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Thema: Mein Kunsttier (BEAM) mit Elektronik

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Mein Kunsttier (BEAM) mit Elektronik

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    Hallo!

    Nach langem Wandern meines Kunstiers ohne Elektronik (Artan) durch meine Wohnung musste ich leider feststellen, dass im Vergleich zu vorheriger Version (ohne Gummifaden), ich öfters sein Akku aufladen muss, da er durch Reibung an den Hindernissen deutlich gebremst wird, was Energieverluste verursacht.

    Meine letzte Idee um das zu beseitigen habe ich im Code skizziert und möchte ich euch um Beurteilung bitten, weil für mich theoretisch sollte das funktionieren.

    Vereinfachte Funktionsbeschreibung:

    Wenn der Motor in einer Richtung z.B. links dreht, werden beide Antriebsräder gleich angetrieben. Das Kunsttier sollte somit geradeaus fahren.

    Wenn der Motor in Gegenrichtung z.B. rechts dreht, wird nur ein Rad angetrieben, weil die mechaniche "Diode", wie beim Fahräder, das Drehmoment nur in einer Drehrichtung überträgt. Somit sollte sich das Kunsttier, so lange wie festgelegt, um stehendes Rad drehen.

    Wenn es richtig ist, sollte ein Monoflop, der vom "virtuellen" Bumper gesteuert wird, bewirken, dass das Kunsttier an keinem Hindernis stehen bleibt.

    Es ist auch vorgesehen, dass das Kunsttier in Dunkelheit "schläfft", was ohne Elektronik nicht realisierbar war.

    Ich bedanke mich sehr für eure Beurteilung im voraus, weil ich nichts sinnloses basteln möchte ...

    MfG
    Code:
      +----------------------------------------+  XA = Antriebsrad
      |                              +--------+|
      |                              |   RA   ||   G = Getriebe
      |                              +---++---+|
      |                            +---+-||-+  |   M = Motor
      |                            | M |G|| |  |
      |                            +---+-||-+  |  MD = mechanische "Diode"
      |                                  ||    |
      |                                  ||    |   T = Trackball
      |  _                               ||    |
      | / \                              ||    |   A = Akku
      |( T )                             ||    |
      | \_/                              ||    |  SX = elektronischer
      |                                  ||    |       Schalter
      |                                  ||    |
      |                                  ||    |       SL
      |                                  ||    |       _/
      |                                +-||-+  |   +-o/  o-+
      |                                |M||D|  |   |       |+
      |                              +-+-++-+-+|   |       -  A1
      |                              |   LA   ||   |   _  --- 1,2V
      |                              +--------+|   |  / \  |-
      +----------------------------------------+   +-( M )-+
                                                   |  \_/  |+
                                                   |       -  A2
                                                   |   SR --- 1,2V
                                                   |   _/  |-
                                                   +-o/  o-+
    
         Mechanische "Diode"
    
                   +  +  +               o = Achse
               +            +
            +         R        +         F = federndes Blech
    
          +                      +       R = Rad
                       __
         +           _|  \        +      # = feste Verbindung
                   // ##  )
         +     F / / #o# /        +
               /  (  ##_/
         +   /     \__|           +
            #
          +                      +
    
            +                  +
               +            +
                  +  +  +

  2. #2
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    Die Diode heißt Freilauf. Ansosnten sollte das schon so funktionieren, kannst dann aber nur in eine Richtung Wenden..
    meine projekte: robotik.dyyyh

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo goara!

    Vielen Dank für deine positive Beurteilung und den richtigen Namen für das von mir elektronisch genanntes mechanisches Teil.

    Das mit dem Wenden ist mir klar, ich wollte es aber, wegen Stromverbrauch, mit nur einem Motor realisieren. Die Frage ist, ob das sich irgendwo in meiner Wohnung nicht festfahren wird. Sollte ich gleich zwei Motoren und einen µC dafür nehmen oder zuerst afbauen und beobachten?

    Ohne µC macht mir das eben viel mehr Spass...

    Ich habe deine BEAM-er bewundert, aber leider wegen mein Baujahr schaffe ich so kleine schöne Sachen nicht mehr.

    MfG

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Searcher
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    Hallo PICture

    Da sich Dein kT (künstliches Tier) zufällig in der Wohnung bewegen soll, gibt es Grenzen der Vorhersagbarkeit. Mit oder ohne µC bleibt also nur bauen und beobachten. Mit µC hat man es wohl einfacher korrigierend einzugreifen.

    Ich wäre sehr gespannt auf die mechanische Diode, mit der es wahrscheinlich in der Anwendung noch keine Erfahrungswerte gibt

    Gruß
    Searcher
    Hoffentlich liegt das Ziel auch am Weg
    ..................................................................Der Weg zu einigen meiner Konstruktionen

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo Searcher!

    Danke für deine Beurteilung, weil ich als Elektroniker, kann mir ausser zwei Zahnräder nichts mehr vorstellen...

    Ich denke, dass wenn man schon einen µC nimmt und ein Programm erstellt, bewegt sich das kT nicht mehr zufällig, sondern nach Programm.

    Dann baue ich das kT auf und, wie früher meinen Artan, werde aufmerksam beobachten. Für einen µC gibt es genug Platz übrig und es ist jederzeit machbar. Aber lieber fange ich ganz einfach an. Das komplizierteste, von mir vorgesehene, wäre ein kT, der durch µC vom Generator mit weißen Rauschen gesteuert wird ...

    Ich melde mich später aus meinem Kunsttiergarten mit einem Foto und Bericht ...

    MfG

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Rabenauge
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    Du kannst einen antrieb bauen, der, wenn er mechanisch blockiert wird, die Richtung ändert, und zwar "relativ" zufällig- damit ist sogar rückwärts fahren drin. Praktisch wird es allerdings, ohne den Motor umzupolen, eine Vorzugsrichtung geben.
    Kennst du diese Kinderspielzeuge, die, wenn sie gegen ein Hindernis fahren, umdrehen?
    Im Grunde funktioniert es so:
    Du hast zwei Achsen, eine läuft nur mit (Hinterachse), die vordere wird angetrieben.
    Auf dieser Achse sitzt ein kleines Ritzel.
    Die Achse ist, mitsamt dem Ritzel, um die Hochachse frei drehbar am Chassis montiert und im Drehpunkt kommt von oben eine Welle mit nem Kronenrad, die das Ganze antreibt.
    Das Ritzel der Achse kann sich also frei auf dem Kronenrad um die Hochachse drehen, und somit die Fuhre lenken.
    Auf diese Weise wird automatisch die Richtung geändert, wenn die Antriebsräder blockieren. Damit das gut funktioniert, sollte die angetriebene Achse eine möglichst geringe Breite haben.

    Du kannst dort immer noch eine Zufallskomponente einbringen, indem du den Motor mal anders herum laufen lässt, dann wird es erstmal die Richtung "willkürlich" ändern.
    Falls du nicht weisst, was ich meine, sags dann mache ich dir eine Skizze zu.

    @Searcher: dieser Freilauf ist einfach zu bauen, du treibst eine Achse über ein Differential an. Auf einem der Achsstummel ist noch ein Zahnrad, welches mit einer Art Ratsche versehen ist, so dass es nur in eine Richtung drehen kann.
    Als Stütze benutzt du nen Schleifer oder ein Nachlaufrad, das wars.
    Auch recht elegant (aber etwas schwerer abzustimmen) hat LEGO das z.B. im R2D2-Kit der Mindstormsreihe (ist ab und an noch bei ebay zu bekommen) gelöst: das Fahrwerk dort besteht aus zwei Vorderrädern (eines davon nur angetrieben!) und einem Nachlaufrad, was in _eine_ Richtung begrenzt schwenken kann.
    Fährt das Vehikel vorwärs, ist das Nachlaufrad gerade und alles fährt geradeaus.
    Fährt es Rückwärts, schlägt der Nachläufer definiert ein und das Geschirr fährt eine Kurve.
    Funktioniert erstaunlich präzise.

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ Rabenauge

    Danke sehr für deine ausführliche und für mich völlig verständliche Beschreibung!

    Ein kT ohne Elektronik, der auf keinem Hindernis stehen bleibt, wandert schon lange durch meine Wohnung ( http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=49233 ).

    Jetzt möchte ich noch mein kT um Eigenschaften erweitern, die bisher rein mechanisch nicht realisierbar waren (z.B. "Schlaffen"). So wie auch immer, momentan habe ich k.A. was am Ende entsteht. "Schau ma mal"!

    @ alle

    Momentan baue ich die Mechanik auf und wenn fertig ist, poste ich Fotos.

    MfG

  8. #8
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    Hallo!

    Ich bin immer noch auf der Suche nach geeignetem Getriebe, für mein k.T. Nach ein paar Experimenten, scheint mir ein Getriebe mit einer Schnecke aus Bandzähler von Kassettenrekorder und einem Zahnrad mit ca. 40 Zähnen als optimal.

    Als Motor möchte ich einen mit 30 mm Durchmesser und ca. 300 U / Min aus einem zerlegten Kassettenrekorder anwenden. Im Leerlauf braucht er um 8 mA bei 1,2 V, was für mich annehmbar ist.

    Zum Erkennen von Hindernissen würde ich wachrscheinlich ein kleines Stück vom Magnet am nicht direkt angetriebenem Rad und Hallsensor nehmen.

    Vorausichtlich wird die sich bewegende Mechanik um 300 g wiegen.

    Um das geplante Prinzip für Bewegungen meines k.T. zu testen, möchte ich zuerst einfache Elektronik verwenden, die später mit einem µC realisiert wird. Das k.T. sollte eben ein endlicher Mealy-Automat werden, der mit der Zeit um verschiedene Sensoren erweitert werden kann.

    Nach erfolgreichem Aufbau und zufriedenstellendem Testen der Mechanik melde ich mich mit Ergebnissen wieder.

    Momentan habe ich schon einen Namen für mein zweites k.T.: Artanel ("ARTifficial ANimal with ELectronic")...


    MfG

  9. #9
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    @artanel erst elektronik dann uC ?? warum? elektronik is doch viel zu kompliziert
    meine projekte: robotik.dyyyh

  10. #10
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    Hallo goara!

    Für mich nicht...

    Ich möchte nur um die Mechanik ausprobieren zu können eine einfache Elektronik verwenden. Voraussichtlich werden es nur zwei IC's aus der Serie CMOS 4000: ein durch Impulsgeber retriggerbarer Monoflop und eine H-Brucke aus Invertern. Ich möchte natürlich kein TTL-Grab bauen...

    Später, wenn Artanel niergendwo in meiner Wohnung stehen bleibt, wird ein µC verwendet um momentan noch nicht vorsehbare Sesoren anwenden zu können.

    Damit es erweiterbar ist, wird anfangs als undehnbare "Haut" eine leichte 20x13x6,5 cm große Frustückdose genommen. Den Antrieb möchte ich als leicht übertragbares in anderes Gehäuse Modul mit leicht an "stärker" wechselnbaren Motor fertigen, falls der Artanel zukünftig dazu kommenden Sensoren bzw. Solarpanelen nicht mehr tragen können sollte.

    MfG

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