Harribot mein erster Roboter

[robofan34]

Hallo
Nach langem Zögern hab auch ich mich entschlossen einen kleine Roboter zu bauen. Grundsätzlich versuche ich bei meinen Projekten vorhandene Bauteile und Materialien wieder zu verwenden. Frei nach dem Motto : Wer kauft hat aufgegeben. Zwar verfüge ich über eine gut eingerichtete Metallwerkstatt, und ein Elektronikbastelzimmer mit den gängigsten Geräten, ich möchte aber trotzdem den Bauaufwand eher gering halten, um einer eventuell aufkommenden Demotivation vorzubeugen. Daher hier die Grundüberlegung zu HARRIBOT im Überblick:


Zwei Antriebsräder, ein Stützrad
Umgebaute Miniservos als Antriebsmotoren ==> das erspart mir einen seperaten Getriebebau
in etwa folgende Maße: 120 x 100 x 60
wenig Metallteile um Gewicht zu sparen
Grundplatine mit Steuerrechner (ATMEGA 32)
Programmierung in c++
Möglichkeit zusätzliche Platinen aufzusetzen
Berührungslose Hinderniserkennung (Infrarotsensor)
Aufprallschalter als Notstopp
Stromversorgung mittels Akku oder Batterie


Und hier ein paar Bilder er ersten Umsetzungsschritte
Und noch ein Beweisvideo dass der Servoumbau inklusive des selbst zusammengelöteten Testers geklappt hat:)
https://youtu.be/cebMoOqfw9I
harri

[Searcher]

Grundsätzlich versuche ich bei meinen Projekten vorhandene Bauteile und Materialien wieder zu verwenden. Frei nach dem Motto : Wer kauft hat aufgegeben.
Gefällt mir. *Daumen nach oben*



Und hier ein paar Bilder er ersten Umsetzungsschritte
Gefällt mir. *anderer Daumen auch nach oben*







Zwei Antriebsräder, ein Stützrad


Bei Lenkung über Drehzahl der beiden Antriebsräder ist es bestimmt kein Fehler rechtzeitig Sensoren für Drehzahlbestimmung bzw Odometrie vorzusehen. Eventueller nachträglicher Einbau kann bei der Botgröße nicht mehr ganz so einfach sein. Damit kann Harribot dann auch geregelt geradeaus fahren ;)

Gruß
Searcher

[i_make_it]

Nettes kleines Projekt.

Ich empfehle auch unbedingt Sensoren frühzeitig einzuplanen, sonst kann es PAssieren, das Du alles noch mal neu machen darfst.
Grade die Odometrie sollte schon bei der Planung des Fahrwerks berücksichtigt werden.

Ich hatte so einen Micromaus Aufbau Ende 2015 für meinen Großneffen begonnen, nachdem aber am 24.12.2015 der 3 Monats Hype über Robotik unter Bergen von Out of the Box Spielzeig begraben war und trotz einigen Zig mal nachfragen meinerseitsund 'Besuchen von Maker Treffen in 2016, erst zu Weihnachten wieder gefragt wurde. Und dann, noch Genau 0% im Gedächtniss war, war mir mein Urlaub zu schade.
Abier Hier mal der alte Tread:
https://www.roboternetz.de/community/threads/68437-Vorstellung-eines-aktuellen-kleinen-Weihnachtsurlaub-Projekts-%28ab-22-12-%29?p=622085&viewfull=1#post622085
Ab diesem Post #7 ging es an die Realisierung.
Da sieht man dann auch die Sensorbühne vorne für Linienfolger, Bumper, (geplanter) Tischkantenerkennung sowie die Segmentscheiben für die Odometrie.

Eventuell kann das ja als Inspiration hilfreich sein.

[robofan34]

Vielen Dank für die Hinweise. An Sensoren zur Drehzahlbestimmung hab ich schon gedacht. Die könnte ich mit Zählscheiben an den Rädern und Lichtschranke aufbauen. Dafür sind dann halt neue Räder erforderlich. Das ist kein Problem, denn meine Drehbank ist im Moment ziemlich wenig ausgelastet. Das Stützrad werde ich noch umbauen. Ich will es auf eine Plexiglasscheibe montieren, die ihrerseits drehbar am Robo angebracht wird. Dadurch wird ein Verkanten verhindert und der Widerstand verringert. Ich werde versuchen die nächsten Schritt auch bildlich festzuhalten.
harri

[Rabenauge]

Dann durchdenk das mit dem Stützrad noch mal.
Diese Konstruktion wird dir die Odometrie zum weinen bringen.
Wenn du nämlich erst vor-und dann rückwärts fährst, "kippt" das Stützrad irgendwann in die Gegenrichtung, mehr oder weniger unkontrolliert.
Dabei entsteht vorübergehend ein ungewisser Schlupf an den Antriebsrädern, und aus ist es mit der Orientierung.

Einzige Abhilfe ist da, jeden Richtungswechsel korrekt voraus zu berechnen.
Grundsätzlich finde ich ein drittes Rad ja auch besser, aber mit nem einfachen Schleifer als drittem Rad hast du das Problem nicht-sowas kann auch rückwärts fahren.

[HaWe]

Dann durchdenk das mit dem Stützrad noch mal.
Diese Konstruktion wird dir die Odometrie zum weinen bringen.
Wenn du nämlich erst vor-und dann rückwärts fährst, "kippt" das Stützrad irgendwann in die Gegenrichtung, mehr oder weniger unkontrolliert.
Dabei entsteht vorübergehend ein ungewisser Schlupf an den Antriebsrädern, und aus ist es mit der Orientierung.

Einzige Abhilfe ist da, jeden Richtungswechsel korrekt voraus zu berechnen.
Grundsätzlich finde ich ein drittes Rad ja auch besser, aber mit nem einfachen Schleifer als drittem Rad hast du das Problem nicht-sowas kann auch rückwärts fahren.
ich weiß nicht, ob das eine oder andere (mit Stützrad oder Schleifer) bei Odometrie auf lange Sicht wirklich von Vorteil oder Nachteil ist. Odometrie ist sowieso derart ungenau bei längeren Fahrten und häufigen Richtungswechseln und ganz besonders ntl auf teilw rutschigem Untergrund, dass hier mindestens ein Gyro oder ein IMU mit eingebautem Kalmanfilter (z.B. CMPS11) zusätzlich zur Odometrie tatsächlich einen Vorteil bei Positionsbestimmung und Navigation bringt. Das Umdrehen des Stützrads bei Rückwärtsfahrt kann dann, wenn es zu einer Richtungsänderung des Fahrzeugs führt, trotzdem sicher detektiert werden, auch wenn es die Odometrie alleine nicht schaffen sollte.

[oberallgeier]

Hi Harri, hallo Robofan34.
.. Wer kauft hat aufgegeben .. Miniservos als Antriebsmotoren ..
.. Bei Lenkung über Drehzahl der beiden Antriebsräder ist es bestimmt kein Fehler rechtzeitig Sensoren für Drehzahlbestimmung bzw Odometrie ..Bei meinem Projekt mit Antriebsmotoren aus gehackten/umgebauten (https://www.roboternetz.de/community/threads/32293-DC-Kleinstmotor-mit-Getriebe-Drehsensor-5V-510-Upm?p=316156&viewfull=1#post316156) Servos habe ich die Servos so vollständig umgebaut, dass ich für den Antrieb nen handelsüblichen Motortreiber nehmen musste. Der Drehgeber bestand später aus einer Schlitzscheibe (https://www.roboternetz.de/community/threads/32293-DC-Kleinstmotor-mit-Getriebe-Drehsensor-5V-510-Upm?p=401963&viewfull=1#post401963) mit Gabellichtschranke. Viel Fummelarbeit, natürlich fehlerbehaftet durch das Getriebespiel des 768:1-Getriebes. Das zweite Fahrzeug danach fuhr auf zwei Rädern - zwei Räder direkt am Servo und statt Stützrad ein Hecksporn (https://www.roboternetz.de/community/threads/36121-Autonom-in-kleinen-Dosen-R2_D03-Nachfolger-R3D01?p=397824&viewfull=1#post397824).

Damit bekam ich ne recht gute Geradeausfahrt hin. Auch die Hin- und Rückfahrt ist ganz passabel (https://www.youtube.com/watch?v=jgm9DhS7vS4&index=11&list=UUm7F31vxwrXCjAoB3TW4tpA) - trotzdem das Ding alleine per Odometrie navigiert. Die Ansteuerung der Motoren scheint ziemlich exakt zu sein (https://www.roboternetz.de/community/threads/36121-Autonom-in-kleinen-Dosen-R2_D03-Nachfolger-R3D01?p=427784&viewfull=1#post427784) (zweites Diagramm) und nicht zuletzt dadurch funktionieren die PID-Regler der beiden Antriebe recht präzise.

[robofan34]

Danke für die Beiträge. Was die Odometrie anbelangt mach ich mir noch nicht allzu viele Gedanken. Das Fahrzeug ist eher Entwicklungsplattform, um meine doch eher basisnahen Kenntnisse und Fähigkeiten anzuheben. Wenn das Ding später Hindernisse erkennt und einigermaßen ausweichen kann, dann ist ein Hauptziel schon erreicht. Positionsbestimmung im Raum ist noch in weiter Ferne und muss auch nicht in diesem Fahrzeug umgesetzt werden. Aber ich durchforste fleißig eure Beiträge und Links, damit ich möglichst viel mit den Augen "klauen" kann.
harri

[robofan34]

Harribot kriegt Gefühle - oder zumindest Fühler.
Nach längerer Überlegung entschied ich die notwendigen Notfallschalter wie auf den Bildern gezeigt zu bauen. Je eine Stoßstange vorne und hintern hab ich aus dem Abdeckblech einer Festplatte geschnitten und gebogen. Das Blech lässt sich gut mit einer Haushaltsschere schneiden, nur sollte die Hausfrau das nicht sehen, denn diese war nicht wirklich von der Notwendigkeit meines Tuns zu überzeugen. Als Führung dienen je zwei Achsen aus einem Kassettenlaufwerk. Ja das gab es früher mal. Diese Führungen laufen in Bohrungen in der Grundplatte. Die Stoßstangen werden durch zwei kleine Federn nach außen gedrückt. Metallfahne an den Ecken begrenzen den Hub und dienen als Schalter. Die Vorteile dieser Lösung sind der einfache Aufbau, Schalter als Öffner ausgelegt, sodass zugleich der Aufprall gefedert wird, und die sehr geringe Anpresskraft.
326823268332684

[Rabenauge]

Grundsätzlich schaut das ganz gut aus.
Hier würd ich aber, als Kontakte, schon richtige Mikroschalter nehmen.
Die sind bedeutend zuverlässiger-bei deiner Geschichte sind Wackelkontakte relativ sicher.
Im Grunde kannst du das dafür so lassen, musst halt nur die Mikroschalter so anordnen, dass die von der Stosstange mit betätigt werden.