Mono Wheel Bot

[Klingon77]

hi ahM_Key,

wusste bis Dato nicht, daß es sie einzeln zu kaufen gibt.

Schön zu hören - werde dann bei Gelegenheit mal schauen, was die so kosten.

Gruß, Klingon77

[recycle]

Schön zu hören - werde dann bei Gelegenheit mal schauen, was die so kosten.

Ich habe gerade mal Google befragt und gleich beim ersten Link etwas für mich neues gefunden:

http://www.neckermann.de/index.mb1?m...gs_group=&ct=1

Seit ich mein letztes Fahrrad auseinandergenommen habe ist die Entwicklung auch da um einiges fortgeschritten

Ich glaube bei den meisten der abgebildeten (Profil)Felgen braucht man sich um die Stabilität wirklich keine grossen Gedanken machen.

[Murdoc_mm]

Mahlzeit,

Ich versuch mal ne kurze Zwischenbilanz.

Nun ich wende mich von meiner Zahnkranzidee ab und würde sagen das die Gummiräder für den Antrieb die deutlich besten Eigenschaften haben (effektiv und einfach, egal wie sie auf die Felge/Kugel/usw. gedrückt werden).
Das könnte man ja mal so festhalten oder?

Eine Führungsschine wird aber nicht wegzudenken sein. Die möglichkeit des herausfallens ohne F.-schine ist zu groß außer man verhindert es durch die Konstruktion (siehe Bügel und Nabe). Da ist wahrscheinlich der Aluring von Klingon77 erstmal die einfachste Lösung (gibt en nötigen Halt und stabilisiert die Felge/Kugel/usw. noch zusätzlich).

Der Schwerpunkt muss so tief wie möglich liegen (erstmal, für diese Aussage egal in welchem Gewichtsverhältnis von Lauffläche und innenleben).
Solange der Schwerpunkt (von oben/unten gesehen) innerhalb der Auflagefläche des Rades liegt (oder wenn man von vorn/hinten schaut) senkrecht oberhalb der Auflagelinie (Auflagefläche ist ja von vorn/hinten gesehen ein Strich ) bleibt der Bot stehen. Ist der Schwerpunkt weit oben gelegen kommt er schneller bei gleichem Neigungswinkel in den Außerhalb-bereich als ein weiter unten gelegener Schwerpunkt. -->Schwerpunkt unten=mehr Stabilität

Ich hoffe ich habe es richtig erklärt.

So das wars erstmal mit der Bilanz. Natürlich möchte ich nicht sagen das diese Konstruktionen nun die Lösung sind (wer ne Idee hat raus damit). Dies dient erstmal nur dazu auf einen Nenner zu kommen.
Und selbstverständlich ist das meine Bilanz und wer denkt das eine andere Konstruktion doch besser ist, einfach warum aufschreiben und mich umdenken lassen.

@Toemchen
Die Kugel ist ne Klasse idee. Aber ich habe ne andere Erklärung warum die gut steht. Ich glaube nämlich nicht das zwischen der Auflagefläche einer Kugel (die theoretisch den Boden in einem winzig kleinem Punkt berühert) und der Auflagefläche eines Reifens (theoretisch eine kleine, schmale eliptische Fläche) viel unterschied besteht. (das die Flächen in der Praksis größer und vielleicht unförmiger sind macht am Ende das gleiche Problem)

Liegt der Schwerpunkt des Rades (als Beispiel gebaut aus der Kugel um die Rundungen perfekt zu haben) nicht im Zentrum (der ehemaligen Kugel)verhält sie sich wie ein Steh-Auf-Männchen. Die lauffläche versucht den Schwerpunkt so nahe wie möglich an den Boden zu bekommen und richtet sich auf. Das setz natürlich voraus das die kürzeste Strecke zum Boden durch die Mitte der Lauffläche führt und das der Schwerpunkt außerhalb der (Bot-von-der-Seite-vorstell) Mitte des Rades ist.

Oder liege ich da falsch? (Ich hoffe ich konnte es verständlich erklären was ich meine)

Und wie von Klingon77 gesagt ist eine solche Kugel wahrscheinlich eher schwer aufzutreiben.
Aber ich seh nicht das Problem das sie nicht aus Metal sein darf. Man kann ja (Achtung Spinnerei ) Krebband oder ähnliches drumwickeln. Oder dünn ein bischen Silikon (oder was anderes) auftragen und mit Klebeband gegen zuviel Verschleis schützen. (alles was jetzt geschrieben wurde kann bitte als Denkanstoß genutzt werden)

@ Toemchen again: Drehen per Haft- und Gleitreibung? Das währe cool! Auch wenn das nicht gleich Einzug in den Bot hält wäre das auf jeden Fall später als Erweiterung vorsehen (falls er zustande kommt).
Ist das aber als Hauptlenkung günstig? Dürfte ja nicht so schwer sein. Einfach den servo langsam in Lenkrichtung bis an den Anschlag bewegen und dann schnell gegen Lenkrichtung bis andere Seite Anschlag. Je nachdem wie viel Masse und wie schnell die Masse bewegt wird erhält man eine kleine oder etwas größere Drehbewegung.
Auch müsste die Stehfläche dann recht groß sein damit der Bot nicht umfällt wenn der Servo auf Anschlag ist --> das spricht für flache Lauffläche und damit vereinfacht sich die Konstruktion ein wenig.
Aber einen Haken seh ich auch. Man braucht zusätzliche Hardware um festzustellen wie weit der Bot sich gedreht hat. (oder ist das eher unwichtig?)
Und man muss immer anhalten um zu drehen.

@recycle und ähm_key
Ich glaube auch das die Profilfelgen an sich stabil genug sind.

Wenn sich keine Kugel findet wie wärs denn hiermit: eine der besagten Profilfelgen kaufen und einen Mantel der wenig Profil hat, eine schmale Lauffläche und abgerundete Seiten (z. B.: http://www.neckermann.de/produkt/pro...=6&mb_v301_s=1)
Damit würde man die Auflagefläche groß halten (Stabilität) und trotzdem Kurvenfahrten ermöglichen.

Was haltet ihr von der Idee?

Gruß Murdoc_mm

[recycle]

Eine Führungsschine wird aber nicht wegzudenken sein. Die möglichkeit des herausfallens ohne F.-schine ist zu groß außer man verhindert es durch die Konstruktion (siehe Bügel und Nabe).

Anstatt die Laufrollen in einer Führungsschiene laufen zu lassen, könnte man die Felge auch direkt über die Laufrollen führen.
Eine Möglichkeit wäre z.B. je eine Rolle die von unten gegen die Felge drückt, eine von rechts und eine von links.

Eine andere Alternative wäre statt Laufrollen, Laufwalzen die passend zum Querschnitt der Felge aussen dicker und und der Mitte dünner sind zur Führung zu verwenden.

[Lunarman]

die Kugel funzt net, wenn sie abgeschnitten wird. Ist so. Denn ne Kugel kippt deshalb nicht um, weil sie immer im Gleichgewicht ist und auf allen Achsen auf alle Arten symmetrisch ist. Das ist eine abgeschnittene Kugel aber nicht mehr, sobald die ein wenig scief steht kippt die genauso um.

[recycle]

Denn ne Kugel kippt deshalb nicht um, weil sie immer im Gleichgewicht ist und auf allen Achsen auf alle Arten symmetrisch ist.

Gerade weil Kugeln sich aufgrund ihrer Symmetrie immer im Gleichgewicht befinden, kippen sie recht leicht um.
Man spricht dann allerdings eher von wegrollen als von umkippen

Das gilt allerdings auch nur, wenn die Kugel nicht nur von ihrer Form, sondern auch von der Gewichtsverteilung symmetrisch ist, also ihren Schwerpunkt genau im Zentrum hat. Die Kugel befindet sich dann zwar immer im Gleichgewicht, dabei dürfte es sich aber um ein labiles Gleichgewicht handeln.

Wenn der Roboter irgendwie aus eigener Kraft von der Stelle kommen soll, wäre eine symmetrische Gewichtsverteilung nicht besonders günstig.

Das ist eine abgeschnittene Kugel aber nicht mehr, sobald die ein wenig scief steht kippt die genauso um.

Wenn man an einer Kugel etwas abschneidet kann man ja eigentlich nicht mehr von einer Kugel reden

Ich glaube so wie toemchen sich das denkt, würde der Rest von der Kugel nicht von alleine umkippen.
Er will den Schwerpunkt der Kugel ja aus dem Zentrum nach unten verlegen. Damit befindet die Kugel sich dann nicht mehr im labilen, sondern im stabilen Gleichgewicht.
D.h sie kippt dann nicht mehr um und das dürfte sich auch nicht so schnell ändern, wenn man an beiden seiten symmetrisch etwas abschneidet.
Naja, wenn man genug abschneidet ändert sich das wohl schon. Aber ich glaube eine Kugel nehmen um da einen Ring draus zu schnitzen hatte toemchen auch nicht vor

[Klingon77]

hi,

gestern Abend auf der Arbeit habe ich mal eine erste grobe Skizze des Rades angefertigt. Komme aber leider nun erst zum posten...

Es geht nur darum, die Rahmenbedingungen abzustecken.

Bild hier  

von außen nach innen:

1) Reifen mit Felge: goldfarben (nur angedeutet gezeichnet)
ca. 500mm Außendurchmesser; ca. 40mm im Durchmesser

2) Außenkranz: silber - Alu 8mm breite; 20mm dicke. Dieser Außenkranz wird fest mit der Felge des Reifens verschraubt.

3) Statorring mit Laufrollen: rot und türkis.
Statorrig aus 8mm Alu
Laufrollen aus Rolerblades mit weicher Gummiauflage

es fehlt noch alles andere:
Seitlich angebrachte Halterollen
Plattform
Motoren
usw.

die beiden unteren Rollen könnte man je mit einem Motor antreiben.
die obere Rolle möchte ich gerne nach oben und unten verschiebbar gestalten. Dann kann man mit dieser die Anpresskraft des Antriebes einstellen.

Was denkt Ihr darüber?

Gruß, Klingon77

[ähM_Key]

Warum nicht eine Rolle unten in der Mitte Antreiben ?

Wenn sich das Teil ausbalancieren soll (durch irgendwelche bewegten Gewichte oder Gyros), ist es aber glaube gut, wenn das ganze wie ein inverses Pendel, d.h. mit dem Schwerpunkt so weit oben wie möglich aufgebaut ist.
EDIT: Totaler Quatsch (es ist doch schon spät )...wie soll man denn dann vorwärts kommen...

[Murdoc_mm]

die beiden unteren Rollen könnte man je mit einem Motor antreiben.

Hoj? Warum denn zwei Räder antreiben? Eines müsste doch voll ausreichen und bei zwei angetriebenen Räder ist der Schwerpunkt sehr viel schwieriger unten zu halten als bei einem angetriebenem Rad. Außerdem brauch man für zwei Antriebräder mehr Mechanik.

Oder meinst du es ist schlecht wenn ein Rad immer unten ist und damit den großteil des Gewicht des Innenlebens (Akku, Motor,...) tragen muss?

[recycle]

Der rote Statorring der die Laufrollen hält sieht zwar schick aus, der Bestrebung den Schwerpunkt möglichst weit nach unten zu legen kommt er aber nicht sehr entgegen.
Oben bringt er selber Gewicht rein und unten blockiert er Platz an der tiefsten Stelle.
Oder sollen Akkus, Motoren usw. gleichmässig rechts und links vom Statorring verteilt werden?