Hilfe für Labyrinth-Roboter?

[Scott]

Hi!

Wir sind zwei Schüler und würden gerne einen eigenen Roboter konstruieren. Programmiertechnisch sind wir auf der Höhe der Zeit, allerdings fehlen uns grundlegende Erfahrungen im Umgang mit Microcontrollern.

Z.B. die Frage nach dem geeigneten Microcontroller: die Vielfalt ist ja riesig, doch welcher ist der richtige? Vor allem die Speicherkapazität bei den meisten macht uns zu schaffen; lässt sich diese eventuell erweitern?

Und könntet ihr uns einige Bezugsquellen für Hardware nennen? Hier im Forum finden sich zwar jede Menge Informationen, allerdings sehr verstreut

ah ja, unser Roboter soll sich in einem Labyrinth zurecht finden und sich Sackassen und Wegknoten merken.

Wir hoffen, ein Paar Tipps zu bekommen und danken im Voraus für jede Hilfe O:)

[Pascal]

Z.B. die Frage nach dem geeigneten Microcontroller: die Vielfalt ist ja riesig, doch welcher ist der richtige? lässt sich diese eventuell erweitern?

die AVRs zB haben sich hier im Forum etabliert und sich auch einen guten Ruf erarbeitet, sie sind relativ leicht zu verwenden, Software zum Programmieren gibts umsonst, sie sind leicht und günstig zu beschaffen und schon für viele Roboter eingesetzt worden



Vor allem die Speicherkapazität bei den meisten macht uns zu schaffen;

an wieviel denkt ihr so?!?
man könnte die Kapazität schon erweitern, allerdings nicht bei den AVRs, da geht das architekturbedingt nicht
oder meint ihr mit Speicherkapazität nicht die Größe für den Programmspeicher beim µC, sondern den Datenspeicher?
denn hierfür gäbe es auch die Möglichkeit, MMC-Karten zu verwenden, siehe www.ulrichradig.de

[uwegw]

Vor allem die Speicherkapazität bei den meisten macht uns zu schaffen; lässt sich diese eventuell erweitern?

man muss sich hierbei klarmachen dass die 32 kilobyte programmspeicher, die zb ein mega32 hat, für eine software für einen pc winzig sind, aber ein programm für den controller dass so groß ist hat schon zigtausend zeilen...
und 2 kilobyte arbeitsspeicher reichen halt auch meistens aus...

nur nen speicher für die labyrinthdaten müsste man zusätzlich anschließen, optimalerweise nen eeprom, dass die daten behält beim stromabschalten. sollte aber kaum ein problem darstellen... nen 64kilobyte eeprom mit i2c bus gibts für 4€... ne dicke speicherkarte wäre wohl etwas overkilled



ah ja, unser Roboter soll sich in einem Labyrinth zurecht finden und sich Sackassen und Wegknoten merken.
so einen hab ich hier auch stehen... nen kumpel proggt auch grad sowas für ne facharbeit...
und ich mach den bot grad klar für die robochallenge, nen wettbewerb für autonome roboter....

[Pascal]

ne dicke speicherkarte wäre wohl etwas overkilled

ist schon klar, ich wollte nur darauf hinweisen, dass die Grenzen nach oben weitestgehend offen sind, klar gibt es auch kleinere Lösungen, kommt ganz auf den Fall an

[Scott]

Huhu,danke für die schnelle Hilfe; sorry für die späte Antwort O:)

Haben uns jetzt tatsächlich für das RN-control 1.4 mega32 entschieden! :cheesy:

Aber hat noch wer nen Tipp, wie der Roboter weiß, in welche Richtung er gerade fährt?? Über Odometrie (hoff, des heißt so ;) ) würden wirs nur ungern laufen lassen, wegen eventuellem Schlupf der Räder...
Gibt es sowas wie einen el. Kompas irgendwo?? Wenn ja wo? Oder wie habt ihr das gelöst?

Danke, Scott!

[vish]

Hallo!

Ein Kompassmodul bekommst du bei www.roboter-teile.de (Der Link zum Modul: http://www.roboter-teile.de/Shop/pi1043412217.htm?categoryId=1).
Vielleicht hilft euch das ja weiter.

Grüße,
Jonas

[honkitonk]

was ist schon gradeaus? :shock: ( tipp zeahl die schritte die dein linkes und rechtes Rad machen sind die gleich faehrst du gradeaus )

Dein Backpacker

[Scott]

Hehe, danke für den Tipp! ^^


Naja, nochma 40€ für des Kompasmodul versuch ich erstma noch zu vermeiden, ich könnt mir ja so'n Teil aus nem Kompas und zwei Lego-Lichtsensoren, die ich da hab selberbaun. Auf dem Kompas würd ich ne Scheibe kleben, auf der zwei Ringe sind; den einen geviertelt schwarz-weiß-schwarz-weiß, den andern halbiert schwarz-weiß - ergibt mit jeweils einem Lichtsensor vier Zustände...

Kann mir nun jemand sagen, ob man diese Lichtsensoren mit nem mC verbinden kann, bzw, was die für ein Signal ausgeben (gehn ja nur zwei Drähte raus), ansonsten müsst ich den ganzen RCX quasi als Übersetzer noch mit draufpacken, wär nur suboptimal...

Danke schonma, Scott alias FloH ;)

[RobotrixerP]

Die Lego-Lichtsensoren brauchen immer abwechselnd Strom an,aus,an,aus...
In den Pausen zwischen dem Strom werden die Daten gesendet, aber genauer weiß ich das auch nich.
Das wurde so gemacht, damit es möglichst einfach ist, den Stecker am RCX anzubringen und man nichts vertauschen kann.

[user529]

wenn du eh schon dabei bist auf einen kompass scheiben zu kleben, dann sclachte doch gleich eine kugelmaus aus, weil die haben eine ir lichtschranke mit zwei photodioden drin und welche von den dioden zuerst licht bekommt in diese richtung dreht sich die kompassnadel mit der scheibe (is übrigens auch in der maus drin. hat ca 40 schlitze/umdrehung)
80 signale pro umdrehung ist zwar nicht die wahnsinns genauigkeit aber sicher kleiner und billiger als ein rcx und zwei lichtsensoren

[Superhirn]

Du kannst ja um sicher aus dem Labyrinth zu kommen einfach der rechten oder linken Wand endlangfahren. Das geht (fast) immer.

[pebisoft]

hallo, mit dem compassmodl cmps03 kannst du 3600 einheiten pro umdrehung messen. das heisst , eine sehr genaue (millimetergenaue)
position des robby. habe ich bei mir drauf gebaut. einfach spitze.
mfg pebisoft.

[UlliC]

Hallo Scott,

vor einigen Jahren wurde am MIT ein mobiler Roboter, der sog. RugWarrior, entwickelt. Dieser wird auch heute noch an vielen TUs und FHs für die Ausbildung eingesetzt.
Dieser 2-Rad Roboter hat 2 Inkrementalgeber, 2 Infrarot Hindernissensoren und 3 Bumper in Form von Microschaltern.

Die Labyrinthaufgabe wurde mit dem RugWarrior z.B wie folgt gelöst:

/* Aufgabe: Navigation im Labyrinth */
/* Verwendeter Roboter: RugWarrior */
/* Problem: Erkennung der Fahrtstrecke und der Waende.
Ideen: Immer nur 1 Feld fahren und dann 90 Grad nach
rechts drehen. Ist dort eine Wand, dann nach links
drehen und auf Wand pruefen. Ist dort eine, nach
links drehen und auf Wand pruefen. Ist dort eine,
nach links drehen. Dort kann dann keine Wand mehr
sein.
Das Fahren wird ueber folgende Prozeduren
erledigt:
run1() : Faehrt 1 Feld weiter (21 Impulse)
turn1() : Dreht um 90 Grad nach rechts
oder links je nach Argument.
Nach dem drehen Matrix aktualisieren. Aufbau
eines Elementes der Matrix, 1 Byte:
Bit 0: Richtung Nord
0 = Frei oder noch nicht erkundet
1 = Wand, bzw. Sackgasse folgt
Bit 1: Richtung West
Bit 2: Richtung Sued
Bit 3: Richtung Ost
Bit 5: Feld wurde bereits besucht wenn 1
Die Matrix ist ein eindimensionales Feld mit 63
Elementen welches ueber X und Y angesprochen wird,
wobei Y immer mit 7 multipliziert wird.
Den Rueckweg merkt man sich in einer weiteren Matrix
indem man das, zur Richtung aus der man kam, entsprechende
Bit setzt, wenn das Feld noch nicht besucht wurde.
Spaeter braucht man nur noch dieser Spur zu folgen,
sie fuehrt einen sackgassenfrei zum Start zurueck. */

Man kam mit 3 Matrizen a 64 Bytes aus.

Voraussetzung ist natürlich, daß der Schlupf der Räder nicht zu groß ist.
Insofern könnte ein Kompaß helfen.

[Scott]

Wow, danke für die Antwort/en und sorry, dass von mir nix kommt, aber wir schreiben in zwei, drei Wochen Abi, und da is die Zeit einfach irgendwie knapp... :p

Das Kompassmodul wär wohl die einfachste Lösung, aber auch die teuerste, deswegen hab ich ein Kompassmodul mit zwei Lichtsensoren gebaut, welches vier Richtungen unterscheidet (mehr gibts im Labyrinth ja auch net)
die Ausrichtung erfolgt über seitlich angebrachte IR-Sensoren...
Virtuell läuft er schon, bis zum anfassen dauerts aber wohl noch n bisschen, wird nachm Abi neues geben!!

Viele Grüße,
Scott \:D/ \:D/ \:D/

[UlliC]

Hi Scott,

viel Glück.

[Superhirn]

Das Kompassmodul wär wohl die einfachste Lösung, aber auch die teuerste, deswegen hab ich ein Kompassmodul mit zwei Lichtsensoren gebaut, welches vier Richtungen unterscheidet (mehr gibts im Labyrinth ja auch net)


Hallo,
Was wie meinst du das mit den Lichtsensoren als Kompass. Verstehe ich nicht so ganz.

mfG
Superhirn

PS: Viel glück fürs ABI

[Scott]

Hallo, danke für die Glückwünsche (oder eher Glück-Wünschungen? ^^)

Ich hab ne Scheibe mit zwei kreisen auf eine Kompasnadel geklebt, auf der der innere Kreis halb schwarz, halb weiß is und der äußere zwei schwarze und zwei weiße viertel hat. Noch über jeden Kreis ein Lichtsensor --> ergibt vier Zustände (s/s, s/w, w/s, w/w), was in nem Rechtwinkligen Labyrinth ja langt, um dem Robo zu sagen, in welche Richtung er fährt.

Mehr Ringe mit mehr Feldern und mehr Lichtsensoren würden mehr Richtungen geben, is aber Unsinn, wegen Platz und so...
Des ganze war eh n Notbehelf, um möglichst wenig eikaufen zu müssen... arme Schüler halt ;)

Englisch-GK und Mathe-LK sin schon geschafft, Fr. kommt noch Physik (Hilfeee!^^)

Scott:)

[pebisoft]

hallo, die kompassnadel wird dadurch zu stark abgebremst (reibung). die resultate der messungen sind dann nicht mehr brauchbar.
mfg pebisoft

[Nebirosh]

Ich hätte da eine andere Idee ( ja die habe ich merkwürdiger weise immer wieder )
Der Roboter soll in einem Labyrinth den Ausgang finden. Ich behaupte einmal ganz frech das es dazu keinen microprozessor braucht.
Ob die Räder beide gleichschnell laufen lässt sich mit einem Radencoder und 2* 4 Bit Vergleichern und ein paar Gatterbausteinen realisieren. Um den Weg aus einem Labyrinth braucht man immer nur einer Wand folgen. Also entweder an die rechte oder linke Seite zwei Sensoren und einen in Fahrtrichtung die die Wände abtasten dran und sobald einer der beiden nichts mehr zu messen findet einfach in die Richtung drehen. Findet der vordere etwas drehung um 180° und weiter fahren. Grob überschlagen 3 ISF IR Module 7 CMOS Gatter ships 2* 4 bit Vergleicher ( TTL Gatter ) und zwei Rad Encoder eine kleine Motorsteuerung dazu fertig ist die Laube. Etwas einfacher ginge es mit Steppern zumindest was die Regelkreise anbelangt, da man auf die Radencoder verzichten kann.

[techboy]

ICh finde die Version mit dem Mikrokontroller einfacher!!
Ist sonst ziemlich Ümständlich...

Was für einen Mikrokontroller willst du jetzt verwenden??

Mfg.Attila Földes

[hacker]

Haben uns jetzt tatsächlich für das RN-control 1.4 mega32 entschieden!

--->mega32

[pebisoft]

nebirosh wenn du ihn fertig hast ,stellst du ihn hier einmal vor, aber mit einer kostengegenüberstellung.
mfg pebisoft