outdoor I [Archiv] - Seite 3

inka

17.08.2020, 11:09

auf den 4 mm Wellen stecken die Mitnehmer für die Reifen ?

ja, 100mm omniwhells, die sich (zu viert) fast widerstandslos auf der stelle drehen lassen...

wenn ich mir aus meinem Beispiel den Traxxas x-Maxx (1:6) anschaue mit seinen ca 9kg, der da sind die Mitnehmer auf 8mm Wellen befestigt (200mm Reifen), aber da wirken auch wieder ganz andere Kräfte.
https://www.rc-news.de/10/2015/traxxas-x-maxx-4x4-16-brushless-monstertruck/
also was man so in den videos sieht was die leute mit ihren monstertrucks rumfahren - sowas habe ich nicht vor. Im freien, ja, aber eher gemütlich. Die roboter auf dem mars sind ja auch keine super-monster-trucks...

Ich habe auf meinem 2 Beinigen NEMA-17 BalancerRobot die Traxxas Mitnehmer mit 6mm und zugehörige Felgen + Reifen aus dem ModellbauZubehör 1:8 100mm Durchmesser der würde mich auch interessieren :-), habe nur sowas kleines im programm...

35195
oder das hier
35197

piggituX

17.08.2020, 16:37

Hi,

also ich wollte den damals nachbauen.

https://www.robotshop.com/community/robots/show/rs4-self-balancing-raspberry-pi-image-processing-robot

Mein Modell ist leider nicht mehr funktional,

leider musste ich schon wieder Teile ausbauen.

http://piggitux.ignorelist.com:8085/IMG_6926.jpg
http://piggitux.ignorelist.com:8085/IMG_6927.jpg
http://piggitux.ignorelist.com:8085/IMG_6928.jpg

HaWe

17.08.2020, 17:43

Hi,
also ich wollte den damals nachbauen.
https://www.robotshop.com/community/robots/show/rs4-self-balancing-raspberry-pi-image-processing-robot

das Modell hatte ich auch schon entdeckt, leider finde ich nirgends Sourcecode, weder für die PID-Control, noch für den Kalman, noch für die Objekterkennung mit openCV... :(

inka

25.08.2020, 17:03

es gibt neuigkeiten:

eine fahrt mit diesen DC-motoren (https://www.amazon.de/gp/product/B07VGT44KG/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s00?ie=UTF8&psc=1) mit 1.5kg last, also insgesamt 4kg gewicht

https://youtu.be/mrWW4kURolg

und eine fahrt ohne diese last, also nur mit dem "nackten" robotergewicht von 2.5kg mit einem sturz aus 70cm...

https://youtu.be/oNp4JGUwmw4

insgesamt muss ich eingestehen, dass der versuch mit den NEMA 17 steppern nicht erfolgreich war, aber sehr lehrreich...

Die hier zu sehenden motoren drehen am getriebeausgang mit 500RPM, das ist mir noch zu schnell, aufsatzgetriebe mit 100RPM sind in der pipeline...

HaWe

25.08.2020, 18:58

warum nicht erfolgreich aus deiner Sicht?

inka

25.08.2020, 19:35

HaWe

25.08.2020, 19:44

die stepper selbst sind absolut ok, hauptsächlich für ein langsammes, zielgenaues hinfahren an einen punkt. Ich bin gespannt ob mir das mit den DC-motoren gelingt - ich hab da so meine zweifel. Ist natürlich die frage, ob man das überhaupt bei einem outdoor roboter braucht...

Was mich von anfang an genervt hat, war die mimosenhafte überempfindlichkeit der steppertreiber elektronik (also die 4988 und 8825 hardware). Die praktisch nicht vorhandene fehlertolleranz (meine eigene unfähigkeit mit inbegriffen) war letztendlich der grund für den wechsel zu den DC-motoren. Da gibts auch treiber, aber sowas habe ich dort noch nicht erlebt...

Das funktioniert durchaus mit DC-Motoren, aber nur, wenn sie auch Rotationsencoder haben (eingebaut oder angesteckt). Dies ist auch das Prinzip der Lego-Mindstorms "Servo"-Motoren, und hier ist eine absolut exakte Steuerung z.B. der Geschwindigkeit und der Zielansteuerung über PD- oder PID-Controller möglich.

Rabenauge

25.08.2020, 23:16

Sieht doch gut aus.
Warum willst du den denn langsamer machen?

Wenn es nicht um den Stromverbrauch geht.....musst ja nich Vollgas fahren, aber du _kannst_ es mal.

inka

26.08.2020, 12:10

Warum willst du den denn langsamer machen?
ich weiss nicht woher dieser geschwindigkeitsrausch bei den roboterbauern kommt :-) bisher sind mir wirklich schnelle roboter nur aus der produktion, also z.b. platinenbestückung, schweissroboter oder in der pkw-montage bekannt. Die sind schnell. Aber sonst? Der soll doch evtl. auch was von der umgebung mitbekommen, kamera, navigation und sowas...
mir gefält Defiant's ROS-roboters (https://www.roboternetz.de/community/threads/70677-Wild-Thumper-ROS-Roboter/page2?p=637230&viewfull=1#post637230) geschwindigkeit sehr...

Wenn es nicht um den Stromverbrauch geht.....musst ja nich Vollgas fahren, aber du _kannst_ es mal. nein, um den geht es nicht, mit "nicht vollgas" meinst du geschwindigkeitsregelung, oder? Mir ist bisher aus der " <Adafruit_MotorShield.h>" lib nur das hier bekannt:

motor_vl->setSpeed(100);
.... und dann.....

motor_vl->run(FORWARD);

... oder halt rückwärts...

dort kann ich die geschwindigkeit steuern, beim wert von speed(100) und einer RPM von 500 ist er jetz so schnell, wie auf den videos zu sehen. Hat aber kaum kraft. Das möchte ich ändern, mit RPM100 und speed(200) - ist die überlegung richtig? Oder fährst du hier auch "libfree"?

Das funktioniert durchaus mit DC-Motoren, aber nur, wenn sie auch Rotationsencoder haben (eingebaut oder angesteckt). Dies ist auch das Prinzip der Lego-Mindstorms "Servo"-Motoren, und hier ist eine absolut exakte Steuerung z.B. der Geschwindigkeit und der Zielansteuerung über PD- oder PID-Controller möglich.
da bin ich mal gespannt, wie das wird. Bisher haber ich mit einer PID-regelung nur rudimetäre erfahrungen aus dem bau eines selbstbalancierendenen roboters...

HaWe

26.08.2020, 13:29

ohne Regler für DC-Motore mit Rotationsencodern wird es nicht gehen:
für Geschwindigkeits-Konstanz mindestens P (besser PD),
für Zielpunkt-Annäherung mindestens PD (besser PID).
Das Tunen und Feintunen der Regler ist allerdings wirklich ziemlich tricky und zeitaufwändig.

oberallgeier

26.08.2020, 16:59

.. Das Tunen und Feintunen der Regler ist allerdings wirklich ziemlich tricky und zeitaufwändig ..Na ja, schon. Aber mir hatte hier im RN-Wissen der Abschnitt "Regelungstechnik" (https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Regelungstechnik#Dimensionierung_n ach_Einstellregeln) geholfen (ne entsprechende Klausur war mässig - eine Woche Powderschnee war mir lieber als ne eins Loch) - und hier (wenn auch im Nachgang) Dank an Waste, Besserwessi und die andern.

Anfangs mit eher holprigen SprungantwortMessungen (https://www.roboternetz.de/community/threads/36121-Autonom-in-kleinen-Dosen-R2_D03-Nachfolger-R3D01?p=401912&viewfull=1#post401912) der Sprungantwort. Die wurden deutlich besser, Messungen und Auswertungen (https://www.roboternetz.de/community/threads/36121-Autonom-in-kleinen-Dosen-R2_D03-Nachfolger-R3D01?p=404730&viewfull=1#post404730) - und die Auswertung nach dem genannten RN-Wissen-Abschnitt (z.B. Dimensionierung_nach_Einstellregeln etc) brachte ziemlich gut verwertbare Parameter für P, I und D. Geregelt wird jeder der beiden Antriebsmotoren alle 100 ms aber zeitversetzt - jeweils einmal links und einmal rechts.

So fährt mein Archie, auch die Coladose (natürlich andere Messungen etc), ziemlich ordentlich gradaus. Aber besonders dekorativ ist es wenn Archie mit flottem Fußgängertempo auf Leute zufährt, etwa einen Meter vor denen schlagartig ne 180°-Drehung macht und wieder wegbrettert . . .

Rabenauge

26.08.2020, 23:05

Ich verwende keine Shields...ich mach sowas mit einfachen Treibern, die man per PWM (und meist noch EN-Pins o.ä. )ansteuert.
Da brauchts dann keine Bibliotheken...die nur wieder anderswo Ärger machen (nicht immer, aber auch nicht soo selten).

Und nein, es geht nicht drum, den schnellsten Roboter zu bauen, gar nicht- aber wenn man die Leistung hat, _kann_ man sie auch mal nutzen.
Muss man ja nich...aber gerade wenn man eine Regelung haben will (ob nun Geradeausfahrt oder sonstwas) ist ein wenig Reserve nicht verkehrt.
Wenn du aber zu wenig Drehmoment hast- macht eine grössere Untersetzung natürlich Sinn.

Moppi

27.08.2020, 07:56

Hallo,

draußen, im Freien, "auf der Straße" sind die Relationen anders, als drinnen, in der Wohnung.
Was drinnen schnell ist (wegen der kurzen Wege), ist draußen dann zu langsam.
100 u/min sind etwas mehr, als 1/sec und für drinnen akzeptabel. Für draußen wäre das manchen zu wenig, da wären die 500 u/min schon besser.
Besser wäre vermutlich aber auf jeden Fall ein schaltbares Getriebe...

Zwar scheint die Kraftentfaltung ganz gut, wenn das genannte Gewicht transportiert werden soll, aber für den Zweck wäre das Gefährt dann eben vermutlich zu langsam.
Wenn ich mich jetzt nicht verrechnet habe, sind das nur ca. 1.5 bis 2 km / h. Ist das Rad kleiner als 8cm, im Durchmesser, sogar kleiner 1.5 km / h.
Das Doppelte wäre vermutlich sinnvoll, besser das Dreifache.

MfG

Klebwax

27.08.2020, 11:30

dort kann ich die geschwindigkeit steuern, beim wert von speed(100) und einer RPM von 500 ist er jetz so schnell, wie auf den videos zu sehen. Hat aber kaum kraft. Das möchte ich ändern, mit RPM100 und speed(200) - ist die überlegung richtig?

Das könnte so gehen, wenn speed() Werte größer 100 akzeptiert. Das kannst du aber jetzt schon leicht ausprobieren. Setz mal 200 ein und er müsste doppelt so schnell fahren. Ich würd auch mal probieren, ab welchem Wert für speed() er überhaupt fährt.

Meine eigenen Funktionen erlauben Werte von -100 bis +100 und damit sind Prozent gemeint. -100 bedeutet 100%, Vollgas rückwärts, +100 entsprechend vorwärts. 200 werden einfach auf 100 gekappt.

Für Vollgas find ich die Geschwindigkeit in deinem Video schon in Ordnung. Normal fährt man ja nicht mit Vollgas.

Besser wäre vermutlich aber auf jeden Fall ein schaltbares Getriebe...

Das ist bei einem Elektromotor komplett daneben. Hier mal ein typisches Motor-Kennlinienfeld

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Horizontal ist das Drehmoment, vertikal die Drehzahl, die Leistung, der Strom und der Wirkungsgrad. Die senkrechte Linie zeigt die Werte im Betrieb mit den "Nennwerten" und wird dadurch bestimmt, daß sich der Motor nicht zu stark erwärmt. Kurzzeitig oder wenn man besser kühlt kann man sich auch rechts von dieser Linie bewegen. Wie man sieht, erreicht man die maximale Leistung erst weit oberhalb der Nennwerte. Die Modellmotoren, die so mit ihren Maximalleistungen protzen erreichen diese nur mit der Kühlung durch die Luftschraube und mit schlechtem Wirkungsgrad (grüne Kurve).

Wenn man davon ausgeht, daß die Leistung das ist, das etwas bewegt, sollte man sich also mal die blaue Kurve ansehen. Fangen wir mal bei kleiner Drehzahl an. Ein Punkt wäre da das linke Ende der roten Geraden. Hier soll das Fahrzeug losfahren. Die Leistung, die ich dafür brauche, ist etwa 10% der Maximalleistung des Motors. Wenn ich also 10W brauche, damit er langsam losfährt, brauche ich einen Motor mit einer Maximalleistung von 100W. Mit diesem Motor kann ich dann die Geschwindigkeit verzehnfachen. Wenn ich stattdessen einen Motor mit 150W oder 200W nehme, wird der Bereich noch größer.

Die notwendige Anfahrleistung kann man leicht abschätzen. Man erhöht langsam den Dutycycle der PWM von 0 und merkt sich den Wert, ab dem das Fahrzeug losfährt. Aus Strom, Spannung und Dutycycle kann man die Leistung errechnen. Zur Sicherheit mal 1,5 und man hat die Anfahrleistung und dann mal 8-10 und man hat die Maximalleistung des Motors, die man braucht. Im praktischen Betrieb kann man dann testen, ob man die Temperatur in den Griff bekommt, wenn man sich rechts von der Nennwertgeraden bewegt. Reicht die Montage an einem Chassis aus Metall schon aus, brauchts ein paar Kühlrippen auf dem Motor oder eine Wasserkühlung wie bei RC-Rennbooten. Oder man beschränkt sich wegen der Akkulaufzeit auf das Maximum der grünen Wirkungsgradkurve.

MfG Klebwax

Moppi

27.08.2020, 12:25

Besser wäre vermutlich aber auf jeden Fall ein schaltbares Getriebe...

Das ist bei einem Elektromotor komplett daneben. Hier mal ein typisches Motor-Kennlinienfeld

Nein, sehe ich so gar nicht und ich bleibe auch dabei, dass das für draußen besser wäre.
Die Geschwindigkeit zu regeln ist eine Sache und wäre ein netter Nebeneffekt, die andere ist jedoch auch die, dass man damit den Wirkungsgrad verbessert. Mal in Nebensache gestellt jetzt die Belastung für Motor und Akku. Letzterem bekommt es auch besser, wenn er einer geringeren Belastung ausgesetzt wird.
Drinnen ist das freilich eigentlich völlig nebensächlich, wenn ich keine Last auch über Steigungen transportieren will.

Weiteres zu Elektromotoren, mit und/oder ohne Getriebe, auch Pro und Kontra. (https://automobilkonstruktion.industrie.de/alternative-antriebe/getriebe-haben-auch-im-e-fahrzeug-eine-zukunft/)

MfG

HaWe

27.08.2020, 12:50

Ich denke nicht, dass man ein Getriebe braucht. Alles, was man für die Geschwindigkeitssteuerung inkl Anfahren und Dauerbetrieb braucht ist pwm, ggf in Verbindung mit PD- oder PID-Reglern, die auch Ramp-Up (Beschleunigen) und Ramp-Down (Bremsen) steuern.

Klebwax

27.08.2020, 13:12

Weiteres zu Elektromotoren, mit und/oder ohne Getriebe, auch Pro und Kontra. (https://automobilkonstruktion.industrie.de/alternative-antriebe/getriebe-haben-auch-im-e-fahrzeug-eine-zukunft/)

Das beruht auf der Einschätzung eines Getriebeherstellers. Der kann auch schlecht sagen, "Ich und meine Firma sind eigentlich überflüssig".

Mein eBike deckt den Bereich bis zu den erlaubten 25km/h ab, ohne Abregeln wären es sicher noch mehr. Und das ohne Schaltgetriebe, sogar ganz ohne Getriebe. Wenn ich den Bereich mal auf kleinere Räder projiziere kann man den ganzen Geschwindigkeitsbereich, den man seinem Robot so zutraut, komplett ohne Getriebe mit einem Direktantieb realisieren. Ob man den passenden Motor als Bastler bei eBay kaufen kann, sei mal dahingestellt.

MfG Klebwax

HaWe

27.08.2020, 13:15

PS,
gerade aus dem verlinkten Artikel:
Allerdings gebe es Fahrzeuge, speziell kleinere, bei denen eine Übersetzung durchaus ausreiche. „So schlagen wir zum Beispiel beim Elektro Smart kein 2-Gang-Getriebe vor“, betont er. Bei größeren Fahrzeugen machten aber zwei und je nach Anwendungsfall auch drei Gänge durchaus Sinn.
Den Einfluss eines Getriebes hinsichtlich der Effizienz der E-Fahrzeuge sieht Vahlensiek deutlich niedriger als beim Verbrennungsmotor. Das sei ein Grund dafür, dass es beim E-Fahrzeug auch weniger Getriebe geben werde. Untersuchungen verschiedener E-Maschinentypen hätten gezeigt, dass mit einem 2-Gang-Getriebe gegenüber einem 1-Gang-Getriebe bezüglich der Effizienz gerade mal drei bis fünf Prozent Verbesserung zu erreichen seien. Hier lasse sich also nicht viel holen.

Holomino

27.08.2020, 13:33

Bei Autos, die im Zweifelsfall ihr Eigengewicht als zusätzliche Anhängelast die Alpen hochschleppen, kann ich mir durchaus vorstellen, dass ein Getriebe Sinn macht. Letztlich geht es hier um die Auslegung des maximalen Drehmomentes.

Moppi

27.08.2020, 18:06

Mein eBike deckt den Bereich bis zu den erlaubten 25km/h ab, ohne Abregeln wären es sicher noch mehr. Und das ohne Schaltgetriebe, sogar ganz ohne Getriebe.

Das ist der Direktantrieb, meist über Hinterrad. So ein Fahrrad habe ich auch.

Bei den Mittelmotoren, wie dem BOSCH Performance CX (auch so ein Fahrrad habe ich), ist es anders. Erstens hat der Motor ein Getriebe verbaut und zweitens überträgt dieser Antrieb (von der Kraft des Fahrers unterstützt) die Kraft auf das Hinterrad über die Gangschaltung.

Um das zu vervollständigen und so weit für mich abzuschließen, hier noch ein Zitat aus dieser Quelle (http://www.pd-f.de/wp-content/uploads/kalins-pdf/singles/e-power-die-position-entscheidet.pdf):

Wegbereiter des Mittelmotors waren die japanischen Hersteller Yamaha und Panasonic, die schon Anfang der Neunziger in Seriefertigten. Mit dem Markteinstieg von Bosch 2010 hat diese Antriebsversion ihren endgültigen Durchbruch erreicht. Mittlerweilehat der Tretlagermotor in Deutschland die größte Verbreitung. Der große Vorteil des Mittelmotors liegt darin, dass er über einSchaltgetriebe wie Ketten- oder Nabenschaltung mit dem Hinterrad verbunden ist. Durch die Gangschaltung kann man, wie beimFahrrad ohne E-Antrieb, abhängig von der Fahrgeschwindigkeit die Übersetzung ändern. Dadurch kann der Motor in seinemgünstigsten Wirkungsgradbereich und der höchsten Leistungsabgabe arbeiten. „Vor allem beim Bergauffahren ist dadurch dieReichweite deutlich größer als beim Nabenmotor, es wird ein Überhitzen vermieden und im kleinen Gang ist auch dasDrehmoment am Hinterrad viel größer.

MfG

HaWe

27.08.2020, 18:12

Das Schaltgetriebe beim EBike wird aber nur für den Fahrer gebraucht, damit der im ergonomisch besten Bereich treten kann (z.B. etwa 1-2 U/s), der EMotor käme ohne Schaltgetriebe aus.

inka

27.08.2020, 18:16

Das könnte so gehen, wenn speed() Werte größer 100 akzeptiert. Das kannst du aber jetzt schon leicht ausprobieren. Setz mal 200 ein und er müsste doppelt so schnell fahren. Ich würd auch mal probieren, ab welchem Wert für speed() er überhaupt fährt.

Meine eigenen Funktionen erlauben Werte von -100 bis +100 und damit sind Prozent gemeint. -100 bedeutet 100%, Vollgas rückwärts, +100 entsprechend vorwärts. 200 werden einfach auf 100 gekappt.

Für Vollgas find ich die Geschwindigkeit in deinem Video schon in Ordnung. Normal fährt man ja nicht mit Vollgas.

gut erklärt die kurven, danke...

und hier aus der library-referenz:

void setSpeed(uint8_t);
The setSpeed() function controls the power level delivered to the motor. The speed parameter is a value between 0 and 255.

in diesem video ist die speed auf 200 gesetzt. Die bewegungen sind etwas abgehackt, auf der kleinen terrassenfläche habe ich mich mit der smartphone FB nicht mehr getraut.

https://youtu.be/hCKdNXQavmM

Also ich glaube speed 200 und 100RPM könnte eine gute kombination sein. Reichweite von 2km sind für meine zwecke völlig ausreiched (raddurchmesser ist 100mm), ganz davon abgesehen, dass der akku nicht mehr hergibt...

zu der PID-regelung...

Na ja, schon. Aber mir hatte hier im RN-Wissen der Abschnitt "Regelungstechnik" (https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Regelungstechnik#Dimensionierung_n ach_Einstellregeln) geholfen... es ist noch ne weile bis dahin, ich glaube ich werde erstmal die arduino PID-lib probieren... - hab den ehrgeiz nicht alles selbst machen zu wollen :-)

Moppi

27.08.2020, 18:34

Das Schaltgetriebe beim EBike wird aber nur für den Fahrer gebraucht, damit der im ergonomisch besten Bereich treten kann (z.B. etwa 1-2 U/s), der EMotor käme ohne Schaltgetriebe aus.

Entschuldige, ich habe meinen Beitrag (vor Deinem) (https://www.roboternetz.de/community/threads/74136-outdoor-I?p=661366&viewfull=1#post661366)noch ergänzt.

MfG

HaWe

27.08.2020, 19:45

ein E-Motor hat typischerweise im Gegensatz zum Menschen und zum Benzinmotor sein größtes Drehmoment bei langsamen Drehzahlen bis hinunter zum Stillstand (Stalling), und sein geringstes Drehmoment bei hoher Drehzahl bis hin zur max. Drehzahl, daher verbessert prinzipiell eine Untersetzung (sehr kleiner Gang, z.B. für Berganstieg) das Drehmoment nicht, sondern verschlechtert es.
Gleiches gilt insb. hier im Topic für DC-Motoren in mobilen Robotern in Bezug auf (unnötige) Schaltgetriebe.

PS,
Ein E-Bike wird auch normalerweise im Bereich 2-25km/h bewegt, also Faktor ca. 1:12 -
ein E-Smart im Bereich 5-120km/h, also Faktor 1:24 (und der braucht auch kein Schaltgetriebe, s.o.),
ein Tesla S oder Porsche Taycan S hingegen im Bereich 5-300km/h (Faktor 1:60), da könnte ich mir ein Schaltgetriebe schon eher vorstellen ... 8)

inka

27.08.2020, 19:58

wäre es nicht sinnvoll für das ebike-thema einen neuen thread aufzumachen? ich wüsste echt nicht wie ich die infos hier verwerten soll 🤨

HaWe

27.08.2020, 20:04

es ging doch um Moppis Behauptung, dass ein Schaltgetriebe für Roboter-DC-Motore (auch wie für dein Modell) sinnvoll wären.
Sind sie aber nicht, wie Klebwax' und meine Erklärungen eindrucksvoll zeigen. 8)

Moppi

27.08.2020, 20:50

es ging doch um Moppis Behauptung, dass ein Schaltgetriebe für Roboter-DC-Motore (auch wie für dein Modell) sinnvoll wären.

Nein, das ist falsch! Eigentlich ging es darum, dass Inka eine niedrigere Umdrehungszahl haben wollte. In Anbetracht der Umstände, dass dort ein Getriebe dran ist, weil ein DC-Bürsten Motor, kam bei mir der Gedanke auf, so ein Getriebe eventuell gleich variabel zu gestalten. Was durchaus sinnvoll wäre bzw. sein könnte.
Schön, dass es immer Leute gibt, die sich dann so einen Gedanken herausgreifen und gleich versuchen, auf besserwisserische Art und Weise, irgendetwas schlecht zu reden, was es nicht ist. Da helfen auch Worte wie "eindrucksvoll" nichts und Vergleiche zwischen Apfeln und Birnen (Direktantirbe mit DC-Bürstenmotoren) auch nicht, das unterstreicht dies nur.

Daher gebe ich Inka recht, was soll er mit den Besserwisserorgien anfangen?

Deshalb bin ich hier auch raus, viel Spaß weiterhin!

Ihr bekommt nicht einen einzigen PAP hin beim Programmcode und kommt mit blumigen Geschwafel daher, dass eine Beschreibung, zum Zusammenschalten zweier Transistoren, irgendwelcher philosophischer Art wäre und dass euch dafür ne Zeichnung fehlt?

Es ist inzwischen unerträglich geworden!

Klebwax

27.08.2020, 21:15

wäre es nicht sinnvoll für das ebike-thema einen neuen thread aufzumachen? ich wüsste echt nicht wie ich die infos hier verwerten soll ��

Nun, wie ich schon schrieb, ein Schaltgetriebe ist unsinnig. Und zweitens mit den "richtig passenden" Motoren wäre auch ein Antrieb ganz ohne Getriebe möglich. Solche Motore haben aber viele Pole, in der für dich passenden physischen Größe wird es sie daher kaum geben. Es müssen aber auch nicht gleich eBike Motore sein, etwas kleiner gibts das schon. Mit deinem Ansatz, eine größere Untersetzung zu wählen liegst du im Rahmen der Möglichkeiten schon richtig.

MfG Klebwax

HaWe

28.08.2020, 10:24

Es ging darum, dass ein DC-Motor sowohl die hohen als auch die geringen Geschwindigkeiten bedienen soll.
Dazu braucht man nur 1 Getriebe mit 1 Untersetzungsstufe mit passenden Rädern, die zusammen genommen so bemessen sind, dass sie bei Volllast die gewünschte Höchstgeschwindigkeit leisten können (und nicht deutlich mehr oder weniger), und zusätzlich Rotationsencoder samt PD- oder PID-Steuerung, damit auch die geringen Geschwindigkiten mit pwm zielgenau bedarfsgerecht gesteuert werden können. Eine pwm-Frequenz von 500-1000Hz wäre dazu schon recht optimal.

Rabenauge

28.08.2020, 10:26

Eine pwm-Frequenz von 500-1000Hz wäre dazu schon recht optimal.

Ist sie nur funktionell.
Das ist nervig, immer dieses Gefiepe...
Besser ist, sie so hoch zu wählen, wie nur möglich.

HaWe

28.08.2020, 10:41

Ist sie nur funktionell.
Das ist nervig, immer dieses Gefiepe...
Besser ist, sie so hoch zu wählen, wie nur möglich.

Ich schrieb doch: "schon recht optimal" und nicht "absolut optimal". Aber deutlich höhere pwm-Frequenzen können die wenigsten Arduino-Libs per analogWrite() für alle Board-Typen auch tatsächlich bereitstellen. 500-1000Hz sind die standardmäßigen Werte (je nach Board), und genau deshalb schrieb ich, dass die auch schon recht optimal sind. Auch der Raspi liegt etwa in diesem Bereich.
Das sind aber Feinheiten, um die es hier momentan gar nicht geht, sondern es geht um die leidige Frage nach schaltbaren Stufengetrieben.

Rabenauge

29.08.2020, 11:28

Schaltgetriebe sind wohl bei einem Roboter mit Einzelrad-Antrieben keine besonders kostengünstige Idee....da braucht man ja gleich vier von, im konkreten Fall.
Daher sag ich da gar nix weiter zu.....

Was die Arduinos und deren PWM-Frequenzen angeht, da kann man schon noch so einiges tun:

http://www.scynd.de/tutorials/arduino-tutorials/3-luefter-steuern/3-1-pwm-ohne-pfeifen.html

Das hab ich auch schon einige Male gemacht...

HaWe

29.08.2020, 11:36

ok, guter Hinweis zu den dann benötigten Getrieben zu jedem einzelnen Rad;
die pwm-Einstellung allerdings klappt auch nicht überall über so komische Dinge wie TCCRnB = TCCRnB & 0b11111000 (wer nutzt denn auch heute noch so mickrige AVRs? ;-) ),
und nun versuch das mal bei einem SAMD51, ESP32 oder Raspi (2,3,4,...) ! 8)
aber das pwm-Frequenz-Ding ist ja wie gesagt hier nur ein Nebenschauplatz

inka

07.10.2020, 16:47

es hat ewig gedauert, jetzt sind endlich die vorsatzgetriebe mit 300RPM da:

hier kurzes video mit geschwindigkeit 150:
https://youtu.be/mrmxW4CTVq0

hier eines mit 1,5kg last und V=200:
https://youtu.be/Nz0bCSwMTlQ

und das hier war das getriebe mit 500RPM und V200:
https://youtu.be/hCKdNXQavmM

ich find die geschwindigkeit mit dem neuen getriebe immer noch recht schnell, die mit 170RPM schwimmen noch irgendwo im indischen ozean :-(

inka

13.10.2020, 17:43

es war an der zeit die fahrteigenschaften weiter zu testen...

da hier auch die vermutung geäussert wurde, die omniwheels würden auf einem terrain wie rasen versagen, wollte ich es wissen. Vorab - versagt haben sie nicht. Seitwärtsfahren geht (noch) nicht, das ist vielleicht doch noch eine frage der übersetzung und mit der kraft kann ich dann auch noch etwas höher gehen, ohne dass der roboter zu schnell wird :-)
ich bin zunächst zufrieden...

hier das video (https://youtu.be/X2E0ptSN6wo)https://youtu.be/X2E0ptSN6wo

HaWe

13.10.2020, 19:31

naja, mit "versagen" war sicherlich nicht "Komplettversagen" mit "absolut Feststecken" gemeint, aber schon das Versagen der üblichen Omniwheel-Fähigkeiten teilweise oder überwiegend. Off-road bedeutet allerdings scher nicht nur Englischer Rasen, sondern neben Feldweg und Kopfsteinpflaster ("Road") auch Acker, Wiese (abseits von Rasen), Schlamm und Boden mit Steinen oder Ästen (off-Road").
Das Seitwärtsfahren ist aber nun auch eines der Basic-Features von Omniwheels, wozu nimmt man sie sonst? Ohne dies könnte man ja doch gleich normale Räder und Reifen verwenden, vorzugsweise Geländereifen.
Soll ntl nicht heißen, dass du jetzt deswegen nicht zufrieden sein darfst.

Rabenauge

13.10.2020, 21:12

Also ich finde ja die Getriebe jetzt genau richtig.
Ich mein, das Ding heisst "outdoor"- für mich klingt das nach längeren Strecken...
Ist doch gut, wenn man dann die Ankunft auch noch erlebt.:)

Schneller sollte er aber mit _dem_ Fahrwerk dann eher nicht werden, da seh ich einige mechanische Schwächen (Hebelarme der Räder zum Chassis beispielsweise, oder auch die nicht vorhandene Federung (oder wenigstens _irgendeine_ Möglichkeit, sich Unebenheiten anzupassen).
Ich find das Tempo gut so.

Und, was HaWe sagt, seh ich auch so: bei etwas unebenem Boden (Rasen...) kriegst du mit diesem Fahrwerk Probleme.
Nämlich immer dann, wenn ein Rad den Bodenkontakt verliert.
Ihr habt doch in Pirna stellenweise noch das schöne alte Kopfsteinpflaster....probier das mal (vorsichtig bitte!).
Nach einigen Metern auf _so einem_ Untergrund schau mal bitte, was sich da alles gelockert hat.

inka

14.10.2020, 15:07

hab jetzt noch ein bischen gerechnet:

- bei radumfang von 30cm bedeuten 300RPM ca. 5,5km/h. Ein fussgänger schafft durschnittlich 4kmh, insofern könnte man es tatsächlich so lassen...

- da die getriebe für 130RPM aber schon bestellt sind werden sie trotzdem getestet... Auch wegen dem seitwärtsfahren, das war mir schon wichtig, sonst braucht man die omniwheels ja wirklich nicht...
@Rabenauge: wäre dein "kickstart" nicht eine möglichkeit umd den anfäglichen widerstand beim anfahren zu überwinden? vielleicht reicht ja schon eine halbe sekunde mit V=250? muss ich probieren...

- was die längeren strecken betrifft, der akku dürfte ohnehin nach maximal 2h leer sein, aber das reicht ja...

Off-road bedeutet allerdings scher nicht nur Englischer Rasen, sondern neben Feldweg und Kopfsteinpflaster ("Road") auch Acker, Wiese (abseits von Rasen), Schlamm und Boden mit Steinen oder Ästen (off-Road").

- was nun "outdoor" betrifft, ist es ja nicht mit "offroad" gleichzusetzen, also acker und so war nie mein ziel, schliesslich lebe ich ja in der stadt :-), also gehweg, strasse, meinetwegen auch noch mittelalterliches kopfsteinpflaster (wird getestet, sobald es nicht regnet), auch rasen und wiese (so ähnlich wie im video im letzten post) - das ist ok...

btw: unser hausmeister wird sich freuen, dass seine schlecht gemähte wiese zum englischen rasen geadelt wurde :-)

Rabenauge

14.10.2020, 18:07

Klar ist Kickstart ne Möglichkeit, um insgesamt langsamer fahren zu können.
Vorausgesetzt, die Motoren können das nich von selber.....man muss da auch nicht unbedingt Vollgas geben.
Es genügt ja, wenn die Motoren sicher anlaufen.
Odometrie hast du?
Dann lass den Bot das doch selber errechnen (er kanns ja im EEPROM speichern): einfach mal die PWM so lange rauf fahren, bis sich alle vier Motoren sicher bewegen.
Wenn die das tun, dann so lange runter regeln, bis sie es nicht mehr tun.
Wenn du irgendwelche Geber an den Motoren hast, kannst du so recht einfach rausfinden, was nötig ist (zum anfahren) und was möglich ist (anschliessend runter zu regeln).
Da würd ich mehrere Testläufe machen, und dann das schlechteste Ergebnis speichern (das schlechteste deshalb, weil das ja unter allen Bedingungen funktionieren sollte).
Bedenke auch, dass dein Fahrwerk beim lenken mit Sicherheit höhere Kräfte aufbringen muss.

Was die Akku-Kapazität angeht: ich hatte da drei volle Wasserflaschen als Ladung gesehen...mit so nem Gewicht kann man einen ziemlich grossen Akku basteln...:)

inka

31.10.2020, 16:23

die letzten tage habe ich etwas an der radaufhängung gearbeitet. Die selbstgedruckten teile durch eine etwas stabilere mechanik ersetzt, auch die federung der räder scheint besser zu sein...

35297 im hintergrund die schwarze, selbstgedruckte kupplung, im vordergrund die neuen teile...

auch hier im video zu sehen: https://youtu.be/HbGCYBxvngM

021aet04

31.10.2020, 21:59

Ich kenne die Federkupplungen aus der Firma. Wir verwenden die nicht mehr. Ich finde das die zu empfindlich sind. Die brechen relativ leicht.

Mfg Hannes

inka

31.10.2020, 22:59

naja, die machen schon einen relativ weichen eindruck. Weisst Du evtl. ob es sowas auch aus stahl gibt? Rostfrei, wenn's geht?

Moppi

01.11.2020, 06:51

Die gibt es auch als starre Variante. Ich habe kurz gesucht, für ein Beispiel: https://www.amazon.de/ICQUANZX-Motorwelle-Kupplungen-Aluminiumlegierung-Duplicator/dp/B07W56FH1F

inka

01.11.2020, 10:39

danke Moppi,

allerdings liegt der teufel hier - wie immer - im detail:

die masskette vom rad zum motor ist so:

M4 schraube - rad - M4 sechkant SW8 - m4x8mm hülse - kupplung 8mm/4mm - motorwelle 4mm

da habe ich schon ein paar wochen alleine gebraucht bis ich die kombination SW8 (im rad - UND M4!) gefunden hab. Genormt ist ja M5/SW8. Die teile hätte ich auch beim goldschmied bestellen können. Nun hab ich die adapterkette. Die ist auch gut, finde ich. Das mit der flexiblen kupplung ergabg sich eigentlich mehr oder weniger zufällig - ist aber ein angenehmer nebeneffekt - hilft es vielleicht die problematik der 4 angetriebenen starren räder (wegen unebenheiten und so) zu entschärfen. Nur muss ich flexibilität der kupplung jetzt etwas einschränken. Mal sehen wie...

morob

02.11.2020, 11:49

irgendwie einen "kunststoffstab" wie filament vom 3d drucker in den freiraum legen.

inka

02.11.2020, 14:16

im inneren der kupplung ist leider kein platz, aber aussen - so kann die kupplung zwar federn, kann aber kaum überbogen werden...

https://youtu.be/vHhTar7ccKc

Moppi

02.11.2020, 14:58

Nur muss ich flexibilität der kupplung jetzt etwas einschränken. Mal sehen wie...
Drucke Dir ein Teil aus flexiblem Filament, dass Du drüber streifst. Das kann mit einem Ende gegen das Rad stoßen und, am andern Ende, woanders dagegen. Nur damit es nicht so wild hin und her rutscht. Über das Druckobjekt selber kannst Du die Steifigkeit des Teils einstellen und die genauen Maße. Hast Du praktisch wie eine Achsmanschette. Flexibles Filament ist sogar sehr robust, wenn es richtig gedruckt wurde. Kannst den Kunststoffschlauch ersetzen. Der ist ja nicht so passgenau, rel. viel Luft da drunter, wie es aussieht.

inka

02.11.2020, 16:40

das sieht man wahrscheinlich in dem video nicht so genau:

- der schlauch sitzt ziemlich stramm auf dem motor
- die kupplung hat in jeder richtung im schlauch 2mm bewegungsfreiheit - das ist völlig ok

auch ein flexibles gedrucktes teil wird nicht so lange "leben" wie der kunststoffschlauch...

ist also keine notlösung :-)

Moppi

02.11.2020, 18:36

Die 2mm sind das Problem. Dass das am Motor recht stramm sitzt, ist zu erkennen.

Ich kenne die Federkupplungen aus der Firma. Wir verwenden die nicht mehr. Ich finde das die zu empfindlich sind. Die brechen relativ leicht.

Ich weiß nicht, wofür die benutzt wurden. Aber ich gehe davon aus, dass auch ein geringes Spiel ausreicht, bis die irgendwann brechen. Ich habe auch nie dran gedacht, dass die brechen könnten. In 3D-Druckern halten die ja. Auf Deinem Gefährt liegen ein paar hundert Gramm (wenn nicht sogar >1000g) Gewicht auf den Rädern. Und dann schaust Du, in welche Richtung die Kräfte wirken. Schwer zu sagen, wie das ausgeht.
Hmm... warum sollte der Kunststoff länger halten, als die Kupplung? Ich würde die Kupplung entlasten. Das geht aber nur, wenn eine Manschette da eng anliegt, dann wäre zumindest noch eine gewisse "Restfederung" gegeben. Aber besser wäre es vermutlich, das Teil zu versteifen. Aber nichtsdestotrotz, Probieren geht über Studieren.

Zum Filament gibt es nichts zu spekulieren, ausprobieren! Aber da kommt es vor allem auf die Form, Größe, Füllung und die Drucktemperatur an (wie bei allem, beim 3D-Druck). Ich meine schon gesehen zu haben, dass manche da Reifen für Räder draus herstellen und sehr zufrieden sind. Aber vielleicht wäre es auch sinnvoll, wenn Du erst mal mit z.B. TPU druckst. Ich habe daran auch nie geglaubt, aber inzwischen kann ich es mir für einige Dinge vorstellen.

Wenn Du die Räder abfedern möchtest, warum lagerst Du dann nicht die Motoren beweglich und setzt irgendwie Sprungfedern ein? Vielleicht gibt es auch andere Lösungen?

Gruß

inka

02.11.2020, 19:39

Die 2mm sind das Problem. Dass das am Motor recht stramm sitzt, ist zu erkennen.
das war ja die überlegung: zunächst die kupplung selbst als feder, dann, nach diesen 2mm der weiche anschlag und erst dann die zweite federung, der schlauch...

Hmm... warum sollte der Kunststoff länger halten, als die Kupplung? Ich würde die Kupplung entlasten. Das geht aber nur, wenn eine Manschette da eng anliegt, dann wäre zumindest noch eine gewisse "Restfederung" gegeben. Aber besser wäre es vermutlich, das Teil zu versteifen. Aber nichtsdestotrotz, Probieren geht über Studieren.
ich wollte nur sagen, dass ich glaube, dass ein von spezialmaschinen extrudierter und von fachleuten entwicklete kunststoffschlauch - auch bei frost und allen möglichen belastungen nicht totzukriegen ist - anders als eine gedruclte manschette...

Wenn Du die Räder abfedern möchtest, warum lagerst Du dann nicht die Motoren beweglich und setzt irgendwie Sprungfedern ein? Vielleicht gibt es auch andere Lösungen?
die federung durch die kupplungen hat sich erst ergeben, als ich die in der hand und dann auf der achse hatte - ich dachte nicht, dass die sooo weich sein. Zu weich. Eigentlich wäre sowas aus stahl viel bessert - weil steifer...

Moppi

02.11.2020, 20:23

Vielleicht ist hier noch was dabei:

https://www.amazon.de/Sourcing-Flexible-Wellenkupplung-Schrittmotor-Radkupplung/dp/B07P6X9ZJQ/

4 - 6mm, 4 - 8mm, 5 - 8mm .....

MfG

Rabenauge

03.11.2020, 08:16

Aus TPU müsste das schon zu drucken gehen.
Ich hatte letzten Winter mal Reifen für nen RC-Buggy daraus gedruckt, um die dann mit Spikes zu versehen, das hat einwandfrei funktioniert.
Richtige Reifen (die auch gescheit Haftung haben) gehen zumindest mit meinem Zeug (TPU von OWL) nicht- das hat eher die Konsistenz von Weichplastik, sowas wie die einfachen Handy-Hüllen halt.
Mit der Härte kann man aber tatsächlich spielen, indem man mehr oder weniger Wanddicke und mehr oder weniger Infill benutzt.
Das geht dann auch so fest zu drucken, dass man es z.B. verschrauben kann.
Etwas elastisch bleibts trotzdem.

Du könntest damit auch Hülsen drucken, die du stramm auf deine Feder-Kupplungen aufschiebst, um die etwas zu stützen. So wie das Moppi wohl mit dem Schlauch meinte...

inka

03.11.2020, 10:56

Aus TPU müsste das schon zu drucken gehen. Mit der Härte kann man aber tatsächlich spielen, indem man mehr oder weniger Wanddicke und mehr oder weniger Infill benutzt.
mit Infill ist eine beimischung von irgendwas gemeint? Oder einstellung?

wäre vielleicht wirklich ein versuch wert. Ich habe aber gelesen, dass bei TPU es besser ist, wenn das material direkt über dem hotend ist, also keine bowdenzuführung?

Rabenauge

03.11.2020, 17:44

Infill stellst du im Slicer ein, wie bei PLA auch.
Da das Infill die äussere Hülle stützt, kann man bei elastischen Materialien damit indirekt die Härte festlegen.
Brauchst du ein steiferes Teil-mehr Infill einstellen. Ist es zu steif- weniger Infill.
Mehr oder weniger Wanddicke, funktioniert ähnlich.

Und doch-das geht auch mit nem Bowdenextruder- ich hab gar keinen anderen.
Einige Extruder haben Probleme mit TPU, wenn der Abstand zwischen Förderrad und Materialführung zu gross ist- aber das kann bei Direktextrudern genauso passieren. Dort druckt man sich einfach ein kleines Teil, was die Führung näher ans Förderrad bringt.
So ungefähr (https://www.thingiverse.com/thing:2242903) (das hellblaue Teil im Extruder).

Wichtig bei TPU sind: laaangsam drucken. Das Zeug (meins jedenfalls) wird keineswegs so flüssig wie PLA oder PETG- das lässt sich deutlich schwerer aus der Düse drücken. Retracts bringen auch nichts- also gleich ganz ausschalten.
Das gibt Fäden zwischen den Inseln- die kann man hinterher ohne weiteres wegschneiden.
Überhänge oder allzu komplizierte Formen sollte man zu vermeiden versuchen, alles, was Stützstrukturen en masse braucht, z.B.- es gibt halt keine Retracts, und das Zeug ist auch beim drucken flexibel (dünne Stützen dementsprechend auch).

021aet04

04.11.2020, 19:46

Das sind Tachokupplungen. Die werden normalerweise verwendet um Analogtachos bzw Drehgeber an Motoren, Rädern, Wellen,... zu befestigen (Drehzahlrückführung an die Anlage/Steuerung).
Wir verwenden in der Firma eigentlich nur mehr Klauenkupplungen (bei defekter Kupplung bzw Neubau). z.B. https://shop.haberkorn.com/maschinenelemente/kupplungen-und-spannsaetze/kupplungen/klauenkupplungen/51504-klauenkupplung-ge-t-alu
Der Vorteil ist das du unabhängig bist was die beiden Wellendurchmesser angeht (das sieht man z.B. auch am Foto im Link)
Es gibt die Kupplung die du hast auch mit einer richtigen Feder, die sollte dann stabiler sein. z.B. https://www.tea-hamburg.de/katalog/de/kupplungen-und-spannsaetze/spezialkupplungen/federkupplungen

Ich würde für die Räder eigene Lagerungen planen, auch wenn es etwas komplizierter bzw aufwändiger ist. Du hast aber die Last von den Motorlagerungen weg. Wenn du dann Klauenkupplungen nimmst kannst du den Motor unabhängig vom Rad demontieren.

Ich würde die Federung auch nicht über die Kupplungen machen (die sind dafür einfach nicht gemacht) sondern den gesamten Antrieb (Motor+Rad) federnd machen.

MfG Hannes

inka

05.11.2020, 17:06

hab jetzt mal die federkupplungen angefragt, mal sehen ob und was die antworten - meistens ist das für bastler entweder zu teuer, oder für die firma uninteresant :-) - trotzdem danke Hannes...

das mit den schläuchen ist aber erstmal das aktuelle. Ich habe versucht die etwas länger zu machen, aber sobald die hülle das rad UND den motor berührt gibts probleme beim fahren. Damit wäre auch eine gedruckte hülse, die am motor befestigt ist und bei bedarf die kupplung abstützt nicht realisierbar...
Habe jetzt nur die kupplung in einen ähnlichen schlauch gehüllt. Gut das die maße wie 19mm oder 25mm so gut wie identisch mit den zollmassen sind wie 3/4" oder 1" :-)
35302

hier noch ein video https://youtu.be/DfkKPT4f9T8

Moppi

05.11.2020, 18:39

Hauptsache, die Kupplung bricht nicht gleich weg, wenn das Gerät 10m gefahren ist.
Erstmal so lassen ... oder? Mal sehen, was draus wird. Wenn eine andere Option nötig ist, zur Befestigung der Räder und Motoren, wird die sich später ergeben.

MfG

inka

06.11.2020, 13:37

hab jetzt mal die federkupplungen angefragt, mal sehen ob und was die antworten - meistens ist das für bastler entweder zu teuer, oder für die firma uninteresant :-) - trotzdem danke Hannes... geantwortet haben sie, allerdings können sie mir kein wirtschaftliches angebot machen. Wie auch immer, die kupplungen würde ich jetzt so lassen - der test am Pirnaer mittelalterlichen kopfsteinpflaster steht noch aus :-)

inka

08.11.2020, 15:46

hier der versprochener bericht aus dem ausflug in die Pirnaer innenstadt...

alle bewegungen des roboters
35306

sind auf kommandos meinerseits zurückzuführen, selbst das abheben einzelner räder (kann man sehen) hatte keinen einflus auf die fahrtrichtung. Zumindest keinen sichtbaren, messen konnte ich es - noch - nicht.

(https://youtu.be/cZH6RtD-shc)https://youtu.be/cZH6RtD-shc

(https://youtu.be/dpo8S22rRUA)https://youtu.be/dpo8S22rRUA

(https://youtu.be/zdWvfhSlukE)https://youtu.be/zdWvfhSlukE

insgesamt bin ich da ca. eine halbe stunde rumgefahren, kein kupplungsbruch, keine schraube locker, nur die schläuche auf den kupplungen sind etwas in richtung der räder verrutscht, das lässt sich aber relativ leicht beheben bzw. verhindern...

inka

20.05.2021, 13:55

ich habe den outdoor I (eigentlich war es schon der outdoor II, bereits mit DC-motoren) geschrumpft. Auf die hälfte etwa, auch die elektronik wird weniger, das war schon zu unübersichtlich...

die alte verdrahtung:
35512

Möchte den roboter "nur" noch mit dem raspberry zero-WH mit der MotoZero platine von PiHut betreiben, mit MQTT...

aus dem chassis wird das, was sich bewährt hat:

- der (verkleinerter) rahmen aus den 10mm maker-profilen
- die DC-motoren mit encodern samt der befestigung
- der 12V akku
- solarpanel
- und natürlich die omniwheels

übernommen...

Sieht dann so aus:
35513 35514

als lokale anzeige evtl. ein OLED display, aber vielleicht braucht man das gar nicht mehr...

Also bis bald im raspberry thread - ist ja dann kein arduino mehr...