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Thema: outdoor I

  1. #511
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von inka
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    LiFePo4 Akku selber bauen - Video
    Zitat Zitat von Rabenauge Beitrag anzeigen
    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 geschwindigkeit sehr...

    Zitat Zitat von Rabenauge Beitrag anzeigen
    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:

    Code:
    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"?

    Zitat Zitat von HaWe Beitrag anzeigen
    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...
    gruß inka

  2. #512
    HaWe
    Gast
    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.

  3. #513
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    .. 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" 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 der Sprungantwort. Die wurden deutlich besser, Messungen und Auswertungen - 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 . . .
    Geändert von oberallgeier (26.08.2020 um 17:13 Uhr) Grund: Danksagung
    Ciao sagt der JoeamBerg

  4. #514
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von Rabenauge
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    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.
    Grüssle, Sly
    ..dem Inschenör ist nix zu schwör..

  5. #515
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    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

  6. #516
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von inka Beitrag anzeigen
    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.

    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    Besser wäre vermutlich aber auf jeden Fall ein schaltbares Getriebe...
    Das ist bei einem Elektromotor komplett daneben. Hier mal ein typisches Motor-Kennlinienfeld

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	DC-MotorKennlinie.jpg
Hits:	7
Größe:	49,3 KB
ID:	35211

    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
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  7. #517
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    Besser wäre vermutlich aber auf jeden Fall ein schaltbares Getriebe...
    Zitat Zitat von Klebwax Beitrag anzeigen
    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.


    MfG

  8. #518
    HaWe
    Gast
    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.

  9. #519
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    1.899
    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
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  10. #520
    HaWe
    Gast
    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.

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