Schleifkontakte

[MicroTex]

hallo zusammen

ich sollte für nen kleinen roboter (Durchmesser 7cm) einen Drehbaren Turm konzipieren, auf dem einer oder zwei Distanzsensoren montiert werden. Entweder nehme ich Sharp IR Sensoren oder Ultraschallsensoren.

eine kleine Übersicht findet ihr unter tour.jpg

Der schwarze vertikale Block oben ist der Motor mit vertikaler Achse. Dieser Treibt den ganzen oberen Teil (blau) an, der aus Schleifscheibe und Sensoren besteht (alles in blau).

in den Detailskizzen tour_details.jpg (Ansicht von Unten) sind die Schleifstreifen (gelb) und die Schleifklötze zu erkennen.

Die Schleifstreifen möchte ich eigentlich auf eine einfachen PCB ätzen (also eine dünne Kupferschicht). Sie werden wohl eine Dicke von ca 1-2mm haben.

Als Schleifklötze (schwarze Striche oder Punkte in der Skizze. Diese sind fix auf dem Roboter verankert, drehen also nicht mit) wollte ich eingentlich Schleifkohlen, die in Modellbahnen verwendet werden benutzen. Diese gibt es aber nur in Durchmessern ab ca 3mm, was eindeutig zu dick ist.
--> Was denkt Ihr; wäre es möglich dazu einfache Bleistiftminen zu benutzen. Eine weiche Mine mit Durchmesser ca 0.5-1mm sollte es womöglich tun...

Ich muss für die Stromversorgung ein Vcc von 5V (max 300mA) und ein dazugehöriges GND übertragen

Zusätzlich entweder für den Sharp ein Analogsignal 0-5V
oder für den Ultraschallsensoren 2 Datenleitungen I2C

Für den Sharp kann ich das Analogsignal auf der Seite des Prozessors sicher noch filtern, sollte also nicht allzugrosse Probleme mit möglichen Kratzern auf der Scheibe haben.

--> Wie seht ihr das für das I2C Signal. kann ich das wohl auf diese Weise übertragen? Schleifkontakte? (weiss leider die übertragungsgeschwindigkeit (frequenz von SCL) noch nicht, werd das noch nachtragen...)

--> Hat jemand Erfahrung mit selbstgemachten Schleifkontakten?

danke im Voraus, MikroTex

[Madgyver]

Ich würde einfach mal sagen, dass Schleifkontakte, auch proffesionelle, nicht wirklich dazu geeigent sind um Sensor daten zu übermitteln. Egal ob Analog oder über I2C oder irgen ein anders Protokoll.

[MicroTex]

irgendwelche lösungsvorschläge? ich bin ja gewiss nicht der erste, der einen Sensoren kontinuierlich drehend montieren will...

- sharp per drehenden spiegel ablenken?...damit bin ich leider auf einen einzigen Sensoren (optisch) beschränkt....

[BlackDevil]

und wenn du das mit IR oder Funkstrecken machst?

IR strecke sollte soweit gehn wenn der senderund empfänger im mittelpunkt sind

dann bleiben sie ja an ort und stelle udn drehen sich nur um die eigene achse

[Madgyver]

Jo, für Stromversorgung kann man wieder schleifkontakte nehmen, das ist keine thema. Sensor signale würde ich persönlich dann auch über IR machen. besonders wenn eine I2C Möglichkeit da ist.

[sigo]

Ich habe mal CAN-Signale von fahrenden Robots (in einem Schienensystem) über Schleifleitungen übertragen. Wir haben es hinbekommen, dass das störsicher auch in schmutziger Umgebung auf Jahre funzt. War aber eine Optimierung an allen Fronten (Schleifermaterial- und Geometrie, CAN-elektrik und auch ein eigenes Protokoll..

I²C würde ich nicht über Schleifleiter schicken, da gibts ja nicht mal eine automatische Protollwiederholung, wie beim CAN. Wenn Schleifleitung, dann CAN.

Ich schließe mich aber meinem Vorredner an und würde die Daten per IR übertragen.

Als Schleifer fertige Kohlebürsten verwenden.

Gruß
sigo

[MicroTex]

für den Ultraschallsensoren SRF10 geben sie an, dass er per "standard I2c" kommuniziert...
was heisst das für die SCL frequenz? ich kann nirgens informationen über die Kommunikationsgeschwindigkeit finden... kann ich die frei wählen?

ich würde eigentlich schon gerne Schleifkontakte benutzen, aber ihr seht das eher pessimistisch

für die kommunikation per IR: wie soll das gehen: ich brauche 2 bidirektionnelle Leitungen. da stellen sich für mich 2 probleme:

1: Da das ganze drehend montiert und die Drehachse durch den Motor blockiert ist muss ich die IR-Schnittstellen mit einem gewissen Abstand zur Drehachse montieren. Somit habe ich aber für gewisse Winkel keine direkte Sicht zwischen Sender und Empfänger... müsste also mindestens 2 Sendestationen bauen...

2: Ich brauche 2 bidirektionnelle Signale. Werden die sich nicht gegenseitig stören (muss ich die signale noch frequenzmodulieren um sie auseinanderhalten zu können?).

--> irgendwie scheint mir dieses konzept von I2C per IR recht kompliziert... wurde das schon gemacht?

[uwegw]

Ne einfache Möglichkeit für Schleifkontakte wäre nen Klinkenstecker+Buchse...

[Stoneman]

also ich habe schonmal von klinkensteckern gehört, die können auch direkt als Achse verwendet werden. Allerdings hast du da nur 3 Kontakte, bzw. du musst mehrere nehmen.

[Blackbird]

Stromversorgung geht über 2 Kugellager und isolierte Hohlwelle, in der eine weitere isolierte Welle fest steckt. Also ein Aufbau wie beim Klinkenstecker.
IR- (oder allgemein: optische) Verbindung geht über zentrisch befestigte Plexiglasringe mit eingelassenem Fototransistor bzw. (mehrere) LED. Einer ist fest (Stator), der andere dreht sich mit (am Rotor). Die Stirnflächen stehen sich unmittelbar gegenüber.
Ringe unterschiedlichen Durchmessers kann man wie beim Klinkenstecker (optisch isoliert) ineinandersetzten. So kann man mehrere optische Übertragungen aufbauen.
Bidirektionalität könnte man mit unterschiedlichen Farben und Filtern in einem Ringpaar hinbekommen.
Hab's noch nicht getestet.

Blackbird