Quadraturencoder mit Gabellichtschranken und Zahnrad

[mausi_mick]

Die Abweichung ??

etwas problematisch, theoretisch wohl bei wenigen mm , in der Praxis nach einer "eckigen" Runde 4-5cm.

Wobei da einige Dinge zusammenkommen:
- unterschiedlicher Start links/rechts führt zu leichtem Schwenk im Startmoment ("Urknall"). (scheint mittlerweile gut gelöst zu sein)
- Kurvenlauf, ab ca 60 cm weicht der Fahrweg von der Geraden ab (z.T. durch geringfügig andere Raddurchmesser) Fehler unter 1% (1cm bei 1 m Fahrweg)
- unterschiedliches Abbremsen links / rechts führt zu leichtem Schwenk beim Stopp. ( scheint mittlerweile gut gelöst zu sein)
- Drehtoleranz und Versatz bei Drehung (Schlupf) (vermutlich unter 1°), Versatz nicht festgestellt , Fahrzeug ist aber nicht austariert.

Ich weiss aber noch nicht, wie stabil das ist, auch in Abhängigkeit vom Akkuladezustand.

Genauer untersuchen muss ich das auch mit dem Kurvenlauf, der wohl auch an den unterschiedlichen Motorkennlinien liegt.

Werd mich jetzt aber hauptsächlich um die Fahrweg-Programmierung für das Saugen kümmern und parallel dazu den VL53L1 (<= 4m Reichweite)
testen, vielleicht an einem Doppelservo, damit ich auf 360° Erfassungsbereich komme.

Werd aber die grossen Flächen (gibt es so was ?) nicht mäanderförmig abfahren, sondern eher in verschachteleten Rechtecken.
da brauch ich keine 180° Schwenks, sondern nur welche mit 90° - und auch deutlich weniger !

Fahr das jezt mit Fast-PWM (Prescaler = 8, Phase-Correct-PWM machte Ärger mit delay(...), da ich PWM an PIN5/6 (TIMER0) habe.

Die InterruptRoutinen für die Encoder gehen über PinChangeInterrupt, da bin ich nicht auf PIN2/3 angewiesen (UNO/NANO).
Die Encoder hängen jetzt an A0,A1 bzw. A2,A3.

[mausi_mick]

Die Antriebsräder hatten wohl echt leicht unterschiedlichen Durchmesser, ich hab sie getauscht geegen welche, wo der Durchmesser nur ca o,3mm abweicht (bei ca 46 mm Durchmesser). Sie sind auch nicht so elastisch, rutschen aber eher durch (Schlupf).
Das Fahrverhalten damit sit insgesamt besser, ich komme auf ca 2-3cm seitlichen Versatz nach 2 "Runden", danach wird es deutlich schlechter.
Werd mich aber jetzt primär mit dem VL53L1X Abstandsensor / TOF (< 4m) befassen. Ich hab heute zum Drehen mal einen kleinen Stepper getestet, gefällt mir aber vom Stromverbrauch nicht.
Auch benötigt er bzw. ULN2003 4 Steuerleitungen . Da ist mir ein Servo angenehmer, auch wenn die Winkel-Genauigkeit schlechter ist. Ich möchte aber auf >= 360° kommen für ein Rundum-Radar,
da muss ich mir noch was einfallen lassen.

[mausi_mick]

Hab testweise das Servo mit über300° Schwenkbereich realisiert, da ich für den VL53L1X verwenden will (als rundum Radar.)

Link dazu: https://www.youtube.com/watch?v=853TIZpv_fI

[mausi_mick]

Hab den VL53L1X Distanz-Sensor provisorisch auf dem Servo montiert.
Ich muss aber das Getriebe wohl noch verbessern, die chinesischen Zahnräder laufen nicht so richtig.
Auch weiss ich nicht, wie das auf dem Roboter mit Fast-PWM und den delays etc. funktioniert.

Ein 1. Video : https://www.youtube.com/watch?v=45YSCPQymwY

[mausi_mick]

Ich hab das Getriebe etwas ordentlicher gemacht und die Zahnräder (50,20 M=05) besser justiert.
Jetzt läuft der Schwenk stabil. Die Rechweite des Sensors geht an die 4 m (siehe Video).

https://www.youtube.com/watch?v=6G-r...ature=youtu.be

[mausi_mick]

Das Getriebe läuft jetzt stabil.
Ich hab mir zum Test eine eigene Versorgung für das Servo aufgebaut (Step up mit LM29..), da die Versorgung über USB nicht stabil war. Die mit dem VL53L1X gemessene Distanz wird graphisch auf einem Display (ILI3941) dargestellt (bis zur Berandung +/-120 cm).

Video dazu: https://www.youtube.com/watch?v=ulFR...ature=youtu.be

[mausi_mick]

Die Distanzmessung mit dem VL53L1X ist etwas problematisch, wenn die Messung z.B. in Richtung einer Ecke läuft. Da der Abstrahlwinkel des Sensors relativ gross ist, bekommt man dann ein "integriertes" Signal zurück, aus einem rechten Winkel wird so leicht - je nach Distanz - einer zwischen 100° und 150° .
Ich hab den Schwerpunkt wieder mehr in Richtung Antrieb / Encoder gelegt und zwei neue Motoreinheiten realisiert mit einem niederohmigeren Motor (28 Ohm Wicklung), den ich zwischen 2V und 10V betreiben kann.
Die Gabellichtschranken sind jetzt in ein U-Profil eigeklemmt , der Winkel zwischen den Gabellichtschranken beträgt 45° (wenn man die Gehäuseecken der Lichtschranken zuasmmenlegt), das sind ziemlich genau 6x360° + 90° (d.h. 6 1/4 Zahn bei einem Zahnrad m=0.5 und 50 Zähnen).

Als H-Brücke verwende ich eine DRV8838, die ich noch unterhalb des Motors im U-Profil unterbringen kann.
Die Antriebswelle ist kugelgelagert, ebenso die Welle für das Encoderrad.

Video: https://www.youtube.com/watch?v=FeYzljTUgZc&feature=youtu.be