drecksbot - Mein erster Roboter

[filth]

Hallo zusammen,

ich möchte anfangen mir meinen ersten Bot zu bauen.
Meine Idee ist aber nicht primär auf eine uC - Steuerung zu setzen, sondern ein kleines Notebook auf dem Bot zu installieren, so dass das "Hirn" in Java läuft.

Warum Java? Nun ja, ich glaube, dass man einfach mehr Möglichkeiten hat, was beispielsweise Mustererkennung, AI usw hat. Ausserdem fühle ich mich in Java "zuhause".

Genug blabla - ich habe auch konkrete Fragen. Durch den Einsatz eines Notebooks wird das Gewicht natürlich höher ausfallen. Kleine, alte Netbooks wiegen etwa 1.5 kg, mit dem Gestell und weiteren Platinen kommt man wahrscheinlich über 2kg Gesamtgewicht.

Welche Antriebsart eignet sich am besten? Ich schwanke zwischen 2 separat angetriebenen Achsen und Ketten - also wie bei einem Panzer.

Hat eines davon Vor / Nachteile? Was würdet ihr mir raten?

Danke!

[s.frings]

Ketten haben viel Reibung, ganz besonders bei Kurven. Mit Ketten kannst Du keine exakten Kurven fahren.

An einfachsten sind Dreiräder zu lenken (finde ich), wo zwei Räder einzeln angetrieben sind (mit Drehgeber) und ein Spornrad.

Dann gibt's natürlich die KFZ Variante, also mit einer gelenkten Achse und einer angetriebene Achse. Da brauchst Du aber ein Differentialgetriebe und der Lenkbereich ist sehr viel stärker eingeschränkt, als beim Dreirad. Für diese Variante bietet sich an, auf Restposten im Modellbau Handel zurück zu greifen oder ein Spielzeug-Auto auszuschlachten.

Was Java angeht: Es gibt auch Java VM für AVR und ARM Mikrocontroller. Siehe Lejos, eine Java Implementierung für Lego Mindstorms.

Du könntest auch den Computer auf den Tisch stellen und das Fahrzeug per Bluetooth fernsteuern. Dann musst Du den Computer nicht spazieren fahren. Das Modul BTM-222 kann man bei Ebay finden. Es ist billig, einfach und funktioniert makellos. Beschreibung: http://meinemullemaus.de/elektronik/btm222/index.html

[filth]

Hmm das ist auch eine Alternative - allerdings wäre der Bot nicht mehr ganz autonom, sondern würde nur dann laufen, wenn der Steuerrechner läuft.

Allerdings würde ich doch lieber den Rechner mit rumfahren lassen - so hätte man bequem wlan und auch genügend Resourcen, um beispielsweise Mustererkennung mit Webcams zu betreiben.

Theoretisch könnte man noch freie USB Ports als Stromversorgung abzweigen. Soweit ich weiß, können pro Port max 500mA gezogen werden, falls sich das Gerät als "Highpower" anmeldet.

Was den Antrieb angeht, denke ich auch, dass 2 angetriebe Räder mit einem Spornrad für den Anfang am besten / einfachsten ist.

Ich habe jetzt gesehen, dass es unterschiedliche Radgrößen und Untersetzungen gibt. Da ich gar keine Erfahrung diesbezüglich habe, bin ich auf eure Hilfe angewiesen - das Ganze soll ja etwas größer werden, daher denke ich, dass die Räder 100mm Durchmesser haben sollten. Welche Untersetzung sollte das Getriebe haben?

[Richard]

Hmm das ist auch eine Alternative - allerdings wäre der Bot nicht mehr ganz autonom, sondern würde nur dann laufen, wenn der Steuerrechner läuft.

Allerdings würde ich doch lieber den Rechner mit rumfahren lassen - so hätte man bequem wlan und auch genügend Resourcen, um beispielsweise Mustererkennung mit Webcams zu betreiben.

Theoretisch könnte man noch freie USB Ports als Stromversorgung abzweigen. Soweit ich weiß, können pro Port max 500mA gezogen werden, falls sich das Gerät als "Highpower" anmeldet.

Was den Antrieb angeht, denke ich auch, dass 2 angetriebe Räder mit einem Spornrad für den Anfang am besten / einfachsten ist.

Ich habe jetzt gesehen, dass es unterschiedliche Radgrößen und Untersetzungen gibt. Da ich gar keine Erfahrung diesbezüglich habe, bin ich auf eure Hilfe angewiesen - das Ganze soll ja etwas größer werden, daher denke ich, dass die Räder 100mm Durchmesser haben sollten. Welche Untersetzung sollte das Getriebe haben?

USB Ports als Stromversorgung: Du Träumst. ein etwas größerer Bot
mit Motor + Getriebe zieht zwischen 3 und 20 A, je nach Belastung!
Für die Motor Steuerung sowie Sensorauswertung, Drehgeber u.s.w.
braucht es auf alle Fälle einen µC. Da ist ein Java Programm viel zu
Langsam, außerdem fehlen einen Laptop gewöhnlich Schnittstellen mit
denen "Zeitnah" einzelne Bit`s gesteuert werden können.

Die ganze Steuerung Hardware + Software muß ein µC machen, die Befehle,
Auswertung, Kamera u.s.w. kann dann ein Java Programm über RS232/USB
erledigen.

Als Expertentier Plattform habe ich eine 60 cm Gartentisch Leimholz
Platte (Rund) genommen. Mit entsprechend großen, 10 mm dicken
Alu Winkeln 2 Scheibenwischer Motore (Pollin) befestigt. einen Dual
Motortreiber, ein Steckbrett, 25 cm Sack Karren Räder, Lagerblöcke für
die Achsen...Alls zusammen unter 100 €. Die Motoren lassen sich
gut mittels PWM ohne (nennenswerten) Drehmoment Verlust in der
Drehzahl regeln.

Gruß Richard

[filth]

Hallo Richard,

ok, dann ist USB als Stromversorgung schon mal gestorben - was eigentlich nicht weiter tragisch ist.

Was die Steuerung angeht: so wie Du schreibst hatte ich das auch vor. Wenn wir jetzt alleine über die Fortbewegung reden, sollte das so sein, dass die Berechnungen auf dem Rechner durchgeführt werden und über RS232 zu einer Steuerplatine gehen, die die Motoren letzendlich antreibt.

Odometriefeedback geht wiederrum zurück an den Rechner, der dann entsprechend korrigierend eingreifen kann.

Auf diese Weise kann ich mich drauf beschränken, auf der Steuerplatine mit dem uC lediglich eine Art "Befehlsinterpretation" zu programmieren und kann den Rest bequem in Java erledigen.

Gruß
Alex

[s.frings]

Statt RS232 würde ich entweder USB (natürlich mit USB2Serial Adapter) verwenden oder Ethernet. Ist irgendwie zeitgemäßer.

[filth]

Du hast Recht - das erspart dann auch gleich das Leid mit virtuellen Ports (USB->Serial) unter Windows und man kann viel bequemer auf den Ethernetport zugreifen.

Eine andere Frage (die ich aber auch schon in der Bauteilsuche gestellt habe):
Reichen 2x RB 35 mit einer 50:1 Untersetzung aus, um einen ca 4 - 5 kg Bot mit 100mm Rädern vernünftig anzutreiben?

[Richard]

Hmm, wenn ich mir so die Rasenmäher Bot Threads so durchlese
bin ich davon nicht wirklich überzeugt. Wenn Du nur auf Parkett Boden
"Rollen" wilst mag das gehen. Zur Motor-Treiber lese Dir einmal.....
http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=112
....Durch und eventuell auch passend dazu...

http://www.shop.robotikhardware.de/s...roducts_id=132

...mit den beiden kann man per RS232 b.z.w. I²C
mit einfachen Print Befehlen oder übers Terminal Motoren
ansteuern. Bei beiden Beispielen sind am Ende der Site
Beschreibungen der Befehle u.s.w. Downloadbar. Sollte
also (fürs erste) schon für Java reichen. Ethernet halte ich durch
den IP Stack und dessen Antwortzeiten für schnelle Steueraufgaben
eher nicht geeignet. Das ist eher etwas für Licht oder Heizung,
Kaffeeautomat ....geeignet.

Gruß Richard

[filth]

Hallo Richard,

die Platinen kenne ich, ich bin mir aber noch nicht wirklich sicher, ob ich auf die zurückgreifen möchte, oder doch selbst was aufbaue.

Du schreibst, dass du nicht überzeugt bist - was genau meinst du? Dass das Drehmoment der Motoren ausreicht? Sollte ich doch lieber 4 Stück verwenden?

Ist eine (TCP) Kommunikation über Ethernet wirklich so langsam? Man könnte auf UDP ausweichen und eine Fehlerkorrektur implementieren. Ansonsten würde ich dann doch einen USB -> Seriell Adapter benutzen.

Grüße
Alex

[Richard]

Hallo Richard,

die Platinen kenne ich, ich bin mir aber noch nicht wirklich sicher, ob ich auf die zurückgreifen möchte, oder doch selbst was aufbaue.

Du schreibst, dass du nicht überzeugt bist - was genau meinst du? Dass das Drehmoment der Motoren ausreicht? Sollte ich doch lieber 4 Stück verwenden?

Ist eine (TCP) Kommunikation über Ethernet wirklich so langsam? Man könnte auf UDP ausweichen und eine Fehlerkorrektur implementieren. Ansonsten würde ich dann doch einen USB -> Seriell Adapter benutzen.

Grüße
Alex

Wie willst Du die dann halbwegs synchron betreiben ohne das sie
durch Fertigungs Toleranzen "gegeneinander" Arbeiten? Zu kompliziert.
Einfach stärkere Motoren und vor allem Getriebe, am besten Schnecken
Getriebe die sind weitgehend selbsthemmend. In den Rasenmäher Threads
waren auch gerade mehrere Berichte von zerlegten Getriebe....

Der Selbstbau von Motortreiber u.s.w. wäre OK, wenn Du die Software
für den/die µC denn selber schreiben willst/kannst und eine sehr ruhige
Hand beim Löten der DMS Motortreiber hast. Ich bin dazu zu "Unruhig".

(Meine) Scheibenwischer Motoren sind billig (ca. 12 €),stark, und können
zwischen 40 1/Min .....70 1/Min umgeschaltet werden. Ich hab es noch
nicht getestet, glaube aber ich könnte mich auf dem Bot setzen und der
brettert trotzdem Los. Feintuning dann über PWM.

Ich betreibe das Ganze z.Z. mittels eePC über USB <> RS 232, Bascom
Simulator, Bascom Terminal Simulator. Nicht sehr elegant weil man im
Bascom Programm (bei der Simulation) auf Timing weitgehend verzichten
muss.

Wenn ich jetzt über VNC vom PC und Wlan den Bot ansteuer, stoppt der
leider erst nach einen halben m, ohne WLan vom eePC aus sofort! Immerhin
kann ich Programm Änderungen bequem vom PC aus vornehmen und muss
nicht vor dem Bot kniehend auf den eePC herumhacken.

Gruß Richard