Ks0071 keyestudio Mini Tank Robot - Stromversorgung mit Akku ?

[SabineM]

Vorsicht! Oma bosselt! ;o)

Hallo!

Ich habe mir jenen Roboterbausatz zu Weihnachten geschenkt.
http://wiki.keyestudio.com/index.php/Ks0071_keyestudio_Mini_Tank_Robot

Nun habe ich ein Stromversorgungsproblem. Weder mit 3,7V Akkus noch mit 8 Mignon Akkus bekomme ich dauerhaft genug Energie auf den Roboter. Er läuft bei mir nur mit einem 9V Netzteil. Das ist, sagen wir mal unbefriedigend.

Woran mag es wohl liegen??

Habe ich nur schlechte Akkus?
Wenn der gleiche Eingang für Netzteil und Akkus benutzt wird muss diese Verbindung doch intakt sein?
Warum läuft das Teil bei anderen?
Der Zusammenbau ist einfach. Daran kanns eigentlich auch nicht liegen.

LG

Sabine

[i_make_it]

Hallo und Willkommen,

nach dem Bild von dem Link von Dir:
http://wiki.keyestudio.com/index.php/File:711.png
wird der Roboter ja über den Shild mit Strom versorgt.
Wenn man bei dem Shield nachschaut:
http://wiki.keyestudio.com/index.php/Ks0007_Shield_L298P_2A_High_Current_Dual_DC_Motor_ Driver_Module
Steht da folgendes:


Logic part input voltage
VD: 5V


Driving part input voltage VS
VIN input 6.5 ~ 12V, PWRIN input 4.8 ~ 24V


Logic part working current Iss
≤36mA


Driving part working current Io
≤ 2A



Danach braucht es 5V damit die Logik sauber funktioniert und mindestens 4,8V für die Motoren.
Damit wäre verständlich warum das mit 3,7V nicht klappt.
Mit den 8 Zellen, kommt man auf 8 * 1,2V = 9,6V.
Allerdings steht da: Stromaufnahme für die Antriebe kleiner 2A.
Geht man vom Maximum 2A aus, und hat Zellen mit z.B. 900mAh sind die ja in unter 30 Minuten tiefentladen.
Also bleibt da nicht so viel Zeit bis die Logikspannung einbricht.
Falls Du ein Multimeter hast, häng das doch mal im Strommessmodus in die Zuleitung vom Netzteil.
Falls Du kein Multimeter hast, hier mal ein Beispiel:
Messleitungen
https://www.amazon.de/Proster-Messleitungen-elektronische-Verl%C3%A4ngerungskabel-Krokodilklemmen-Gr/dp/B01MUMD5MM/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1517770399&sr=8-1&keywords=messschn%C3%BCre
Günstige Multimeter: (Die Preise können schwanken, kann also sein daß die 11€ nach ein paar Tagen nicht mehr stimmen)
https://www.amazon.de/Klassisches-Spannungsmesser-Strompr%C3%BCfer-Durchgangpr%C3%BCfung-Hintergrundbeleuchtung/dp/B071YV8RDJ/ref=sr_1_18_sspa?ie=UTF8&qid=1517770661&sr=8-18-spons&keywords=multimeter&psc=1
https://www.amazon.de/Tacklife-Klassisches-Digital-Multimeter-Contact/dp/B01MSHTCSK/ref=sr_1_6?ie=UTF8&qid=1517770480&sr=8-6&keywords=multimeter

Mt der Stromaufnahme im Fahrbetrieb, kannst Du dann ermitteln welcher Akku geeignet ist.

[SabineM]

Hi!

Danke für die Antwort!
Ich habe die Erfahrung gemacht, wenn man ein Problem in google oder in Foren eingibt und es ploppen nicht sofort etliche Einträge auf von Leuten mit dem gleichen Problem.... Dann ist es allermeistens etwas sau blödes.
So auch hier.
Ich hatte die Schrauben an den Raupenrädern zu fest angezogen und den armen Motoren so ordentlich Widerstand beschehrt. Eieieieiei!
Nun sind sie gelockert und er fährt mit der HandyAPP.
Leider ist mir mit meinen ambitionierten Stromexperimenten vermutlich den Ultraschallsensor abgeraucht. Ev. hatte der aber sowieso einen Knall, denn als er noch sendete behauptete er meine Zimmerdecke sei 3 Meter hoch. Die Signale waren nicht plausibel. Jetzt kommen nur noch 0 cm bzw. -1 an.
Fehlersuche beim Anstecken war erfolglos. - 1 erzählt mir das COM Fenster bei arduino auch ohne angeschlossenen Sensor. Ich habe jetzt mal einen neuen geordert.
Es bleibt spannend...

LG

Sabine

[i_make_it]

Das mit den falschen Werten vom HC-SR04 kann auch durchaus mit der Programmierung zusammenhängen.
Das ist ja eine Laufzeitmessung.
In dem Beispielcode sind aber "delay" drin und kein Interrupt mit dem das Echo zeitnah registriert wird.
Der Faktor 58,2 für trockne Luft bei 20°C und 1013hPa ist genau genug. Ich habe, bei einem Arduino Projekt, 58 genommen und die Ergebnisse sind auf den cm genau.
Allerdings habe ich als Pin fürs Echo einen Interrupteingang genommen und nehme den Zeitstempel des Echos in der Interrupt Service Routine.
In der Hauptschleife wird dann die Laufzeit ausgerechnet und die Reaktion entschieden.

[SabineM]

Moin!

Ich arbeite selbst im Ultraschalllabor im Krankenkaus. Ich wäre im Leben nicht auf die Idee gekommen, dass Ultraschall von Luftdruck, Themperatur und Luftfeuchtigkeit abhängig ist. Allerdings drücke ich den Schall direkt ins Gewebe. Umgebung ist auch eine Art Gewebe.

Das erklärt allerdings einiges. Ich bin hier 450 m hoch und zwischen den beiden Tests wechselte ein Tiefdruckgebiet mit einem Hochdruckgebiet. Von nass zu trocken. Also zwei Extreme. Ich spiele mal mit den Werten rum.

Vielen Dank für die Antwort!

Sabine

[i_make_it]

Feuchte Luft dämpft primär durch Streuung und Absorbtion.
Der Druck wird bei 450m NN und Tiefdruckgebiet nicht soweit abgefallen sein. das es bei der Auflösung von 1cm zu einer messbaren Veränderung führte. Temperatur hat da schon einen größeren Einfluß.
Allerdings sehe ich bei den Delay im Quellcode auf der Webseite das größte Potential für Abweichungen.
Deim Luftdruck und damit der Dichte der Luft dürfte vermutlich auf der Zugspitze ggf. ein für einen HC-SR04 messbarer Fehler auftreten.
Bei 450 m sind das noch 960hPa (bezogen auf 1013hPa bei NN).
bei 2900 m (Zugspitze) halt 709hPa (sind 30% weniger als NN).

https://de.wikipedia.org/wiki/Schallgeschwindigkeit
Die Schallgeschwindigkeit ist allgemein abhängig vom Medium (insbesondere Elastizität (https://de.wikipedia.org/wiki/Elastizit%C3%A4t_(Physik)) und Dichte (https://de.wikipedia.org/wiki/Dichte)) und seiner Temperatur.

Bei Sonographie koppelst Du ja in einen Festkörper mit Flüssigkeite ein, da gelten etwas adnere Regeln wie in Luft.
Da hast Du Longitudinal- und Transversalwellen und die unterschiedlichen Dichten der verschiedenen Gewebstypen und Körperflüssigkeiten.
Dazu kommen noch die verschiedenen Verfahren. Puls-Echo ist das was auch der HC-SR04 macht.
Dopplerferfahren, misst den Frequenzunterschied der gesendeten und der Empfangenen Wellen. Ist wie bei Radarfallen fürs Auto. Mann weis dann wie schnell sich etwas auf einen zu oder von einem weg bewegt.

[SabineM]

Hi!

Hui! Danke für den input. :o)

Ich gehe zuerst mal davon aus, dass der Sensor kaputt ist. -1 heißt ja 0 cm Abstand. Das sendet mir der Robot auch mit ohne angeschlossenem Sensor. Vorher gab es Werte von 138 bis -1 wenn ich im Wohnzimmer rumgeschwenkt habe. Beim Projekt 5 ist er rückwärts gefahren und gab über bluetooth 0cm aus.

Schaunmerma....

Nochmal Danke

Sabine

[SabineM]

Moin!

Läuft! Es war dann der Ultraschallsensor. Mit dem neuen funktioniert er sehr gut. Ich bin allerdings noch mit folgenden Dingen unzufrieden. Die Motoren laufen nicht synchron. Er fährt einen leichten Bogen. Kann sein, dass Schrittmotoren einfach so sind oder, dass sie verschiedene Stromversorgung bekommen. Und er hat ein sehr eingeschränktes Sichtfeld, was wahrscheinlich bei dem Sensor auch so hinzunehmen ist. Da denke ich jetzt mal drüber nach....

LG

Sabine

[oberallgeier]

.. Läuft! .. noch mit folgenden Dingen unzufrieden. Die Motoren laufen nicht synchron. Er fährt einen leichten Bogen. Kann sein .. verschiedene Stromversorgung ..Glückwunsch - das ist ja immer nen tiefen Seufzer wert, wenns mal "läuft".

Bei Schrittmotoren merkste nicht, wenn die einzelne Schritte verlieren. Dazu braucht man ne Regelung, siehe z.B. diese Aktivitäten (https://www.roboternetz.de/community/threads/44113-PID-Regelung-8bit-PWM?p=422126&viewfull=1#post422126) - leider nicht für Schritt- sondern für DC-Motoren. Der Trick der Regelung liegt darin, dass die Geschwindigkeit (meist Drehzahl der Motoren) gemessen wird und einen gewissen Einfluss auf die ausgegebenen Steuerdaten bekommt.

Gegen das enge Sichtfeld könnte der Sensor auf einen Servo gesetzt werden und langsam schwenken. Zur Schwenkroutine mal vorher auf die getaktete Messzeit des US-Sensors achten - der muss ja erst nen US-Pieps senden und dann ne Weile warten bis das Signal mit Sicherheit eingetroffen ist . . . In der Zwischenzeit sollte er dann eben nicht schwenken *gg*.

[i_make_it]

Sicher das die Fahrmotoren Schrittmotoren sind?
Von den Bildern her sind das pro Motor 2 Adern.
http://wiki.keyestudio.com/index.php/File:711.png
(was auf DC-Motoren hindeutet)
Und der angegeben Shield ist ein Dual DC-Motor Shield.
http://wiki.keyestudio.com/index.php/Ks0007_Shield_L298P_2A_High_Current_Dual_DC_Motor_ Driver_Module

In dem Fall gäbe es keinen Schrittverlust sondern es liegen einfach Bauteiltolleranzen bei den Motoren vor.
Beheben kann man das nur mit einer Regelung, die einen Drehzahl bzw. Winkelstellungssensor als Istwertgeber benötigt.

Was man konkret machen kann, kann man erst sagen wenn man mal sieht wie die Räder am Motor/Getriebe befestigt sind (Platzverhältnisse) und die Rückseite der Motoren (ggf. rückwertiges Wellenende).

Man könnte auch mit mehreren Beschleunigungs-/Drehratensensoren oder mit mehreren Sensoren für optischen Fluß (Optische Maus) den Gradauslauf prüfen und daraus ein Ist-signal generieren. Das ist allerdings etwas komplexer.

[SabineM]

Hi!

Am Teleskop habe ich Schrittmotoren. Deswegen habe ich die wohl im Kopf.:o)

Ja, ess kann sein, dass die Achsen nicht 100Prozent im Winkel sind und das würde den kleinen Bogen erklären.

Der US ist auf einem Servo montiert. Er fährt gerade bis er was in 25cm erkennt. Dann stopp er und schwenkt nach links und rechts und entscheidet sich für eine neue Richtung. Es würde nicht schaden wenn er auf der Fahrt schon vorher um sich schaut. Vielleicht in einem kleineren Winkel. Richtig cool wäre es wenn er auch nach oben und unten schauen würde, damit er sich nicht die Birne abfährt und Stufen erkennen kann. Dann wirds dem Kleinen aber ev. schwindelig. :)
Schaunmerma. Ich habe noch ein paar Bauteile übrig. Damit könnte ich ev. den US besser bzw schwenkbar aufbauen.

Jetzt gezz ans Eingemachte.

Danke

Sabine

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Vorsicht: Ohren zu halten!

Mal schnell hochgeladen

https://youtu.be/QviEf095mW

- - - Aktualisiert - - -

https://youtu.be/QviEf095mW4

[Rabenauge]

Hm-der US-Sensor _ist_ doch schon schwenkbar.

Die Dinger haben eine Reichweite von mehreren Metern, da kannst du ohne Umbauten noch so einiges raus holen.
Auf die angegebenen 4m würde ich mich nicht versteifen (sind auch unnötig bei einem so "langsamen" Roboter), aber wenn der zwei schafft, reicht das schon für eine nachfolgende Wegplanung.

Du musst halt mal ausprobieren, was der Sensor in welchem Winkel alles erfassen kann. Die Dinger haben einen, ungefähr keulenförmigen Erfassungsbereich (Öffnungswinkel so um die 15 Grad, glaub ich, steht im Datenblatt), damit kann man eigentlich eine ganze Menge anstellen.
Beispiel (inspiriert durch den Video): der Stuhl wird auf 3m erstmal als Hindernis erkannt (wird auch so laufen). Dann aber kann man näher ran fahren, und die Lücke zwischen den Stuhlbeinen aufspüren und nutzen.
Das geht mit so einem Sensor allemal.

Und wenn dir langweilig ist: warum fährt der immer erst rückwärts? Er hat locker genug Reichweite (die ist lediglich im Code eingeschränkt, das ist fix geändert) um ein Hindernis so früh zu erkennen, dass er ganz geschmeidig die Richtung vorher schon ändern kann.

[SabineM]

Moin!

Jawoll, rechts und links kann er. Hoch und runter nicht.

Folgende Überlegung:
Die Fledermaus sendet einen Schrei aus und aus dem Echo weiß die tatsächlich ob sie eine Wand oder eine Fliege vor sich hat.
Das klapp auch bei ihr nicht immer zuverlässig, denn mit großen Glasflächen hat sie Probleme. Sie knallen z.B. gegen Hochhäuser mit großen Glasfasaden, weil dort der Schall weg reflektiert wird. Ich hatte mal eine vor der Haustür liegen und der Kater war definitiv unschuldig an ihrem Ableben. Auf dem Speicher hat eine mal nicht mehr den Ausgang gefunden. Ein 50 x 80 cm Fenster auf Kippstellung.

Beim Jagen muss die Fledermaus die Fliege einmal dadurch erkennen, dass sie klein ist und dass sie sich vor einem Hintergrund bewegt. Das geht rein theoretisch nur wenn sie den kompletten Rücklauf des Signals auswertet. Das Signal ist eine "Linse" und kommt "verbogen" (Fliege vor einem Baum) oder nur ein "Splitter" (Fliege vorm Himmel) zurück.
Es würde mich jetzt sehr wundern wenn der US das drauf hätte. :)

Der US-S braucht jetzt mal zunächst eine Gesichtsfeldprüfung und eine VEP - Untersuchung. Mit ersterer Untersuchung kriege ich raus was er überhaupt erfassen kann. Mit der VEP bilde ich mir ein gezielt gewisse Entfernungen von Objekten heraus zu bekommen. Und zwar würde ich einfach mal den Empfänger nur eine ganz bestimmte Zeit zu öffnen. Nehmen wir mal an ich habe da einen Würfel, der so <>
in 1m Entfernung zum Sensor steht. Dann müsste ich ein Signal in 1m Entfernung bzw. in der Zeit X bekommen. Wenn ich jetzt den Empfänger nur für die Zeit X-1cm öffne bekomme ich kein Signal. Wenn ich den Empfänger in der Zeit X+1cm öffne müsste ich ein Signal bekommen. Wenn ich eine Schleife X+1cm+1 bis kein Signal laufen lasse, müsste ich einen groben räumlichen eindruck vom Würfel bekommen. Wenn das klappen täte könnte man den Tank im Augenabstand zur Seite fahren lassen, die Sache wiederholen und dann hätte er im Idealfall ein räumliches Bild vom Raum vor sich.

Lets test...Versuch macht kluch.

LG

Sabine

[oberallgeier]

.. Die Fledermaus sendet einen Schrei aus .. eine Wand oder eine Fliege vor sich hat .. würde mich jetzt sehr wundern wenn der US das drauf hätte ..Die Erkennung mit Ultraschall-Echo finde ich nicht verwunderlich. Erstens denk ich mal an den Oberbürgermeister von Wesel bzw. dessen Echo. Und dann: die Fliege reflektiert im Echo vermutlich ne Modulation durch den Flügelschlag, das Echo der starren Wand ist davon deutlich zu unterscheiden. Dann gibts noch sowas wie diesen Dopplereffekt, reichlich Physik zur Bestärkung meines Glaubens. Identifizierung von Gegenständen durch das Echo können sogar manche blinde Menschen. Sogar ich, mit mässiger Hörfähigkeit, kann mit viel KOnzentration in sehr einzelnen Fällen in nem Zungenschnalz-Echo Unterschiede je nach Hintergrund erkennen.

Dass der von uns Bastlern verwendete Sensor keine Frequenzanalyse macht schulden wir halt seiner Größe und dem Füllgrad/der Ergiebigkeit unseres Geldbeutels. Die Fledermaus hat diesen Analysator schon angeboren.

[i_make_it]

Beim Jagen muss die Fledermaus die Fliege einmal dadurch erkennen, dass sie klein ist und dass sie sich vor einem Hintergrund bewegt. Das geht rein theoretisch nur wenn sie den kompletten Rücklauf des Signals auswertet. Das Signal ist eine "Linse" und kommt "verbogen" (Fliege vor einem Baum) oder nur ein "Splitter" (Fliege vorm Himmel) zurück.
Es würde mich jetzt sehr wundern wenn der US das drauf hätte. :)


Hat er definitiv nicht.
der HC-SR04 kann nur Pulse-Echo.
Eine Fledermaus kann FMCW:
https://de.wikipedia.org/wiki/Echoortung_(Tiere)#/media/File:Animal_echolocation_german.svg
Auf dem Wikipediabild sieht man das die Frequenz bei einem Burst (Schrei) monoton ansteigt.
Dadurch ist sie in der Lage Mehrfachechos zu unterscheiden. Und durch zwei Empfänger (Ohren) kann sie in einer Ebene, durch die Laufzeitunterschiede neben der Entfernung auch den Winkel ermitteln.

Das bekommt man momentan nur hin wenn man selbst baut.
Man benötigt für FMCW (Fequency Modulated Continous Wave) durchstimmbare Sendekapseln und entsprechend breitbandige Empfangskapseln.
Die üblichen Kapeln arbeiten mit einer Resonanzfrequenz, wobei die Leistung ober- und underhalb davon sehr stark abfällt. Eine Verstimmung ist nur bedingt und auch nur sehr schmalbandig um die Resonanzfrequenz möglich.
Eine Winkelauflösung kann man zum einen mit mehreren Empfängern erreichen, die nur einen sehr kleinen Öffnungswinkel haben oder über die Auflösung des Laufzeitunterschieds bei 2-4 Empfängern (2 in der Ebene, 4 für 3D).

[SabineM]

Hi!

Jo. Der Gesichtsfeldtest war entsprechend ernüchternd und die restlichen Überlegungen damit obsolet. :)
Ich habe ihn jetzt mit einem Programm gefüttert, das die Umgebung zwischen 0 und 195 ° in 13 Schritten an pingt.
Kommt hin. Allerdings gibt es Probleme mit dem Laptopdisplay. Das scheint für ihn eine Glasfasade zu sein und somit unsichtbar.
Damit habe ich ein 180° Band mit Entfernungen. Drüber und drunter sieht er nichts. Die große Frage ist jetzt ob ich den Sensor ein wenig nach unten kippe und so den Boden erfasse.
Oder ob ich den Boden und den Kopfschutz anderen Sensoren überlasse. Schnurrhaare haben sich jedenfalls bei meinem Kater bewährt. ;)

Was fange ich jetzt mit den Entfernungen an?
Ich könnte ihn immer dorthin fahren lassen wo am meisten Platz ist. Dann kommt er aber gewiss nicht in alle Ecken. "Der Weg ist das Ziel", sagt die alte Volksweisheit. Ich brauche aber jetzt zunächst mal ein Ziel für den Weg.
Weiter nachdenken......

Danke

Sabine

[i_make_it]

Allerdings gibt es Probleme mit dem Laptopdisplay.
Das scheint für ihn eine Glasfasade zu sein und somit unsichtbar.

Das ist normal bei ganz glatten Flächen die nicht exakt rechtwinkelig zum Sensor stehen.
Das wird sogar gewollt so genutzt. Damit am Frankfurter Flughafen die metallisierten Thermofenster vom Termin al 2 nicht das Vorfeldradar mit ihrem Echo blenden, hat man alle Fenster um 1° geneigt damit gehen alle Echos leicht nach oben weg und treffen nicht mehr die Radarantenne.
Wenn das Display vom Notebook richtig steht wäre es auch sichtbar.
Du lernst grade die Grenzen von verschiedenen Sensoren kennen.
Übrigens Bespannstoff für Boxen ist wirlich unsichtbar für US.
Und schwere Moltonstoff kann auch Probleme bereiten (Bühnenmolton wird als Schallschlucker benutzt).



Die große Frage ist jetzt ob ich den Sensor ein wenig nach unten kippe und so den Boden erfasse.
Oder ob ich den Boden und den Kopfschutz anderen Sensoren überlasse.
Schnurrhaare haben sich jedenfalls bei meinem Kater bewährt.

"Schnurrhaare" hat auch der nibobee
https://youtu.be/o3x44lxoe9w
Bumper sind generell als letzte Instanz zur Kollisionserkennung nicht verkehrt.
Beim "rug warrior" vom MIT war das einfach eine Plastikschüssel, bei der der Boden rausgeschnitten war.
Und die an "Hosengummies" aufgehängt war.
Drei Taster waren über Widerstandsnetzwerk verschaltet, so das an einem Analogeingang über die unterschiedlichen Spannungen 6 Sektoren unterschieden werden konnten.
http://users.polytech.unice.fr/~strombon/Formation/TL.2000/Groupe1/robotique%20trajectoire%20rectiligne/Image8.jpg
Beim Asuro werden auch 6 Taster über einen Analogeingang als Bumper ausgewertet.
Nibobee und Rug warrior haben als Boden-/Nahberiechssensoren mudulierte IR-LED's und IR-Transistoren.
Wer nichts selbst bauen kann oder will, findet mit dem Suchbegriff: "IR Infrarot-Modul für Kollisions und Hinderniserkennung" fertige Module, die einem aber nicht die Freiheiten wie ein Selbstbau bieten.
Eine andere Möglichkeit sind IR-Distanzsensoren, z.B. Sharp GP2Y0A41SK0F (4-30cm).
Die nicht nur ein quantitaives (Hindernis da/nicht da) sondern auch ein qualitatives (Abstand beträgt) Ergebniss liefern.
Damit ist dann mit einem Sensor der unter 45° auf den Boden schaut auch eine Aussage Hinderniss (Abstand wird kleiner) oder Abgrund (Abstand wird größer) möglich.



Was fange ich jetzt mit den Entfernungen an?
Ich könnte ihn immer dorthin fahren lassen wo am meisten Platz ist. Dann kommt er aber gewiss nicht in alle Ecken.
"Der Weg ist das Ziel", sagt die alte Volksweisheit. Ich brauche aber jetzt zunächst mal ein Ziel für den Weg.

Momentan kannst Du nur ein Chaos/Random Drive realisieren.
Da Du noch keine Sensoren hast, die es Dir ermöglichen festzustellen welche Strecken, in welche Richtung Dein Roboter fährt, kannst Du nicht wirklich sinnvolle Karten erstellen.
Somit kannst Du auch keine selbstlokalisierung durchführen.

Ein erstes gutes Ziel ist, möglichst nirgendswo anzustoßen.
Dann, sich möglichst nicht irgendo festzufahren.
Und Flüssig ohne Rückwärtsgang bei Hindernisserkennung, eine Strecke zu fahren.
Mit Odometrie kann man dann schon anfangen Räume zu vermessen und zu kartieren.

Damit hätte man das Niveau besserer Putzroboter erreicht.
Eine Ladestation und mit einer Akkuüberwachung dann den "Selbsterhaltungstrieb" diese rechtzeitig anzusteuern und sich aufzuladen ist auch ein gutes Ziel.
Mit einem Thermometer, Hygrometer und Lichtsensor, kann man den auch eine Wachpatroullie machen lassen wobei er in jedem Raum Temperatur, Luftfeuchte und Helligkeit misst und mit Zeitstempel aufzeichnet.

Ziele gibt es genug, man darf sich nur keine zu großen für den Anfang stecken.

[Rabenauge]

Um Absätze zu erkennen kannst du z.B. sowas (https://www.ebay.de/i/331817278441?chn=ps) hier nehmen.
Die arbeiten rein digital.
Viel billiger wirds nicht- Reichweite liegt bei ca. 15-20cm- einstellbar.
Sind sehr simpel zu handhaben: Strom dran (5V), und den Ausgang an irgendeinen Pin- wenn ein Hindernis erkannt wird, dann geht der Ausgang auf LOW.
Insgesamt taugen die zwar nicht viel, aber um nen Absatz im Boden zu erkennen, reicht das.
In deinem Fall würd es umgedreht laufen: da der Boden ja "da ist", musst du stoppen, wenn der Ausgang HIGH wird.