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Thema: RN-Vorschlag: 3D-Gyro + G-Sensoren (IMU)

  1. #1
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    RN-Vorschlag: 3D-Gyro + G-Sensoren (IMU)

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    Hallo,

    ich möchte mal einen Vorschlag für ein neues Board machen:

    für bewegliche Roboter ist eine Lageregelung immer ein Thema, insb. wenn man nicht 100% eigenstabil baut, es an den Rädern zu schlupf kommt, so daß die Schrittzählung versagt, etc.pp.

    Ich fände folgendes eine gute Lösung:

    Ein Basisboard mit Beschleunigungssensoren für längs/quer-Beschleunigungen und einen Gyro für die Hochachse. Damit könnte man alles Erfassen, was man braucht um eine Fahrzeugbewegung zu erfassen.

    Das Ganze mit einem Anschluß über I2C, um es an das Haupt-Controllerboard anzuschließen. Vielleicht einen kleinen AT-Mega mit drauf, der ein bischen Vorverarbeitung leisten kann, und das ganze konfigurierbar macht (z.B. ob Werte nur abgefragt werden oder im Takt kommen, ob es nur Alarm/Schwellenwerte gibt, Vorfilterung/Mittelung gegen Rauschen, etc.)

    Dann zwei Steckbare Zusatzboards, um Gyros für die restlichen Achsen nachzurüsten, und den Beschleunigungssensor für die Z-Achse. Volles 3D braucht ja vermutlich nicht jeder, aber die Heli/Flieger-Fraktion könnte davon natürlich profitieren.

    Fertige professionelle Module gibt es natürlich, aber bei Preisen > 1000EUR kommt man schon ins grübeln...

    Bestünde da Interesse dran?

    Gruß
    Reinald

  2. #2
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    Hallo Reinald,

    einen 3D Beschleunigungssensor (+-3g oder brauchst Du mehr g? ) gibt es fertig als Modul von Parallax.
    Zu einem, wie ich finde, durchaus annehmbaren Preis von 40US$.

    Nennt sich Hitachi H48C Tri-Axis Accelerometer Module
    Siehe http://www.parallax.com/detail.asp?product_id=28026

    Es fehlt also nur "nur noch" ein entsprechendes Gyro Modul.
    Doch leider kenn ich da keines.

    Gruß
    m.artmann

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von m.a.r.v.i.n
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    Hi,

    ich Suche auch schon eine Weile nach sowas für einen balancierenden Bot.
    Bei Spark Fun gibt es z.B. ein relativ günstiges Gyro/Accel Board (für 110$). Siehe http://www.sparkfun.com/commerce/pro...roducts_id=741

    Sowas nachzubauen, wäre sicher kein Problem, wenn man an die Bauteile kommt. Ein Trägerboard mit Prozessor, der verschiedene Module aufnehmen kann, wäre keine schlechte Idee.

    Gruß m.a.r.v.i.n

  4. #4
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Tja wäre sicher nicht schlecht wenn mal jemand sowas angehen würde. Vieleicht ähnlich wie das genannte Board aber gleich mit Controller und Firmware und RN-kompatibler Schnittstelle (am besten 10 pol Datenstecker, dann passts schnell an alle RN-Boards). Ein paar Demoprogramme und vielleicht ne fertige Platine könnte Integration in Vorhaben dann erheblich erleichtern.

  5. #5
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    Dann sollten wir mal versuchen, ein paar Rahmenbedingungen festzulegen:

    a) Größe: Ich würde plädieren für "möglichst klein". Oder zumindest das kleine RN-Format. SMD oder gar BGA-Bauteile sollte vorbestückt sein.

    b) Anschlüsse: I2C, Prog, Strom, vielleicht RS232

    c) Controller: IMHO ja, denn die Daten von Accellerometer und Gyros müssen hintereinandersortiert werden. ein Bischen vorfilterung etc. wäre auch machbar.

    d) Modular: ich würde 2x Gyros rechtwinklig zum Aufstecken einplanen. die 2/3 Achse braucht nicht jeder, und die Gyros sind ja ein relativ kostspieliges Bauteil. Da braucht dann aber nicht viel mehr als die Gyros selber draufzustecken, die restliche Beschaltung sitzt auf dem Hauptboard.

    e) Potentiell brauchbare Bausteine:
    Accelerometer:
    Hitatchi H48C (3Achs)
    ADXL 202 (2-Achs?) und andere Typen von AD

    Gyro:
    ADXRS 150/300/401 (worin unterscheiden sie sich?)
    Gyration MG 1101 (http://www.gyration.com/en-US/GyroTech.html)

    Einige Anregungen kann man sich auch vielleicht
    hier http://www.dprg.org/projects/2003-01a/ holen.

    Kleine Anmerkung zum Schluss: Beim Schaltungsentwurf kann ich leider nicht helfen - da hab ich 0 Ahnung (Mein Seite ist eher Software...)

    Gruß
    Reinald

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Servus,

    zur Erfassung im 3D-Raum gibts ein nettes Modul das wirklich nahezu je nach eingespielter Firmware alles kann, auch Lageänderungsmessung, Drehwinkel, Vibrationsmessungen im 3D-Raum. Das spart dir wirklich alle Gebersysteme im Antrieb udn Schlupf gibts da keinen gemessenen mehr

    => http://www.montronix.de/cms/modules/...php?storyid=16

    Grüße Wolfgang

  7. #7
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    Hallo Wiesel!
    Klingt ja interessant, was du geschrieben hast, aber ich glaube 12000€ liegen dann doch etwas außerhalb des Hobby Bereichs.
    Qualität hat seinen Preis, aber vielleicht findet man ja noch was brauchbares für weniger.


    MfG ACU
    http://www.roboterbastler.de
    endlich wieder online

  8. #8
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    Das board von Sparkfun bietet ja tatsächlich (fast) alles was man so haben wollen würde. Da lohnt sich ein Neuentwurf ja eigentlich gar nicht mehr.

    Es sitzt natürlich kein Controller mit drauf, dafür ist es unschlagbar kompakt, es ist ja im Grunde nicht mehr als ein Evaluation-Kit für diese zwei Chips zusammengefasst.

    Problem a) es ist nicht lieferbar.
    Problem b) Der Preis an sich ist ganz ok, allerdings dürfte der sich auf dem Weg nach Deutschland fast verdoppeln, bei Einzelbestellung.

    Aber man könnte das ja durchaus als Vorbild nehmen, die Chips kosten zusammen ca. 60$.

    Wäre also ein "Nachbau" dieses Platinchens incl. Bestückung für 100EUR machbar? 10Stück sollten sich doch davon an den Mann bringen lassen...

    Gruß
    Reinald

  9. #9
    Administrator Robotik Einstein Avatar von Frank
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    Mit Controller der schon etwas vorinterpretieren kann wäre es natürlich noch viel schöner. Neben serieller RS232/I2C wären aber ein paar normale Ausgangsports die man direkt zum Auslösen von Interrupts etc. nutzen kann, wichtig. Seriell könnte manchmal zu langsam sein.
    Eigentlich sollte sowas weit unter 100 Euro bleiben sonst wirds für wenige interessant werden. Chips für 60 Dollar scheinen mir da schon etwas sehr teuer.

  10. #10
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    Nun, die Chips haben nun mal ihren Preis. Und da wir vermutlich keine 100er Stückzahlen planen sollten, wird sich da auch nicht viel dran ändern. Daß damit die potentielle Kundschaft schrumpft, ist auch klar aber nicht zu ändern.

    Das ADXL 330 (3-Achs Acceleromter) liegt bei 8,60 EUR. (Einzelstück)
    Das ADXRS 300 Gyro (1-Achse) liegt bei 30$ (1000er Stückzahl)
    wenn Du das für 3-Achs aufbauen willst, dann hast Du allein schon 90$ an der Backe


    Einen Preis für das neue Invisense IDG300 2-Achs-Gyro habe ich nicht finden können, aber soll nach Gerüchten bei 50$ liegen.

    Da wird am Preis wohl nicht viel zu machen sein.

    Alternativ könnte man natürlic ein neues, kompaktes Controllerboard mit Mega256 (naja, oder doch Mega12 entwerfen, speziell für mobile/fliegende Bots. Da kommen dann Gyros und Accelerometer mit drauf, direkt an den Chip. Die Schnittstellen braucht man dann auch nicht mehr rauszuführen, was das Ganze etwas kompakter macht.

    In welche Richtung soll es gehen?

    Gruß
    Reinald

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