Lenkung Vorderachse

[speyer]

Hi Leute,
nach drei Tagen google-Suche gebe ich es auf und wende mich an Profis ;)
Ich habe soweit das Gestell und die Elektronik meines bots fertig, und es wird langsam Zeit, an die Lenkung zu gehen.
Daten: die Hinterräder sind getrennt voneinander mit dc-getriebemotoren angetrieben, als Grundplatte dient mir eine 2mm Aluplatte. Die Vorderräder sind im Moment noch einfach auf einer Achse durch zwei Aluwinkel, damit sie wenigstens mitlaufen und einen Teil des Gewichts von den Hinterrädern aufnehmen (zum Testen der Motoren etc.).

Jetzt zum Problem: Am liebsten wäre mir natürlich eine Ackermannlenkung. Da ich jedoch ausser den allernötigsten Werkzeugen (Dremel, Bohrer, Feile, Säge) sonst keinen Zugang zu besseren Maschinen habe, will bzw. kann ich mir die nötigen Teile nicht selbst fertigen. Meine Suche nach einem fertigen Bausatz für meine Dimensionen (4mm Wellen, Breite Chassis: 18.5cm) brachte leider rein gar nichts. Am nähesten kam noch ein Modellbau-Lenkungs-Satz für einen P190 (http://www.conrad.de/ce/de/product/223509/OP-ALU-TUNING-LENKUNG-P-190/SHOP_AREA_32354&promotionareaSearchDetail=005) an meine Bedürfnisse heran. Leider kann ich jedoch mit diesem Teil nichts anfangen, ich verstehe aus dem Bild noch nichtmal, welche Teile wohin gehören, und selbst wenn hätte ich wohl noch das Problem, wie genau ich meine Räder aufhänge und mit diesem Teil dann lenke.

Also, falls jemand von euch schonmal so etwas gebaut hat mit einfachen Teilen oder einen heissen Tip für mich hat, welche Bauteile oder kombinationen davon man dafür verwendet wäre ich euch sehr dankbar!

Im Notfall könnte ich mir auch vorstellen, beide Vorderräder getrennt voneinander zu lenken. Hierzu würde ich wohl ein U-Profil an den Servo schrauben, iiiirgendwie kugellager daran befestigen und da dann die Welle des Rades durchstecken (auf der anderen Seite gekontert durch nen Stellring). Das gefällt mir nicht so gut, weil dann die Schläge auf das Rad direkt an den Servo weitergegeben würden..

[ranke]

Bei Deinem Konzept mit zwei unabhängig von Getriebemotoren angetriebenen Hinterrädern wäre keine gesteuerte Lenkung notwendig. Ein Kurvenradius wird durch verschiedene Drehzahlen der Hinterräder definiert, eine oder zwei einfache Lenkrollen wären ausreichend.
Das bedeutet umgekehrt, wenn Du wirklich eine Ackermannlenkung installieren willst, muß die Abstimmung zusammen mit den Antrieben gut gemacht werden, weil es dann zwei Einflüsse zur Lenkung gibt. Wenn die gegeneinander arbeiten, rutscht Gummi über die Fahrbahn statt zu rollen.
Wenn es bei der Ackermannlenkung bleibt wäre eine der ersten Fragen ob gefedert oder nicht. Gefedert ist naturgemäß schwieriger. Kugellager würde ich eher vermeiden, wenn die Fertigungsmöglichkeiten nur einfach sind, sind Gleitlager meistens besser zu realisieren.

[speyer]

Hi, die Lenkung wird definitiv nicht gefedert, das liegt ausserhalb meiner Möglichkeiten. Meinst du mit Lenkrollen einfach "lose" aufgehängte Räder ? Das würde ich gern vermeiden, ich habe 12cm hohe und 6cm breite Luft-Reifen mit Profil, da der Bot höchstwahrscheinlich auch draußen fahren wird..bei Losen Rädern habe ich Angst, dass da mal ein Steinchen die Laufrichtung dieser Räder ändert und mir die Odometrie zerstört, weiß aber auch nicht genau, ob diese Angst gerechtfertigt ist. Ein weiterer Punkt, der gegen lose aufgehängte Räder spricht, ist dass ich die Räder _neben_ der Grundplatte führen muss und nicht komplett frei drehbar unter die Grundplatte montieren kann (sonst würde der Bot zu hoch). Die Steuerung der Ackermann-Lenkung würde ich hinbekommen, habe schonmal einen PID-Controller und die nötigen Gleichungen programmiert. Wie würdest du Gleitlager für die Wellen realisieren? Einfach ein "Röhrchen", dass den Innendurchmesser der Welle hat, und dann schmieren? Aber wie würde ich das dann an einem U-Profil oder 4-Kant-Stab befestigen?

[oberallgeier]

... Am liebsten wäre mir natürlich eine Ackermannlenkung ...Das ist kein Problem.

Ich hatte mir ein billiges RC-Auto gekauft, 1:20 für rund 15 Steine. Daraus habe ich ein autonomes Auto gemacht. Etliche Umbauten (siehe hier klick) (https://www.roboternetz.de/community/threads/36121-Autonom-in-kleinen-Dosen-R2_D03-Nachfolger-R3D01?p=382774&viewfull=1#post382774) und das ist auch recht gut gelaufen (klick wieder). (https://www.roboternetz.de/community/threads/40453-WALL-R-läuft-(autonomes-Fahrzeug)) Der fabrikmässige Lenkantrieb (E-Motor drehte links oder rechts *ggg*) wurde dabei durch einen Servo mit einer kurzen Verbindungs-Schubstange ersetzt. Sprich: natürlich kann man einen kompletten Bausatz für die Lenkung kaufen - oder ein billiges Spielzeugauto ausschlachten.

Der Kollege vohopri hatte für sein autonomes Gefährt auch eine Achsschenkellenkung gebaut - schau hier (klick) (https://www.roboternetz.de/community/threads/32683-Autonomes-Fahrzeug-abgeschlossenes-Projekt?p=310292&viewfull=1#post310292) - und am Besten den ganzen Thread von Anfang an. Das "Auto" von vohopri dürfte Deiner geplanten Größenordnung einigermassen entsprechen.

Viel Erfolg.

[speyer]

Glückwunsch zu den RC-Umbauten..Leider habe ich, wie gesagt, noch nichts in meiner Größe gefunden, dass sich ausschlachten ließe..Den Thread von vohopri habe ich mir vorgestern mal komplett zu Gemüte geführt, aber so eine mechanische Meisterleistung bekomme ich auf keinen Fall mit meinen begrenzten Möglichkeiten hin..Ich dachte eher daran, die Ackermann-Lenkung mit zwei einzelnen Servos und in Software zu realisieren als mechanisch..Nur habe ich noch keine ausgereifte Idee, wie ich die Räder an den Servos befestigen soll..

[radbruch]

Hallo


ich habe 12cm hohe und 6cm breite Luft-Reifen mit ProfilDa kannst du dir die Lenkung sparen, der Bot macht was diese Riesenräder sagen. Elegant wäre wohl ein Omniwheel (Allseitenrad (http://www.google.de/search?q=Allseitenrad)) so wie z.B. hier:
http://www.terk.ri.cmu.edu/wp-content/uploads/basic-vex-bot/image11_ready.jpg (http://www.terk.ri.cmu.edu/recipes/basic-vex-bot/)
(Bild von http://www.terk.ri.cmu.edu/recipes/basic-vex-bot/)

Da das Omniwheel so aber quer zu seiner Hauptrichtung betrieben wird, solltest du nicht sparen und eins mit vernünftiger Lagerung der kleinen Querrollen kaufen:

http://mightor.files.wordpress.com/2009/11/cimg9865_thumb.jpg?w=240&h=160 (http://www.robotc.net/blog/tag/omniwheel/)
(Bild von http://www.robotc.net/blog/tag/omniwheel/)

Gruß

mic

[PICture]

Hallo!

Das Foto hat mir erinnert, dass ich als Kind, sowas änliches mit Lenkungachse (zwei Räder) vorne und einem Antriebsrad hinten nur mit Schrauben- dreher und schlüssel gebastelt habe. :p

[speyer]

Das sind ja alles sehr lustige Antworten, leider hilft mir das nicht so ganz. Wie gesagt, soll der Bot draussen fahren, weshalb ein Omni-Wheel auch ausfällt. Da ich gern so präzise wie möglich die Odometrie bestimmen möchte, brauche ich ein System, das nicht driftet, oder wenn dann nicht allzu sehr. Eine Panzer-Steuerung mit zwei angetriebenen Rädern auf jeder Seite fällt daher leider auch aus. Also, ich möchte auf jeden Fall die zwei gelenkten Vorderräder. Was ich dazu brauche sind gute Tips, wie man diese zwei Vorderräder am besten montieren kann, ohne allzuviele Teile selbst herzustellen. momentan tendiere ich zu einem U-Profil, das als Gabel dient, mit einem Rohr als Gleitlager. Die Welle des Vorderrades könnte auf beiden Seite mit Stellringen gekontert werden. Wie genau und mit welchen Teilen man das am Besten macht, weiß ich nicht. Dieses U-Stück könnte dann irgendwie mit einem Servo verbunden werden. So bekommt der Servo die Stösse des Rades nicht ab. Was mir weiterhin unklar ist, ist wie ich dann diese "Gabel" aus dem U-Profil so von unten an der Grundplatte befestigen kann, dass sich diese frei drehen kann. Da mir leider die nötigen Grundbegriffe fehlen, kann ich mich auf diesem Gebiet nur sehr schlecht ausdrücken und dementsprechend weiß ich auch nicht, nach was genau ich bei google suchen muß.

[ranke]

Ja, mit Lenkrolle meine ich das, was man bei der Google Bildersuche unter diesem Stichwort angezeigt bekommt. Das ungelenkte Gegenstück dazu wäre die Bockrolle (also eine Rolle mit Gabel ohne Lenklager).
Ich möchte Dir vorschlagen, dass Du Dir Dein Konzept nochmal überdenkst. Ein Vierradfahrzeug mit fest am Rahmen montierten Rädern wird schon bei kleinen Unebenheiten ein Rad in der Luft haben. Damit ist keine brauchbare Odometrie zu erwarten. Mögliche Abhilfen wären: Federung oder zumindest ein Achskörper um eine waagrechte Fahrzeuglenkachse schwenkbar. Alternativ ein Dreiradkonzept. Ich glaube die Lenkrollen sind in Bezug auf die Odometrie nicht so schlecht. Für mein Dafürhalten wird die Odometrie dann schlecht, wenn Schlupf oder seitliches Gleiten an den Meßrädern auftritt. Ich vermute, Du willst an den angetriebenen Rädern messen. Dann wäre es ziemlich egal ob die Lenkrolle mal einen kleineren Bogen um ein Steinchen fährt, solange das nicht zum Rutschen eines Hinterrads führt. Das Konzept mit Ackermannlenkung ist jedenfalls auch nicht frei von solchen Einflüssen, aber mechanisch aufwendiger.

[Calis007]

Odometrie wird 'draussen' sowieso nicht funktionieren. Die funkt doch auf ebener Flaeche schon nicht wirklich gut, weil sich die kleinsten Fehler aufmultiplizieren.
Stell Dir vor, ein Rad faehrt durch ne kleine Grube. Woran kannst Du erkennen, dass das Rad nun 1mm weiter rollen musste, um die gleiche horizontale Strecke zurueckzulegen?
4 ungefederte Raeder sind auf jeden Fall problematisch, da draussen wohl permanent eines der Raeder in der Luft haengt. Ich halte ein Omniwheel durchaus fuer ueberlegenswert..