Akku_HUAWEI_HBC80S.html) ? Jetzt funktioniert aber alles wieder perfekt. :D
Ich habe mich zu stark gefreut und am nächsten Tag musste ich den Tanki wieder reparieren. Die Metallachsen von Kunststoffzahnräder sind an zwei Stellen ausgefallen und ich musste sie mit Industrieklebstoff BF2000 fixieren. Dann habe ich schon alle 8 Achsen auf beiden Seiten geklebt um weitere solche Defekte zu vermeinden (siehe 5. Foto). Die chinesische Mechanik ist leider wirklich nicht die beste._.
Nach dem als ich bemerkt habe, dass der Tanki beim Drehen durch hintere Räder stark gebremst wird, habe ich sie demontiert und anstatt einen Trackball befestigt. Sonst habe ich auf die vordere Antriebsräder "neue" Reifen aus echten Gummiketten geklebt (siehe 6. Foto) und rollende Stütze aus Kunstoffrörchen am Draht aus Büroklammer vorne angeschraubt, weil der Tanki auf fester Stütze manchmal auf meinem Tepichboden noch hängen geblieben war (siehe 7. Foto).
Das Spielzeug bleibt jetzt sehr selten stehen, weil sich z.B. die Mechanik durch auf Achsen vom Boden aufgewickelte längere Sachen, wie Haare, Pfaden, usw. blokiert. Um das zu verhindern würde ich noch versuchen eine jahrelang bei meiner Selbstsau (selbstfahrender Staubsauger) ausprobierte Lösung basteln, die nicht verstaubt:
|
|
|
Antriebsrad |
_________ |
| /_/_/_/_| |
|/|/ / / /| |
| / / / / | |
|/|/ / / /| |
| / | | .----.
|/| --------#-#Get-|
| #-A-c-h-s-e-|rie-|
| | --------#-# be |
|/ | | '----' Fahrgestell
| | / / / | +-------------------------
|/ / / / /|
| |_/_/_/_|
|/_/_/_/_/|
-----------------------------------------
/ / / / / / / / / / / / / / Boden / / / /
# = Festverbunden
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Hallo!
Als nächstes möchte ich mir einen BEAM-er bauen, aber diesmal realistischen. Wie die Endversion von Software (SW) wird, weiss ich noch nicht, aber in jedenfall mein k.T. sollte sich nicht in der ganzer Wohnung, sondern nur auf den hellsten Flächen vom Boden bewegen.
Ideal wäre, wenn seine Solarzellen am Tag immer in Sonnenlicht durch Fensterscheibe bleiben. Real wird hellste Fläche einen virtuellen Käfig darstellen, wo es immer bleibt. Bewegen im "Käfig" wird es sich nur am Tag, wenn seine aufladbare Batterie LIR2032, 40 mAh, 2g bzw. Li-Po Akku 70 mAh mit Schutzschaltung, 2g (aus Tankbot) noch genug Energie hat. Sonst wird es "schlafen" bis es wieder voll geladen wird. Den geplannten Fahrgestell aus Verpackung von CDs (ca. Ø 125 x 30 mm, 30 g), der gesamt mit allen nötigen Bauteilen unter 100g wiegt (gewogen mit Tischtennisball: 85 g), stelle ich mir wie skizziert vor:
Ansicht
von oben von unten
o o o o o o
o .--------. o o o
|S1|S2|S3| .--. .-. .-. .--.
o | | | | o o|RR|_|M| |M|_|RL|o
'--------' | | |R| |L| | |
.--------------. '--' '-' '-' '--'
o | S4 | S5 | S6 | o o o
'--------------'
.--------. _
o | | | | o o / \ o
|S7|S8|S9| ( T )
o '--------' o o \_/ o
o o o o o o
SX = Solarzelle RX = Antriebsrad
SC-3722-9
MX = Motor (Getriebestepper)
T = Tischtennisball bzw. Trackball
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Als Antriebsräder werden Scrollräder Ø 25 mm aus PC Mäusen und als Motoren zwei früher genau beschriebene Getriebestepper: https://www.roboternetz.de/community/threads/48052-Mein-Kunsttier-%28BEAM%29-mit-Elektronik?p=557844&viewfull=1#post557844 mit Stromverbrauch um 2 mA. Damit es durchschaubarer wird, sind Drehgeber aus Reedkontakt ca. Ø 3 x 15 mm und Magneten ca. Ø 4 x 2 mm bei Räder sowie drei µCs (ein als Hauptsteuerung und zwei als schlaffähige Steppercontroller: https://www.roboternetz.de/community/threads/26098-Tips-Tricks?p=559630&viewfull=1#post559630 ) in SMD weg gelassen. Sowohl die Solarzellen: http://www.alibaba.com/product-gs/208238751/Dim_Light_Amorphous_Silicon_Thin_Film.html als auch die aufladbare Batterie stammen aus solchen solar Schlüsselanhänger mit 3 LEDs von Pollin: http://www.ebay.de/itm/351314415617?_trksid=p2055119.m1438.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT .
Momentan überlege ich noch Anwendung von zweiten grossen Li-Po z.B. 1,2 Ah, 25 g zur Speicherung überschüssiger Solarenergie, wenn die Sonnenstrahlung mehrere Stunden vorhanden und der kleine Akku längst schon voll wäre. Die parallel geschaltete 9 Solarzellen liefern gemessenen Kurzschlussstrom bei Streulicht um 0,1 mA und bei Sonnenstrahl durch Fensterscheibe über 30 mA ! :D
Ich nehme alle Verbesserungsvorschläge gerne an und bedanke mich dafür sehr im voraus. :D
Die Mechanik von "Sorundel" (SOlar RUND mit ELektronik) mit "Reifen" aus zusammengeklebten Stücken von Gummiketten ist fertig (siehe Fotos) und ich kann schon alles durchs Fädeln verbinden. Mit Handsteuerung per Kabel aus HF Litze (10 Leitungen): http://www.ebay.de/itm/KEMO-HF001-Hochfrequenzlitze-ca-10m-HF001-10-x-0-05-mm-1-Stuck-/251126904116?pt=DE_Technik_Computerzubeh%C3%B6r_Ka bel_Adapter&hash=item3a78547534 und grossem Li-Po kann ich nötige für Programmerstellung alle Bewegung- und Messeigenschaften kennenlernen:
.---------------------------------------------.
| +-----+--+--+--+--+-----+ |
| Sorundel | | | | | | | |
| | .-..-. + .-..-. | |
| | | || |VCC| || | | |
| | | || | | || | | |
| | '-''-' '-''-' | |
| .-----. | | | | .-----. |
| / \<--| |<-|--+ +--|->| |-->/ \ |
|( ML)<-| SC | | | | | | SC |->(MR ||
| \_/<--| |<-+ | GND | +->| |-->\_/ |
| '-----' | | === | | '-----' |
| | | | | | | | |
| +-----|--|--+--|--|-----+ |
'----------------|--|--|--|--|----------------'
| | | | |
| | | | |
.------------|--|--|--|--|------------.
| ML o | | | | | o MR |
| | | | | | |
| Vor A |o-+ | | | +-o| A Vor |
| | -| | | | |- | |
| Rück V |o----|--+--|----o| V Rück |
| | | | |
| +----+ | +----+ |
| | | | |
| o| | |o |
| An |==|> | <|==| An |
| o| | |o |
| Hand- | | | |
| Steuerung+-------+-------+ |
'-------------------------------------'
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Für die Entwicklungsphase kann ich anstatt den gesamt 25 g wiegenden Solarzellen eine kleine Platine mit PIC in SDIL: https://www.roboternetz.de/community/threads/59043-Miniboard-f%C3%BCr-bis-zu-28-pinnige-PIC-s auf den Fahrgestell legen. Vorab nehme ich als steuernden µC den PIC16F876, weil es sicher für mein k.T. genügt:
.---. .---.
|///| .-. .-. .-. .-..|///| RX = Antriebsrad
|/R/|_|D|_|M| |M|_|D|_|/R/|
|/R/| |R| |R| |L| |L| |/L/| DX = Drehsensor (Reedkontakt + zwei Magneten)
|///| '-' '-' '-' '-' |///|
'---' | A A | '---' MX = Motor (Getriebestepper)
V | | V
.-. .-. .-. .-. S = Steppercontroller (PIC 16F676)
|F| |S| |S| |F|
'-' '-' '-' '-' F = retrigerbarer Monoflop
| A A |
| | | | SC = Hauptsteuerung (PIC16F876)
| .------. |
+->| HS |<-+ SC = Solarzellen
'------'
A
|
.---.
|SC |
'---'
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Die zwei Pins (RA6 und RA7) vom PIC16F876 lasse ich unbelegt und dort wird entweder Brenner (https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?44270) oder Display angeschlossen (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=13685).
Weil meine Bronchien das Kolofonium nicht mehr tolerieren, muss ich mit Löten bis Sommer warten. Aber ab jetzt wird mir sicher nicht langweilig sein, weil ich genug mit SW zu denken habe. :Strahl
Nach detailierter Überlegung habe ich mich aus Gesundheitgründen entschlossen meine Basteleien endgultig zu beenden und mir fertiges fast pflegefreies Haustier kaufen: http://www.ebay.de/itm/351222070947?_trksid=p2055119.m1438.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT & https://www.youtube.com/watch?v=o9v9Dn4ildo bzw. http://www.ebay.de/itm/261933252933?_trksid=p2055119.m1438.l2648&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT & https://www.youtube.com/watch?v=c2FEWvJ_yN4 . ;)
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