Projekt Schwarm-Bots

[Niggi]

Hallo zusammen,

das ist mein erster Post hier - ich war auf der Suche nach ner netten Community wo ich hoffentlich auch so einiges Tipps bekomme,bin nämlich absoluter Anfänger in Sachen Roboter und am verzweifeln :(
Im rahmen eines Uni-Projektes soll ein autonomer kleiner Roboter Schwarm gebaut werden, die untereinander kommunizieren können.
Die kommunikation soll mittels IR-strahlung erfolgen wie man sie zum beispiel bei den Kilobots kennt, sodass auch Hindernisse gemieden werden können.
Da ich so ein bisschen ins kalte Wasser geworfen worden bin, weiß ich leider gar nicht wie ich anfangen soll.
Ausgehend von den Grundkomponenten:
- Grundgerüst (aluminium)
- AKtoren (SChritt- oder doch lieber ein Getriebemotor)
- Sensoren (IR- und Ultraschallsensoren, nur wie viele werden benötigt und wie/wo positioniere ich sie?)
- Mikrocontroller (Arduino)
- Energieversorgung (Lipo)
benötige ich noch weitere Komponenten?

Mein Anforderungsprofil:
- kostengünstig
- möglichst klein (10 cm durchmesser max)

Könnte mir vielleicht jemand eine Hilfestellung geben oder ein paar tipps? ich bin wirklich am verzweifeln und bin für jede Antwort mehr als dankbar ://

[Geistesblitz]

Soll es wirklich selber gemacht werden? Sonst wäre es wirklich sinnvoll, fertige Roboter zu nehmen und diese dann an die Anforderungen anzupassen. Gibt ja so ein paar Modelle auf dem Markt, allerdings sind die wenigsten davon aus Aluminium. Schrittmotoren sind leichter anzusteuern, Getriebemotoren sind sparsamer, müssen aber aktiv geregelt werden.

[Niggi]

Super, dankeschön für die schnelle Antwort schon mal!
ja genau, muss ich selber machen...ich habe einfach schwierigkeiten ohne das gewisse know-how den microcontroller in abhängigkeit von der benötigten sensorik auszuwählen und die generelle Anpassung an weitere Komponenten, da das ganze ja möglichst klein gestaltet werden soll.
Hast du vielleicht ein paar Tipps an welchen Sensoren ich mich ordientieren könnte? Zur Kommunikation unter den Robotern wollte ich IR-Sensoren verwenden und zur Kollisionsvermeidung Ultraschall
wie wie wäre es denn sonst mit einem gehackten servomotor?

Liebsten Dank schon mal! :rolleyes:

[morob]

schon mal google genötigt?

[Geistesblitz]

Mit solchen Sensoren hab ich leider selber noch nicht viel Erfahrung, kann dir da also nicht weiterhelfen.

Gehackte Servos (darunter verstehe ich hier Modellbauservos, bei denen das Potentiometer für die Positionsmessung vom Abtrieb getrennt wurde) sehe ich als nicht sehr brauchbar an, da damit keine sinnvolle Lagebestimmung möglich ist. Der Roboter soll sich ja orientieren können, daher ist es auch wichtig, die Radposition und -drehung zu erfassen. Damit lässt sich gewissermaßen eine Odometrie aufbauen, die allerdings auch in gewissem Maße driftet. Natürlich nur, wenn eine Positionsbestimmung auch vorgesehen ist, ansonsten wären gehackte Servos durchaus denkbar. Da man dann aber keine wirkliche Kontrolle über die genauen Drehzahlen der Räder hat, wird es wohl so sein, dass die Roboter im (großen) Kreis fahren, wenn sie eigentlich geradeaus fahren sollen.

[Manf]

Wenn wirklich ein Schwarm aufgebaut werden soll dann sollte doch schon ein Vorstellung davon bestehen was ein Roboter an Material kosten darf und wieviele es werden sollen.
Es hat vielleicht nicht so viel Zweck die Realisierung zu diskutieren wenn nacher nur eine wirtschaftliche Betrachtung dabei herauskommen soll.

[Robobionic]

Hallo Niggi,

Im konkreten Beispiel der Kilobots kommst Du im Eigenbau auf ca. 15-20€ Materialkosten pro Bot.
Über die Programmierung musst Du Dir weniger Gedanken machen, die kannst Du mit Open Source Paketen umsetzen.
Deine Botcontroller kannst Du beispielsweise über Amtel WinAVR entwickeln bei der die Basisfunktionalität für den Schwarm bereits über die API bereit gestellt wird.

Bei einer sinnvollen Simulationen wie sie von Kilobots genutzt werden wirst Du dann aber an Lizenzen für V-Rep nicht vorbeikommen.

Je nach Anforderung gibt es natürlich auch wichtige Details wie Motoren, Einsatzgebiet und Reichweiten zu beachten.
Im Falle der IR Kommunikation sind Reichweiten z.B auf bis 6-7cm ausgelegt.

Ansonsten sind mir persönlich nur 2 wichtige Quellen für Kilobots bekannt, einmal die der Designer.
http://www.eecs.harvard.edu/ssr/projects/progSA/kilobot.html

Sowie die Seite der Hersteller.
http://www.k-team.com/

Die Frage ist natürlich auch ob Arduino oder nicht Arduino.
Deine Vorstellung von 10 cm finde ich aber um einiges realistischer als 3 cm Kilobots.

Es gab zum Beispiel auch mal ein Schwarmprojekt mit Bauanleitung bei dem die optical Mouse missbraucht wurde.
http://www.instructables.com/id/How-to-make-a-swarmbot/?ALLSTEPS

Wie auch immer , Schwarmintelligenz als Uniprojekt finde ich persönlich ziemlich sportlich für einen Anfänger.

[morob]

das ist das was mich wundert sowas für anfänger?

was braucht man
2xmotor
2xrad
1xcontroller
1xleistungsstufe
sensoren, entweder us oder ifra
1xenergie

@Robobionic, er sollte selber suchen :D den zweiten link ist auch nicht schlecht

[Niggi]

okay super! :)
ich tue mich gerade nur schwer einen anfang zu finden, weil die komponenten auch aufeinander abgestimmt werden müssen.
wenn ich eine ungefaähre vorstellung habe, wie viel der Roboter wiegen soll, kann ich danach die Motorwahl treffen?

[oberallgeier]

..tue mich gerade nur schwer..wenn ich eine ungefaähre vorstellung..wie viel der Roboter wiegen soll, kann ich danach die Motorwahl treffen?Klick mal da. (https://www.roboternetz.de/community/misc.php?do=page&template=motorberechnung)

[Niggi]

nach etwas längerer recherche bin ich aug den GM15 motor (http://www.watterott.com/de/GM15-Planeten-Getriebemotor) gestoßen, der zunächst mal ansprechend von seinen abmessungen und vom stromverauch wäre.
das problem wäre aber die erfassung der geometrie...Wäre ein Inkrementalgeber die Lösung?

[oberallgeier]

nach etwas längerer recherche bin ich aug den GM15 motor (http://www.watterott.com/de/GM15-Planeten-Getriebemotor) gestoßen, der zunächst mal ansprechend von seinen abmessungen und vom stromverauch wäre.
das problem wäre aber die erfassung der geometrie...Wäre ein Inkrementalgeber die Lösung?Ja, dieser Kleine hatte es mir auch mal angetan, solarbotics (Calgary, Kanada) ist mit solchen kleinen Getriebemotörchen ziemlich gut bestückt. Nur die Vertriebsmöglichkeiten in Europa sind ebenso dünn wie die von pololu.

Für Wegmessung (mit allen damit verbundenen Vor- und Nachteilen) ist ein Getriebemotor mit zweitem Wellenende sinnvoll. Ich hatte schon vor Monaten diesen Winzling von Polulu (https://www.pololu.com/product/1093) umgebaut auf eine Drehzahlerfassung an der Motorwelle (Anordnung IM Getriebe - total winzig und etwas sehr fummelig), das ist wirklich fast Uhrmacherarbeit. Vor kurzem hatte ich deswegen bei pololu (Las Vegas, Nevada) einen ähnlichen Motor mitgenommen - MIT zweitem Wellenende und mit dem dazu passenden Encoder (https://www.pololu.com/product/2214) . Total gut, funktioniert einwandfrei ! Eine ähnliche Lösung gleicher Technologie, diesen Motor, (https://www.pololu.com/product/1443) habe ich in meinem Archie verbaut. Funktion sicher, gut und seit vielen Betriebsstunden.

Allerdings - in meinem MiniD0 und natürlich auch im Dottie schuften zwei ausgeschlachtete Servos mit Encoderscheibe an der Motorwelle und einer ziemlich winzigen Gabellichtschranke - wie bereits in meinem andern Thread beschrieben. Dort habe ich nur eine Encoderspur - daher kann ich dabei die Drehrichtung nicht erkennen. Tut aber den Funktionen Weg- und Geschwindigkeitmessung keinen Abbruch. Vorteil: in Europa problemlos verfügbar und billiger als die Lösung mit den hübschen Mini-Getriebemotörchen.

[Searcher]

Hier gibt es mittlerweile auch kleine Getriebemotore günstig:
http://www.pollin.de/shop/p/OTk3OTg4/Motoren/DC_Getriebemotoren.html

Über die Qualität kann ich leider nichts sagen.

Gruß
Searcher