Schneller Line Follower

[GoZu]

Ja das mit dem Umkippen hätte ich berücksichtigt, indem ich die Räder weit innen gemacht hätte und dann weiter außen wieder so stützkugeln angebracht hätte. Damit "fliegt er nicht um" und ich kann mich schneller in der Kurve drehen.

Reifen hätte ich jetzt besonders breite (für die Straße) genommen, die haben anscheinend eine sehr sehr starke Rutschfestigkeit. (Gibts online Händler mit speziellen rutschfesten rädern? Meine sind irgendwelche vom Conrad).

Andere Idee: Ich baue einen weiteren Motor ein, aber der steht auf dem Kopf (also Motorwelle schaut gerade nach oben). An der Motorwelle befestige ich ein seel und am anderen Ände kleine gewichte. Wenn ich in die Kurve fahre, steuere ich ganz kurz den Motor an, sodass das Gewicht genau in die andere Richtugn der Kurve geschleudert wird. Das Gewicht baut ebenfalls eine Fliehkraft auf, allerdings genau in die andere Richtung.
Könnte das funktionieren, dass ich so schneller in die Kurve fahren kann?

edit: Noch eine Frage.
Ich habe gestern den CNY70 das erste mal getestet. Zuerst habe ich auf einem Weißen Papier mit Edding ein schwarzes Viereck gemalt und habe alles dort getestet und Spannungen gemessen. Da war überhaupt kein Unterschied (weißes Blatt vs schwarzes Viereck). Als ich aber z.b. meine schwarzen Räder darunter gehalten habe oder etwas anderes schwarzes, hatt eich sofort statt 0,2V dan 4,8V. Warum erkennt man mit dem CNY70 nicht "schwarz aufgemalte Vierecke auf weißen Papier"? Die sollten doch genausowenig reflektieren oder?

edit2:
Achja wegen der Dimensionierung, maximal 30x30 und 3kg (da will ich mitmachen http://www.robotchallenge.org/de , ws eh auch mehrere von euch ).

[ranke]

Ja das mit dem Umkippen hätte ich berücksichtigt, indem ich die Räder weit innen gemacht hätte und dann weiter außen wieder so stützkugeln angebracht hätte. Damit "fliegt er nicht um" und ich kann mich schneller in der Kurve drehen.

Senkrechte Kräfte stützt man möglichst vollständig über die angetriebenen Räder ab. Damit erreicht man maximale Bodenhaftung und Übertragung der Antriebskräfte.

Wenn ich in die Kurve fahre, steuere ich ganz kurz den Motor an, sodass das Gewicht genau in die andere Richtugn der Kurve geschleudert wird. Das Gewicht baut ebenfalls eine Fliehkraft auf, allerdings genau in die andere Richtung.

Wenn Du das Gewicht (und famit den Schwerpunkt des gesamten Fahrzeugs) Richtung Kurveninnen beschleunigst, vergrößert sich dadurch die Fliehkraft und die Tendenz zum Umkippen. Wenn das Gewicht schon vor der Kurve nach innen bewegt wurde wäre das eher hilfreich. Dann müßte man aber schon wissen, wann welche Kurve kommt. Eine andere Überlegung wäre ein Motor mit senkrechter Welle und Schwungmasse. der bewegt zwar den Schwerpunkt des Fahrzeugs nicht, beim Beschleunigen in die eine oder andere Richtung bringt er ein zusätzliches Drehmoment auf, welches die Kurvenfahrt erleichtern könnte. Nachteilig ist das zusätzliche Gewicht und Energiebedarf. Satelliten werden mit solchen Tricks stabilisiert.

Warum erkennt man mit dem CNY70 nicht "schwarz aufgemalte Vierecke auf weißen Papier"? Die sollten doch genausowenig reflektieren oder?

Schwarze Filzstifte enthalten meist Farbstoffe, deren Lichtabsorption sehr selektiv auf das sichtbare Licht abgestimmt ist. Schon im nahen Infrarot wird das Licht nicht mehr absorbiert. Schwarze Druckfarben (auch Toner für Laserdrucker) sind auf Basis Kohlenstoffschwarz (Ruß). Das funktioniert auch im Infrarot. Inkjet Ausdrucke sind meistens wieder Farbstoff, also gehen also wahrscheinlich nicht.

[Besserwessi]

Wenn der Boden hart ist, sind eher schmale Reifen im Vorteil. Breite Reifen haben einen zusätzlichen Widerstand gegen lenken, weil Innen- und Außen-seite unterschiedlich schnell sein müssten. Für die Haftung beim gerade Fahren macht es in 1. Näherung auch keinen Unterschied wie breit der Reifen ist - das Limit ist halt Reibungskoeffizient mal Auflagekraft. Die Frage ist da eher die Suche nach einem guten Material - Räder für Modellautos sind da sicher keine schlechte Idee, es kommt aber auch auf den Untergrund an, und man muss ggf. etwas probieren was am besten geht.

Bei der Breite ist es halt gut wenn die Reifen außen sind, aber das Gewicht (Motor) mehr in der Mitte. Der größere Unterschied im Weg für innen und außen hilft beim Drehen des Bots und zusätzlich gegen das Kippen, bzw. ein zu starkes verlagern der Andruckkraft, was ein Abbremsen in der Kurve behindern würde.

Der Ausleger in dem Video mit dem Laufroboter, dass Manf verlinkt hat, hat nicht so sehr die Funktion als zusätzliches Gewicht, sondern als Träge Masse bzw. Trägkeitsmoment. Die Kraft zum bewegen des Auslegers wird zum Drehen genutzt, nicht das verlagerte Gewicht. Gerade wenn man bei der Mechanik / Elektronik nicht so fit ist, ist das ein eher aufwendiger Weg um ein paar 1/10 s zu gewinnen.

[Chypsylon]

Kennst du schon den RoboChallenge-Wettbewerb? Es wäre vielleicht ein extra Anreiz darauf hinzuarbeiten Von den Fotos dort kannst du sicher auch noch ein paar Ideen gewinnen...

[HeXPloreR]

edit2:...(da will ich mitmachen http://www.robotchallenge.org/de , ws eh auch mehrere von euch ).

Kennst du schon den RoboChallenge-Wettbewerb? Es wäre vielleicht ein extra Anreiz darauf hinzuarbeiten Von den Fotos dort kannst du sicher auch noch ein paar Ideen gewinnen...

[ironie]...@ Chypsylon: Wie kommst Du darauf das jemals jemand davon was gehört hat [/ironie]
Also mal ehrlich, der Thread ist noch nicht wirklich lang, den Link nennt er sogar direkt hier auf der Seite selbst...

@GoZu: Ich würde versuchen ganz genau die Info zu bekommen, welches "Schwarze" dort benutz wird - und genau damit testen, damit man da keine unliebsame Überraschung erfährt.

EDIT: G oo gle kann eben nicht immer helfen

[GoZu]

Danke für die vielen Tipps, sind viele Dinge dabei, die ich mir eigentlich total anders gedacht hätte, aber jetzt hört sich das natürlich viel logischer an. (Da sieht man wohl, das ich in der Mechanik ziemlich eingerostet bin *gg*).
Was ist den bitte eine "Scharze"? Das finde ich nicht mal per google Meinst du damit welcher Untergrund?

Wir haben damals von unserer HTL aus bei dem Wettbewerb immer mitgemacht, damals durfte ich in dem Team aber nicht mitmachen wegen zu vielen Fehlstunden (...) daher würd ich jetzt gerne mal für mich selbst so einen Roboter zusammenbauen (und den Wettbewerb natürlich gewinnen ).

edit:
Wenn ich die Motoren sehr nahe in der Mitte positioniere, die Reifen sehr weit außen, funktioniert dass dann überhaupt gut, weil dann muss ja die Verbindungswelle ziemlich lange sein (bzw. da ist ja dan auch das Gesamte Gewicht oben und das ganze hat dann ja eine Hebelwirkung die sehr groß ist...).

[HeXPloreR]

jetzt überlegen wir mal weiter....der Motor ist nicht nur ein Punkt im Fahrzeug sondern er hat auch eine Länge und Breite und ein Gewicht... irgendwo muss er halt hin. Und keiner hat gesagt das der Motor in Hamburg stehen soll und Reifen in München antreibt. Etwas wiegen wird das auch, jenachdem was man zum bauen benutzt.

Warum ist das ganze Gewicht oben? - überleg nochmal...ist doch Dein roboter - baue ihn so wie Du meinst Erfolg zu haben.

Frage: Wenn allgemein die Motoren (gesamt Schwerpunkt des Fahrzeugs, also möglichst der Akku auch) so tief wie möglich liegen - ist das gut oder schlecht für die Fahrphysik?

Gewinnen sollst Du...selbstverständlich.

Vielleicht machst Du eine Skizze mit den benötigten Teilen und ordnest die mal so an wie Du meinst.

[Besserwessi]

Das Gewicht sollte schon auch unten sein. Es ist halt ein Kompromiss zu finden das man mit dem Gewicht möglichst nach unten und zu Mitte kommt, aber eine absolute Bedingung ist das nicht nur hat ein Ziel. Schon wenn der Schwerpunkt nicht höher liegt als etwa die halbe Spurbreite ist ein Umkippen praktisch ausgeschlossen. Der Schwerste Teil werden auch eher die Akkus werden, oder ggf. auch etwas zusätzliches Gewicht zum trimmen. Eine etwas längere Achse nach außen wäre ja nicht das große Hindernis und leichte und schmale Reifen schließen sich auch nicht aus.

Für Kurven mit 7,5cm Radius und ein maximale Beschleunigung von etwa 5 m/s² kommt man auf eine maximale Geschwindigkeit von nur etwa 1 m/s. So wirklich schnell darf man da gar nicht werden, aber man hat halt nur etwa 0,2 s zu anhalten bzw. zum drehen. Die Anforderungen beim Drehen sind aber nicht ohne und für einen großen Bot ggf. schon zu viel. Es ist übrigens gut möglich das der optimale Bot für den Kurs nicht die volle maximale Größe ausnutzt, sondern etwas kleiner ist, bzw. nach vorne nur dünne Ausleger für die Sensoren und Abstützung hat. Ein kleiner Bot kann sich einfach schneller drehen.

Nur so grob als mein Vorschlag würde ich eher so 20 cm breite 25 cm Länge und einen Schwerpunkt in vielleicht 2-4 cm über dem Boden einplanen. Die eher kleinen Räder halt links und rechts,etwas nach hinten von der Mitte und 2 Abstützungen vorne und hinten (je eine zum Beschleunigen und bremsen). Als maximale Geschwindigkeit halt vielleicht 1-2 m/s und genug Leistung das fast (so geregelt) die Räder durchdrehen können. So super stark müssen die Motoren dazu nicht mal sein: für vielleicht 1 kg Gewicht reichen knapp 10 N an Vorschub oder 1-2 W an Leistung im Prinzip aus. Da kommt man also auch ohne Hightech dicht an das Optimum ran, und kann ggf. auch noch zusätzliche Gewichte verteilen, also z.B. eine Grundplatte aus Stahl oder Messing.

[GoZu]

Weiß jemand, ob es so Programme gibt, mit denen man mit verschiedenen Gewichte-Einstellungen Kurven testen kann. (bei so Kriminalsendungen gabs immer mal wieder solche Programm, ja klar, im Fernsehen... Aber sowas sollte doch gar nicht "so schwer" zu programmieren sein?. Also so ein Programm, wo man 2 Räder bei einer Gewissen position setzen kann, dann die Reibung der Räder einstellen kann und dann Gewichte auf dem Gehäuse verteilen kann und sich dann anschauen kann, wie das Auto die Kurve nimmt.... sowas sollte doch gar nicht allzuschwer zu programmieren sein. (weicht dann aber natürlich ein wenig von der Realität ab, aber zum Testen wäre das schon sehr nett).

Bezüglich Skizze habe ich derzeit noch keine Ideen, der Wettbewerb ist ja erst in 9 Monaten, ich möchte alle Komponenten mal einzeln testen und erst später zusammensetzen, damit ich alles mal optimieren kann.

[HeXPloreR]

Ich habe noch eine Tipp für die programmierung - sieht man schön am Pololu 3pi - dort wurde es natürlich nicht gemacht : Und zwar wenn mehrere Runden gefahren werden, könnte man vielleicht die Geraden ab etwa dem zweiten Lauf herausfiltern und beim eintritt in die Gerade schneller Beschleunigen und vor dem Austritt wieder Geschwindigkeit reduzieren.