Idee: Schwebender kopfbewegter LED-Scheinwerfer

[PoWl]

Hi,

ich hatte, als Nachwirkung darauf, dass ich mit nem Kumpel über sein
Bauprojekt mehrerer RGB Mini-Movingheads geredet habe, die Idee, dass
man ja auch einen ganz frei schwebenden bauen könnte.

Ihr kennt ja sicher diese schwebenden Erdkugeln, so in der Richtung
stell ich mir das vor. Die Problem die hierbei zu lösen sind:

- 5 Watt Energie für die LEDs müssen über ein Magnetfeld über ca. 10cm
kabellos in den Kopf übertragen werden
- Der Kopf muss eindeutig verdrehbar und neigbar sein
- Die Daten um die LEDs und eventuell die Mechanik zu steuern müssen mit
übertragen werden.

ich dachte mir das so, dass der LED-Kopf ungefär die Form eines an der
spitzen Seite geköpften Ei hat, so dass das Hinterteil kugelrund ist und
die Seite vorne bei den LEDs flach ist.

Das Ding zum schweben zu bekommen wollte ich so lösen, dass ich nicht
nur einen sondern gleich drei Magnete so anordne, dass sich das Ding
nicht von alleine verdrehen kann. Wenn man diese schwebenden Erdkugeln
mit ihrem einfachen Magneten ein wenig anstupst drehen die sich ja
munter weiter. Um den Kopf nun zu bewegen werden die Magneten in seinem
Inneren durch eine mechanische Konstruktion mit Motoren bewegt, so dass
er sich verdreht oder neigt. Die Magnete stehen also quasi immer fest
freischwebend in der Luft und der Kopf hält sich an ihnen fest, das
Gehäuse bewegt sich also um sie herum. Eine geschickte Regelelektronik
sorgt dann mithilfe von drei weiteren
Permanentmagneten-Spulen-Kombinationen (man muss ja nicht die gesamte
Magnetkraft durch einen elektromagneten aufbringen sondern nur die
magnetischen Kräfte leicht korrigieren um den Kopf im schwebenden
Gleichgewicht zu halten) oben in der Basis dafür, dass die Trägerplatte
mit den Magneten im Kopf brav in der Luft schwebt. Ein Problem wird nur
sein, den Abstand der Trägerplatte zu messen um die Basismagnete
entsprechend zu regeln, da man ja nun drei Magnete gemeinsam regeln muss
und nicht nur einen und noch der sich bewegende Kopf zwischen den
Magneten und der Trägerplatte liegt, der im Idealfall bei jeder
Kopf-Stellung die Oberfläche einer Kugel darstellt, aber ob das zur
Abstandsmessung ausreichend genau machbar ist?. Weitere Fragen sind, ob
man überhaupt die 5W (oder noch mehr?) für die LEDs da kabellos über
eine Induktionsschleife reinübertragen bekommt, ob sich der Kopf dann
ausreichend schnell drehen kann ohne abzureißen, und natürlich zu guter
letzt noch, wie groß der Abstand des Kopfs zur Basis sein kann.
Gewünscht wären schon so 5cm. Wenn die Dinger irgendwo an der Decke
hängen und man vorwiegend von unten draufguckt soll man schon noch
erkennen können, dass die tatsächlich frei schweben. Eine Abhilfe dazu
wär auch, sie unter ein Regal zu hängen oder so.

Haltet ihr so ein Projekt für realisierbar? Welche weiteren Probleme
könnten sich daraus noch ergeben und wie könnte man das Problem mit der
Abstandsmessung für die Regelung angehen?

lg PoWl

[Besserwessi]

Die LEDs zu versorgen sollte das kleinere Problem sein. Das Schweben ist vermutlich das schwierige, vor allem wenn der Abstand so groß sein soll. Für kleine Abstände könnteman theoretisch sogar ganz einfach mit Wirbelströmen arbeiten. Genug Energie für die LEDs wäre da dann auch leicht abzuzweigen.

[PoWl]

Mir ist grad zusätzlich noch die Idee gekommen, dass der Kopf sich nur neigen muss. Die drehbewegung kann in der Basis dadurch erreicht werden, dass die Magnete einfach um die Mittelachse gedreht werden. Die Frage hierbei wäre nur wieder, ob es dann das Teil noch gescheit in der Schwebe gehalten werden kann ohne runterzufallen. Die Bewegung muss natürlich nicht die schnellste sein, Schneckentempo aber auch nicht.

Falls die Magnete in der Basis doch feststehen wäre es vielleicht dennoch möglich, nur einen einzigen für das hauptsächliche Schweben zu verwenden. Und zwar in der Mitte. Zwei oder drei weitere kleinere, die etwas weiter außen liegen, sorgen dann nur noch dafür, dass sich die Trägerplatte nicht verdrehen kann.

Die größe des Kopfes habe ich mir auf so 8-10cm Kugeldurchmesser des hinterteils und so 12-15cm Länge gedacht.