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Thema: Differentiallenkung über zwei Schrittmotoren

  1. #1
    Gildraths
    Gast

    Differentiallenkung über zwei Schrittmotoren

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    Hallo zusammen

    In einem kleinen Team haben wir einen Roboter für einen Wettbewerb konzipiert.
    Dieser soll einen Kurs in Form einer 8 abfahren. Wir haben uns für ein Fahrzeug mit Gelenk entschieden, wobei die Hinterachse verbunden ist und nachgezogen wird. Die Steuerung ist über eine Differential-Lenkung realisiert.

    Durch Beschleunigung eines Schrittmotors fahren wir wie gewollt eine Kurve nach Links oder Rechts. Dies funktioniert wie es sollte. Unser Problem ist nun, dass der eingeschlagene Winkel beibehalten wird falls wir gerade aus fahren möchten. Dies war angedacht mit gleicher Geschwindigkeit auf beide Motoren zu geben.

    Wie können wir das Verhalten Kurve zu Gerade umsetzen mit unserer Problematik?

    Ich stehe gerade ziemlich auf dem Schlauch, bin für jede Hilfe bzw. Hinweis dankbar!

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Gildraths Beitrag anzeigen
    Unser Problem ist nun, dass der eingeschlagene Winkel beibehalten wird falls wir gerade aus fahren möchten. Dies war angedacht mit gleicher Geschwindigkeit auf beide Motoren zu geben.
    WENN beide Motoren gleich schnell drehen geht es nur geradeaus!

    Also drehen aus irgendwelchen Gründen nicht beide Motoren gleich!

    Was passiert wenn ich z.B. von Linkskurve auf Rechtkurve umschaltet?

    Entweder klemmt die Mechanik irgendwie oder ihr habt einen Fehler in der Software.

    Wie wird eigentlich die Drehzahl geändert? Bei einem Schrittmotor kann man nicht einfach die Frequenz umschalten, diese muss man langsam ändern (Rampe fahren). Wie schnell man die Frequenz ändern kann hängt vom Motor und der bewegten Masse ab.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Zitat Zitat von Gildraths Beitrag anzeigen
    Durch Beschleunigung eines Schrittmotors fahren wir wie gewollt eine Kurve nach Links oder Rechts. Dies funktioniert wie es sollte. Unser Problem ist nun, dass der eingeschlagene Winkel beibehalten wird falls wir gerade aus fahren möchten. Dies war angedacht mit gleicher Geschwindigkeit auf beide Motoren zu geben.
    Wie können wir das Verhalten Kurve zu Gerade umsetzen mit unserer Problematik?
    Also ich verstehe das so: Der Roboter fährt gradeaus, und dann erhöht Ihr die Drehzahl eines Motors damit der Roboter in die Kurvenfahrt geht.
    Wenn er dann wieder in Gradeausfahrt gehen soll, sinkt die Drehzahl nicht mehr ab.
    Oder habe ich das falsch verstanden?

    Sollte es so sein, müsste man mal einen Blick auf den Programmcode sehen um die Fehlerursache zu finden.

  4. #4
    Gildraths
    Gast
    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Also ich verstehe das so: Der Roboter fährt gradeaus, und dann erhöht Ihr die Drehzahl eines Motors damit der Roboter in die Kurvenfahrt geht.
    Wenn er dann wieder in Gradeausfahrt gehen soll, sinkt die Drehzahl nicht mehr ab.
    Oder habe ich das falsch verstanden?

    Sollte es so sein, müsste man mal einen Blick auf den Programmcode sehen um die Fehlerursache zu finden.
    Wenn der Roboter aufgebockt ist ändert sich die Drehzahl korrekt , auch wenn wir eine lange Strecke (ca. 0.5m) fahren wird das Model immer mehr gerade. Kann es sein, dass der langsamere Motor mitgeschleift wird?

  5. #5
    Unregistriert
    Gast
    Fotos? Schaltplan? Programm? So kann man doch gar nicht wissen, was ihr wie da zusammengebaut habt. Vielleicht hakt auch nur das Gelenk.

  6. #6
    Gildraths
    Gast
    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen
    Hallo,


    WENN beide Motoren gleich schnell drehen geht es nur geradeaus!

    Also drehen aus irgendwelchen Gründen nicht beide Motoren gleich!

    Was passiert wenn ich z.B. von Linkskurve auf Rechtkurve umschaltet?

    Entweder klemmt die Mechanik irgendwie oder ihr habt einen Fehler in der Software.

    Wie wird eigentlich die Drehzahl geändert? Bei einem Schrittmotor kann man nicht einfach die Frequenz umschalten, diese muss man langsam ändern (Rampe fahren). Wie schnell man die Frequenz ändern kann hängt vom Motor und der bewegten Masse ab.

    MfG Peter(TOO)
    Wenn wir von Links nach Rechts umschalten passiert folgendes:
    Es wird noch etwas links gefahren, anschliessend gibt es einen "Ruck" und es wird der andere Winkel gefahren.

    Von unserem Elektroniker habe ich folgende Liste erhalten:
    http://www.filedropper.com/timerfrequenz

    Für die Kurve sende ich beispielsweise Geschwindigkeitswert 26 (77.31692308mm/sec) und Geschwindigkeit 28 (71.79428571mm/sec). Sobald ich nur noch gerade aus fahren will würde ich 28 senden an beide Räder. Jedoch haben wir das in der Fragestellung festgestellte Verhalten.

    Ich bin der Software-Entwickler und sende die Befehle von einem Raspberry Pi 2B über eine USB-Schnittstelle an ein FRDM-KL25Z (falls dies hilft).

    Vielen Dank für eure bisherige Hilfe!

  7. #7
    Unregistriert
    Gast
    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    Fotos? Schaltplan? Programm? So kann man doch gar nicht wissen, was ihr wie da zusammengebaut habt. Vielleicht hakt auch nur das Gelenk.
    Hier unsere relevante Dokumentation:
    http://www.filedropper.com/elektronikdokumentation

    Ich werde das Problem noch filmen und später hochladen

  8. #8
    Gildrahts
    Gast
    Hier noch wie versprochen ein Video des Problemes:
    http://www.filedropper.com/fehlverhaltenfahrzeug

    Dabei ist anzumerken, dass die Schrittmotoren hier immer gleich schnell drehen.
    An was könnte das Problem liegen?

    Ich persönlich hätte auf das Gelenk getippt, jedoch ist mir versichert worden, dass es sich dabei um ein Kugellager-Gelenk handelt

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Wenn ich das im Video richtig sehe, sind die Motoren hinten und im eingelenkten Zustand schiebt das sichtbare (linke Vorderrad) über den Boden.
    Lass das Teil mal testweise Rückwärts fahren. Das Gelenk sollte sich rein von der Physik nämlich nur wenn es gezogen wird von alleine grade ausrichten.
    So wie es für mich im Video aussieht, verhällt es sich normal. Genau das Verhalten das auch ein Auto mit einem Einachsanhänger zeigt wenn der Fahrer bei Rückwärtsfahrt nicht durch entsprechende Steuerbewegung ein Ausbrechen verhindert.

    Um aus der Kurve raus zu kommen und ohne aktives Stellglied an der Lenkung (Knickstelle) muß man eine Gegenlenkbewegung ausführen.

  10. #10
    Gildraths
    Gast
    Zitat Zitat von i_make_it Beitrag anzeigen
    Wenn ich das im Video richtig sehe, sind die Motoren hinten und im eingelenkten Zustand schiebt das sichtbare (linke Vorderrad) über den Boden.
    Lass das Teil mal testweise Rückwärts fahren. Das Gelenk sollte sich rein von der Physik nämlich nur wenn es gezogen wird von alleine grade ausrichten.
    So wie es für mich im Video aussieht, verhällt es sich normal. Genau das Verhalten das auch ein Auto mit einem Einachsanhänger zeigt wenn der Fahrer bei Rückwärtsfahrt nicht durch entsprechende Steuerbewegung ein Ausbrechen verhindert.

    Um aus der Kurve raus zu kommen und ohne aktives Stellglied an der Lenkung (Knickstelle) muß man eine Gegenlenkbewegung ausführen.
    Die beiden Schrittmotoren sind vorne, sprich der Roboter sollte gezogen werden und das Gelenk gerade gestellt werden (wenn ich dich richtig verstanden habe)

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