Gleichlauf bei DC Motoren???

[Teslafan]

Servus ihr lieben,

sitz grad an der Plannung meines ersten Robbis und hab ne kleine Frage. Wie macht ihr das mit den Antrieben? Wollte eigentlich erst Schrittmotoren nehmen und die dann mit dem TMC222 ansteuern aber Schrittmotoren verlieren ja ziehmlich Drehmoment wenn sie über die 300 rpm gehen. Und mit 300rpm bekomm ich bei 10cm Rädern leider nur 5 km/h hin. Hab so an die 20km/h gedacht. Mit Übersetzung wiederum bleibt noch kaum was vom Drehmoment über. Werde dann wohl für die Antriebe nicht um DC Motoren herum kommen, oder? Problem bei DC Motoren ist ja das sie niemals gleich laufen. Wie macht ihr das, wie regelt ihr die? Und bekommt man dann wirklich einen Gleichlauf hin?

Freu mich schon auf eure Antworten.

Gruß Andi

[Abnormal]

Stichwort Odometrie (zb bei google)

Möglichkeiten sind vielfältig
Hallsensor, Lichtreflektion, Lichschranken/Lochscheibe,...

[Teslafan]

Da sag ich mal vielen Dank, werd gleich mal nachschauen gehen :)

[Calis007]

20 km/h ?
Mach mal die Null weg, und schau mal, wie Du die Sensorik und Programmierung hinbekommst. Wenn Robbi dann nicht mehr gegen das erstbeste Hindernis knallt, ist immer noch Zeit, den Antrieb zu verbessern.
Exakter Gleichlauf ist bei so hohen Geschwindigkeiten auch nicht wichtig. Da Du SICHER unterschiedlichen Schlupf links und rechts hast, brauchst Du sowieso permanente Richtungskorrekturen aufgrund irgendwelcher Sensorauswertungen (und da mein ich nicht Radumdrehungssensoren).

[Teslafan]

2km/h???

Ich seh mich schon neben Robbi herlaufen und schimpfen. "Man Robi mach mal hin! Immer muß man auf dich warten!" Ich denke mal wenn R2D2 2 km/h schnell gewesen wäre dann hätte wohl das Imperium gewonnen :)


Ne mal im Ernst, will das Fahrgestell wie bei den Marsrovern realisieren. Bin noch ganz am Anfang meiner Plannungen. Für die Antriebe hab ich mir jetzt mal überlegt 6x 540er RC-Motoren mit ner 10er Untersetzung zu verbauen. Jeder Motor bekommt nen kleinen AVR (Tiny13 oder so) und nen Encoder mit 2 Gabellichtschranken. Der AVR und Motor soll ein selbstständiges Slave-Modul bilden und dabei als PI Regler mit PWM Ausgang für die Motorsteuerung fungieren. Natürlich soll dieses Modul als I2C Slave ausgelegt sein. Dazu bekommt das Fahrwerk 6 Stepper zur Lenkung der einzelnen Antriebe, die Steuerungsplatine hierfür hab ich schon fertig ist ne kleine TMC222 Platine und natürlich auch I2C fähig. Das Fahrwerk bekommt seinen eigenen Master.
So hab ich mir das alles mal vorgestellt, ob es im Endeffekt so klappen wird, werd ich mal sehen. Jetzt heißt es erstmal nen Motortreiber für die DC-Motoren basteln mit PI-Regler und I2C.

Sorry wenn das alles unsinnig klingt, aber ist mein erster Roboter.

Gruß Andi

[ranke]

Für das erste Projekt ziemlich ambitioniert.
Bei den Marsrovern sind die Räder offenbar einzeln gelenkt, ich vermute nur 4 von den 6 Rädern. Bei so einem Konzept ist es nicht notwendig den Gleichlauf der Räder durch winkeltreue Ansteuerung zu erzwingen, die Fahrtrichtung wird ja schon durch den Lenkeinschlag definiert. Man kann es also so machen, wie bei einem Auto: jedem Antriebsrad etwa das gleiche Drehmoment vorgeben. Das ist bei Gleichstrommotoren ziemlich einfach, das Drehmoment ist proportional zum Strom, bei (etwa) gleicher Drehzahl der Motoren also auch zur Motorspannung. Man wird also wahrscheinlich schon gute Ergebnisse erzielen, wenn man allen Motoren die gleiche Spannung gibt. Trotzdem ist eine Drehzahlüberwachung kein Fehler, man kann dadurch z.B. Schlupf erkennen und dem betreffenden Motor herunterregeln. Das hat aber nichts mit Lenken zu tun.
Ich meine gelesen zu haben, dass die originalen Marsrover auch mit Gleichstrommotoren ausgerüstet sind.

[Teslafan]

Ja die bei der Nasa haben das gesammte Ding mit DC Motoren von maxxon ausgestattet.da hat wohl Geld keine Rolle gespielt.

Wollte das Ding auch nicht über die Motorregelung lenken,dafür hab ich dann ja meine 6 Stepper. Ich werd es mal mit ner PI-Regelung versuchen. Mich wundert es eher das es keine guten Getriebemotoren mit über 1000rpm und trotzdem noch etwas DM gibt.

[Klebwax]

Ja die bei der Nasa haben das gesammte Ding mit DC Motoren von maxxon ausgestattet.da hat wohl Geld keine Rolle gespielt.

Bei den Transportkosten zum Einsatzort ist das wohl so.

MfG Klebwax

[ranke]

Ich werd es mal mit ner PI-Regelung versuchen
Wenn Du die Geschwindigkeit des gesamten Fahrzeug meinst (als Regelgröße), und das Moment (Motorstrom oder auch PWM-Wert) als Stellgröße, dann ist das OK, obwohl ein P-Regler da bei der zu erwartenden n/M Kennlinie eines Getriebemotors auch reichen würde. Wo der PI-Regler wahrscheinlich kontraproduktiv ist, wenn Du jedes Rad einzeln auf einen Drehwinkel regeln willst. Der Drehwinkel wird nämlich je nach Einfederung und Kurvenfahrt nicht genau auszurechnen sein. Der PI Regler wird aber keine dauerhafte Sollwertabweichtung tolerieren, mit dem Erfolg, dass die Räder nach kurzer Fahrtstrecke gegeneinander statt miteinander fahren wollen - selbst im Stillstand gibt es da keine Ruhe und der Akku ist schnell leer.

[Calis007]

"Ja die bei der Nasa haben das gesammte Ding.."
An welchem orientierst Du Dich da? Gibt ja mehrere, wobei (soweit ich weiss) nur einer recht erfolgreich seit etlichen Jahren dort 'oben' herumkurvt - uebrigens auch mit nicht mehr als paar hundert Meter pro Tag :p
Im Moment ueberwintert der gerade an einer hoffentlich staubgeschuetzten Stelle..

[Teslafan]

Erstmal Danke für euer Feedback:) Seid halt die besten;)

@ranke Das mit dem P-Regler klingt plausibel. Dann werden meine Motoren wohl hoffentlich bald P-geregelt;)
Saß gestern den ganzen Abend vor ner einfachen PWM und hab 2 Stunden nach einem nicht vorhandenen Fehler gesucht. Multimeter am falschen Pin:) Heute werd ich mal ne Lichtschranke versuchen über den Int0 Eingang anzuschließen und so die Umdrehungen zu zählen. Um die Umdrehungsfreuquenz heraus zu bekommen wollte ich dann über nen Timerinterrupt jede Sekunde den Zähler abfragen. Dann hab ich ja die Frequenz. Das ganze mit der gewünschten Umdrehungsfrequenz vergleichen und ich hab meine Abweichung. Anhand dieser Abweichung mit dem P-Faktor die PWM hoch oder runter regeln. Das müßte doch dann ein einfacher P-Regler sein?
Falls das dann klappt wollt ich ne zweite Lichtschranke hinzunehmen um so noch die Richtung zu detektieren. Dann müßte man den Motor durch gegenstromen abbremsen können, oder?

@Calis der Aufbau vom kleinen Sojourner hatte mir ganz gut gefallen. Die Maxxon Motoren sind jedoch in den beiden aktuellen Rovern verbaut. Ich glaube der eine ist vor kurzem gestorben. der Grund war ein defekter Antrieb, wo wir wieder bei den DC-Motoren wären. Und ja die Dinger sind so richtig langsam aber halt auch anderen Bedingungen ausgesetzt.

[Calis007]

"Anhand dieser Abweichung mit dem P-Faktor die PWM hoch oder runter regeln. Das müßte doch dann ein einfacher P-Regler sein?"
Ja, sollte klappen so. Ich wuerde da auch gleich noch eine Notabschaltung einbauen, falls mal VIEL zu wenig Impulse kommen - dann ist wohl der Motor blockiert oder was im Sensor defekt...

[Teslafan]

Servus ihr lieben,

hab jetzt mal die Interrupts drin und hab sie bisher halt nur mit LEDs testen können. Wollte mir jetzt ne H-Brücke für die Motorsteuerung aufbauen aber hab nur noch 5xIRF4905 und 5xIRF1010 zur Hand. Kann man damit auch ne H-Brücke aufbauen? Steh da echt aufm Schlauch.

Gruß Andi

[Calis007]

Klar geht das, wenn Du Englisch kannst, schau Dir mal folgendes (und auch die referenzierten 'new pages') an:
http://modularcircuits.tantosonline.com/blog/articles/old-h-bridge-secrets/part-1/

Ist recht gut erklaert, warum man was wie aufbaut..

[Teslafan]

Genial @ Calis, genau so etwas habe ich gebraucht ;) Jetzt hoffe ich nur das meine Mosfets meine Vergewaltigungsversuche von gestern überstanden haben. Hatte ganz vergessen das es Mosfets sind, hab dann überall mal Saft drauf gegeben und sie kräftig durch meine nicht ESD geschützten Hände gezogen! Ja und dann zu später Stunde noch mal IRF4905 bei Reichelt eingegeben und gesehen, das sind ja MOSFETS :(

Gruß Andi