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Thema: Langsame Drehbewegung messen (einfach)

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Langsame Drehbewegung messen (einfach)

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    Hallo,
    ich baue (schon sehr lange) an einem Knickarmroboter der ungefähr die Abmessungen eines menschlichen Armes hat (also Oberam und Unterarm ca 30cm).

    Ich bin jetzt soweit dass ich den Oberarm mit einem DC-Gtriebemotor und dem Motortreiber von Robotikhardware.de antreiben kann. Die Position messe ich mit einem Poti auf der Welle des Oberarmes.

    Dass Problem ist dass ich habe ist dass ich die Geschwindigkeit der Drehbewegung des Oberarmes nicht genau genug bestimmen kann um eine "vernünftige" Bewegung hinzukriegen.

    Nat. gibt es schon zig Lösungen aber ich finde keine die ich realisieren kann, ich zähl mal auf:

    1) Potisignal differenzieren: Zu ungenau vor allem bei der langsammen Geschwindigkeit

    2)Drehgeber:
    Ich habe einige bei ebay gesehen die abgesehn davon dass die iwie teilweise sehr teuer sind meistnes ohen Datenblatte kommen. Die bei denen die Impulse/Umdrehung dabei stehen habe meistens zu wenig.
    Natürlich könnte man über ein Getriebe usw due Drehzal erhöhen aber meine mech. Fähigkeiten sind stark eingeschränkt.

    3) Strommessen:
    Habe ich probiert konnte aber keine Rückschlüsse auf die Drehzahl ziehen.

    4) Einen E-Motor mit antreiben und ihn Generator benutzen und dann die Spannung messen. Das wäre immo meine Idee....

    Aber es muss etwas einfachreres Geben oder nicht?????
    Danke und Gruß aus Düren bei Aachen,

    Involut

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von Hubert.G
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    Eine Möglichkeit wäre ein Schrittmotor anstelle des DC-Motor, da kannst du die Drehbewegung über die Taktfrequenz regeln.
    Oder das Poti über den ADC auswerten. Im FreeRunnig Modus kommen die Ergebnisse in konstanter Geschwindigkeit. Über die Ergebnissprünge kann man auf die Geschwindigkeit schließen.
    Grüsse Hubert
    ____________

    Meine Projekte findet ihr auf schorsch.at

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Nimm doch ein Gyro-Sensor mit niedriger Drehrate. Damit geht das ganz einfach. Du liest einfach den Gyro aus (nimm am besten einen mit Analogausgang, damit arbeitet es sich, wie ich finde, am einfachsten) und Du hast Deine Drehrate. Die arbeiten sehr genau und Verzögerungsfrei und sind schon für ca. 20 Euro zu bekommen. Mit einem Tiefpassfilter (softwareseitig) versehen sollte auch die Drift des Gyros einfach ausgeblendet werden können. Du brauchst ja keine genaue Lage des Armes, die hast Du ja schon mit den Potis.

    Gruss
    Peer

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo zusammen und Danke für die Antworten,

    @Hubert
    Ich will irgendwann auf Schrittmotoren umsteigen. Das ist aber eine nicht geringe Investition die ich immo nicht aufbringen kann.
    Das Differenzieren habe ich schon probiert aber keine brauchbaren ergebnisse erziehlt.

    @Peer
    Das hört sich ja sehr interessant an. Meinst du die von dir angesprochenen Gyros können auch bei Geschwindigkeiten von 360°/12s
    (halbwegs) genau erfassen?
    Und nat. die Frage wo würde ich den Gyro herbekommen?
    Danke und Gruß aus Düren bei Aachen,

    Involut

  5. #5
    Super-Moderator Robotik Visionär Avatar von PicNick
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    Ich würde wie bei einem Servo vorgehen:
    Gegeben wird eine ReferenzSpannung, und der Arm folgt dann nach, bis PotiSpannung <> Referenz gegen null geht.
    Man sollte einen fertigen Servo-IC verwenden können.
    mfg robert
    Wer glaubt zu wissen, muß wissen, er glaubt.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    http://www.austriamicrosystems.com/e...netic-Encoders sogar mit 12Bit Auflösung, also mehr als der ADC bringt.
    Empfehlenswert ist auch noch www.openservo.org

    mfg

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von Thoralf
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    wie wärs mit einem Kompaßsensor....
    Absolut gesehen sind die in Innenbereichen durch Störfelder, Stahlbewehrungen, Heizkörper ja nicht so genau. Da sich die Störungen aber an einem konstanten Ort auch konstant verhalten, kann man sie bei Relativmessungen vernachlässigen (oft).
    Auf diese Weise hätte man einen vlt. ausreichend genauen Winkelgeber und aus Winkeldifferenzen je Zeiteinheit hätte man auch die Drehgeschwindigkeit.
    Gyrosensoren sind nicht unbedingt langzeitstabil, was sich in Winkeldriften über längere Zeit äußern kann. Für eine kurzfristige Geschwindigkeitsmessung im Bereich von Sekunden oder Minuten sollten die aber ausreichen.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Moin,

    ich weiß nicht ob ihr schon eine lösung gefunden habt.

    von mit noch eine kleine anregung sehr ein fach zu realisieren(zumindest Hadware seitig. software seitig habe ich es noch nicht ausprobiert)

    schau mal hier unter "Induktive drehzahlsensoren"

    link: http://www.physik.ph-ludwigsburg.de/...induktion.html

    Die induzierte spannung hängt davon ab ob ein Zahn oder eine Lücke vor dem sensor ist auf grund der Häufigkeit der Signaländerung/Zeit kann man darauf schließen wie schnell die bewegung ist.

    hoffe es hilft weiter.

    Sim Robot
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  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hallo,
    ich fasse mal kurz zusammen.

    Das Ganze System ist wie ein "riesiger" Servo aufgebaut. Wobei der Motor ein Scheibenwischermotor ist.

    Das Problem ist halt die Bewegung schön 'smooth' zu machen. Wenn ich voll Power gebe dann fährt der Arm nicht nur min 30° über die Soll- Position hinaus er könntge mich je nachdem auch KO schlagen....bzw was von dem wertvollen Single-Malt verschütten den er Servieren soll verschütten.
    Wenn ich zu wenig Gas gebe dann bewegt er sich nicht.

    1) Da der Aufbau ja Servo ähnlich ist die Idee mit Servo IC nat. sehr naheliegend. Die Frage ist nur: Kann man da auch einfluß auf die Geschwindigkeit nehmen?
    Falls ja bin ich nat. für jeden Tip Quelle dankbar.

    2) Die Sache mit dem Kompass klappt glaube ich nicht da die Drehachse ja horizontal ist!?!
    Wie gesagt es geht nur um die Geschw.

    3) Die Sache mit Drehgebern ist wie gesagt wegen der Langsamkeit etwas schwierig, ich werde mir die links mal ansehen.


    Danke und Gruß
    Danke und Gruß aus Düren bei Aachen,

    Involut

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Zitat Zitat von Involut
    3) Die Sache mit Drehgebern ist wie gesagt wegen der Langsamkeit etwas schwierig, ich werde mir die links mal ansehen.
    ersetze die induktionssensor doch durch ein hall geber.
    http://www.kfztech.de/kfztechnik/elo...hallsensor.htm

    wird häufig im KFZ bereich eingesetzt.
    von kosten habe ich keine ahnung vieleicht findest du/sie einen biligen.

    Übrigens die hallspannung hat nur etwas damit zu tun ob ein zahn oder eine lücke vor dem Sensor ist. Das Zahnrad muss sich nicht wie bei dem sensor mit induktionsmessung bewegen.

    Sim Robot
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