Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel [Archiv] - Seite 2

mausi_mick

27.09.2009, 07:13

hi,

kein Sommer mehr und das Loch wohl auch nicht.

hi radbruch,

keine schlechte Idee mit dem Wettbewerb, ich will aber erst noch ein
wenig analysieren ...

Hab dann doch beim BS den idealen Antrieb für das MW gefunden, den Nabenmotor, bei dem das Rad mit Antrieb schon (fast) fertig ist und man an den (hoffentlich relativ feststehenden) Achsen links und rechts die Akkus und die Elektronik möglichst tief aufso'ne Art Trittbrett unterbrigen kann. Falls der Nabenmotor eine Hohlachse (5-8mm Bohrung) hat, kann man auch Versorgungs- und Steuerungskabel leicht von einer
Seite zur anderen führen.

Aber leider gibt's diese bürstenlosen Motoren (Die Chinesen nennen das wohl bei Google "schwanzlos", ich weiss nicht, ob das aus Brush (Bürste, Pinsel, Fuchsschwanz) "transsetzt" wurde ) wohl nur für Leistungen ab
100W, meist 250W und mehr (24V/26V bei 10A).
Diese Kastraten sind dann zu schwer, zu teuer (ein kleinerer (SRAM SPARC) kommt mit 12V auf 100W , kostet aber mit Ansteuerung ca 300€ )
und führen auch zu grossen Akkus und damit zu noch grösserer Masse.

Hab dann mal Versuche gemacht mit Nabendynamo (Shimano), den ich bei Ebay neu für ca 22 € (incl. Porto) bekommen habe.
Er wog dann fast 1kg (die "SON" aus der Manufaktur Schmidt) Nabendynamos wiegen wohl nur die Hälfte, kosten dann leider aber auch beinahe das 10 fache), hatte aber eine starke Polfühligkeit ("Rasten")
und liess sich bei meinem provisorischen Aufbau an/in einem 20" Zoll Rad mit meinem Sinusgenerator (12V 0,5 Hz- 1 kHz) nicht in Bewegung setzen.
Zwar gibt es bei Youtube ein Video mit einem Nabendynamo-Antrieb, aber die Angaben dort waren recht dürftig und der Autor meinte, dass man an der Kommutierung wohl noch was machen müsste...
Meine Anfrage bei Schmidt / SON war eher negativ, da der synchrone Betrieb (man muss das Ding sowieso anwerfen, da nur eine Wicklung) schwierig ist (aus dem Schritt fallen führt wohl beim Synchronmotor zum abrupten Stand/Bremsen).

Hab das dann erst mal etwas enttäuscht abgebrochen, hat mir aber immerhin einen Sinusgenerator für extrem tiefe Frequenzen (switched capacitor) geliefert.

Anbei noch ein paar Fotos vom provisorischen Aufbau

(Star-MonoWheel)

Gruss

mausi_mick

mausi_mick

27.09.2009, 16:11

hi,

nachdem das mit dem Nabendynamo als Antrieb ein ziemlicher Reinfall
war, hab ich mir zu den verbleibenden Teilen nochmals Gedanken gemacht:

Den Nabendynamo ins Fahrrad einspeichen - nicht sehr motivierend, dann doch eher für ein Miniwindkraftanlage verwenden.
Ist zwar wegen der Polfühligkeit nicht so doll, läuft dann eher ab 80 h/km an und zerlegt sich dann bei 100 ....

Auch ist die Ausbeute mit vermutlich höchstens 10 W auch nicht gerade gewinnbringend.

Das entspeichte Rad wäre vielleicht noch für ein grösseres MW (20") zu verwenden.

Folgende Probleme traten beim Basic-MW auf:

- zu hoher Schwerpunkt gerade auch bezüglich Pendelgewichten und Kreisel

- zu wenig Platz , Kreisel und Pendelmasse sauber unterzubringen

- zu aufwändige Konstruktion, die auch bei kleinen Änderungen doch
zu recht grossem Zeitaufwand führten.

Diese Dinge sollte/wollte ich beim neuen MW möglichst vermeiden.

Um den Schwerpunkt tief zu legen, stört das Ventil auf der Felge.
Ich überlegte, das Rad mit PU auszuschäumen, stand schon vor dem OBI-Regal - und liess es dann, als ich die Schutz- und Entsorgungsmassnahmen las.
Dann erst mal wieder das Ventil verlegen. Beim Basic-MW hatte ich es noch in der Felge befestigt, musste aber dabei die Karkasse mit der Stahlseilarmierung durchtrennen, was einerseits sehr aufwändig war, andrerseits wohl später zu dem "Platten" führte. Ich hab das Ventil
jetzt direkt auf den Mantel gesetzt. War einfach und scheint zu halten.

Als Chassis hab ich ein U-Profil (ca 44mm x 25 mm) mit 35 cm Länge
verwandt. Die Antriebseinheit (Schnurrollen, Motor, Antriebsrad, Akku)
hab ich möglichst weit nach vorne gesetzt, um mehr Platz für die Pendelmimik etc. zu bekommen. Das Pendel bzw. Kreisel werden dann ziemlich mittig unter die U-Schiene gehängt.
Das Innenfahrzeug fährt nur noch auf zwei Rädern, oben dient ein Stützrad zum Halten des Fahrzeugs in einer ca 15mm breiten Alu-U-Schiene, die auf der Felge mit doppelseitigem Klebeband befestigt ist.

Di Fertigung der Schiene war mühsam, ca alle 5mm hab ich das Alu-Profil eingesägt, um es "biegen" zu können.

Erste Fahrtests (ohne Regelung etc.) liefen im Vergleich zum Basic-MW erstaunlich gut und sehr ruhig. Die Fahrgeschwindigkeit ist noch was gering, vielleicht brauch ich doch einen etwas stärkeren Motor oder noch eine Lipo-Zelle. Es hat(te) noch eine leichte Rechtsneigung.

Die Masse des Aussenrades beträgt etwas über 1410 g, die des Innenteils
710 g, wobei letzteres durch Zusatzgewichte von ca 300g auf der Alu-Profil und unter ihm hervorgerufen wird. Sie bringen den nötigen Anpressdruck für das Antriebsrad.

Fahrversuche hab ich auf Youtube gestellt.

http://www.youtube.com/watch?v=BU-gFvgb77A

http://www.youtube.com/watch?v=d7isXttuMAE

http://www.youtube.com/watch?v=IAVwFt6wzJE

http://www.youtube.com/watch?v=GkVRWf1iOls

Murdoc_mm

27.09.2009, 16:50

Hallo,

alter Falter, das sah ja gar nicht so schlecht aus. Und das völlig ohne Regelung.

Bei höheren Geschwindigkeiten wird es bestimmt noch ruhiger/geradliniger laufen. Weißt du wie schnell es in den Videos gefahren ist?

Gruß

mausi_mick

27.09.2009, 17:10

hi Murdoc_mm,

keine Messung, nur Schätzung: etwas unter 1 m / s.
Ich hab jetzt das obere Führungsrad etwas verbessert / verbreitert. Damit
läuft es glaube ich noch ruhiger und tendiert auch - glaube ich - nicht mehr so sehr nach rechts. Müssen aber erst noch Fahrtests her.

Gruss mausi_mick

oberallgeier

27.09.2009, 17:13

Grüß Dich Meister mausi_mick,

einfach toll - schon wieder! Ich bin verblüfft und verwundert! Was ich nicht verstehe ist die Schräglage der Antriebseinheit beim Lauf. Das sieht mir ja eher so aus, als liefe das ganze Rad frei - ohne Antrieb. Denn die Antriebseinheit sieht mir so nach "hinten" geneigt aus - die müsste doch "vorne" hochlaufen ! ? ! ? Aber Du schreibst nur, dass Du ohne Regelung gefahren bist. Hättest Du dazu ein paar Anmerkungen (Motortyp, Stromaufnahme, Spannung, Akku). Danke - 1) für Deine Arbeit und 2) für die Antwort.

Liebe Sonntagsgrüße

mausi_mick

27.09.2009, 17:39

hi oberallgeier,

das ist wohl auch so - beim Anfahren/Beschleunigen - bis das äussere Rad Geschwindigkeit hat. Danach spielen wohl mehr die Schwerpunktsverhältnisse eine Rolle:
der Motor, die Schnurrollen mit den Gewichtsscheiben - grosse Unterlagsscheiben - der Akku (4 Lipo Handy, wohl nur je 3 mm dick) 2 Bleigewichte und einige Gramm SN (zum Auswuchten von Autorädern) auf dem ALU-Profil führen zu einem Schwerpunkt weit vorne, um genug Druck auf das Antriebrad zu machen. Das wird aber bei Versuchen mit z.B. Kreisel etc. sich ändern, da sich dann der Schwerpunkt mehr nach hinten verschiebt.

Der Motor ist von Opitec, Best.-Nr. 224213 (6V-12V) mit 2mm Achse links und rechts (für 2 €) und einem Strom in Fahrt bei ca 200mA (näheres / Innenwiderstand etc. kann ich noch liefern). Den hab ich auch beim Basic-MW seit über einem Jahr im Einsatz (da bewegt er aber nur maximal 1600 g) (dort auch an 4 Li-Ion meist mit PWM).
Der Motor liegt über Schalter zur Zeit direkt am Akku.

Anbei noch ein Foto von unten (mittlerweile ist der Motor mit 4 Schrauben fixiert, ich verwende ein etwas schmaleres Antriebsrad, die Untersetzung hat sich leicht geändert und an den Schnurrollscheiben sind Metallscheiben
zur Erhöhung des Gewichts (und des Dralls ?) ). Die Antriebsachse läuft jetzt auch in Kugellagern (da hat ich mich anfangs leicht verbohrt und hab das dann passen gefeilt.

Gruss mausi_mick

mausi_mick

28.09.2009, 07:05

hi,

hab die Gewichtsverteilung leicht geändert, an der ersten Übersetzungswelle ein etwas anderes Übersetzungsverhältnis gewählt mit Schnurrollen, die in Kugellagern laufen (vom Basic-MW "geklaut") und die Gewichte auf der Alu-Schiene entfernt.

Läuft wohl etwas stabiler, auch scheint mit dem neuen Führungsrad die Rechts(kurven-)neigung verringert.

Dazu noch drei Testläufe auf Youtube:

http://www.youtube.com/watch?v=rHymBZhqSKw

http://www.youtube.com/watch?v=ffuk4GMMeD4

http://www.youtube.com/watch?v=H6aOVJ0d-Z8

Gruss mausi_mick

mausi_mick

29.09.2009, 05:32

hi,

um mehr Platz unter dem Alu-Profil für z.B. Kreiselexperimente zu erhalten,
hab ich den Akku nach vorne unter den Motor versetzt. Dadurch hab ich jetzt ca 15 cm x 10 cm "Ladefläche" . Der Schwerpunkt kommt dadurch noch tiefer. Auf ebenem Boden kippt das MW nicht mehr (auch bedingt durch eine etwas höhere Geschwindigkeit) und hat eine Kippreserve von mehr als +-5° (d.h. aus diesem Neigungsbereich stabilisiert sich das MW ohne "Zutun").
Das Anpressen des 3. Rades durch die beiden Federn hab ich wieder eliminiert, da es wohl mit zu viel Reibung verbunden war. Jetzt wird das Rad nur noch in dem ALU-Profil geführt.

Hier noch ein paar Fotos vom jetzigen Bauzustand:

Gruss mausi_mick

mausi_mick

29.09.2009, 07:11

hi MW-ler,

hab soeben nochmal ein paar Fahrtests auf dem Parkplatz gemacht.

Durch das geringere Gewicht (Innenfahrzeug wiegt nur noch ca 600g) , die bessere Lagerung der Räder/Schnurrollen und den tieferen Schwerpunkt ist das MW deutlich schneller und stabiler. Auch durch Hand ausgelöste kurze Kippbewegungen (um das MW nicht gegen den Bordstein sausen zu lassen) von mehr als 15° bügelte es souverän weg ...

Das sind dann vermutlich die letzten Videos vom BIG-MW ohne Regelungs-/Steuerungskomponenten.

http://www.youtube.com/watch?v=7xPTiW-MzyM

http://www.youtube.com/watch?v=cMCQIs3CvJ0

http://www.youtube.com/watch?v=i0tOomY9KCs

http://www.youtube.com/watch?v=i0tOomY9KCs

http://www.youtube.com/watch?v=Dh_pdzMussU

http://www.youtube.com/watch?v=SlKrIcOl1W0

Gruss

mausi_mick

oberallgeier

29.09.2009, 07:43

Grüß Dich,

was für ein ein schöner Erfolg.
... hab soeben nochmal ein paar Fahrtests auf dem Parkplatz gemacht ...Beim, vor oder nach dem Brötchen holen?
... kurze Kippbewegungen von mehr als 15° bügelte es souverän weg ...Rein gefühlsmässig läuft es etwa so, wie ich die Laufstabilität entspeichter oder eingespeichter Felgen in Erinnerung habe. Diese Erfahrung liegt bei mir allerdings schon einige Jahre zurück.
... Durch ... und den tieferen Schwerpunkt ist das MW deutlich schneller und stabiler ...Genau diese verbesserte Stabilität bei tieferem Schwerpunkt macht mir jetzt im Kopf Probleme. Das Kinderspielzeug "alte Fahrradfelge" hat üblicherweise den Schwerpunkt genau im Rotationsmittelpunkt . . . . und es stabilisiert sich trotzdem. Darüber grübel ich gerade, da sehe ich im Moment auch nicht annähernd einen Grund für eine Eigenstabilität. Übrigens gilt das nicht nur für das Kinderspielzeug, sondern auch für vollbereifte Autoreifen, die sich bei Unfällen, z.B. im Rennsport, selbstständig machen. *grübelgrübelgrübel*

mausi_mick

29.09.2009, 08:03

hi oberallgeier,

Semmeln heissen die doch hier, und die mag ich im Vergleich zu ersteren
nicht so sehr, aber dafür ist das Brot hier recht gut ...

Hab das aber noch vor mir (knurr...)

mit der Stabilität ist das bei den Rädern so eine Sache, vor allem , wenn
man nur eine virtuelle Achse hat (so'ne Art "Seelenachse"). Das stabilisiert sich, solange man genug Drehzahl / Dreimpuls(Drall) hat. Bei kleiner Drehgeschwindigkeit ist aber wohl ein tiefer Schwerpunkt besser, da dann der effektive Hebelarm (bei gleicher Neigung) kürzer ist und das Kippmoment kleiner ist.

oberallgeier

29.09.2009, 08:31

Schon recht - Semmeln - und Semmelnknödeln, ich weiß. Semmellnknödelln - rein akustisch bei Valentin auch mit zweimal Doppel-L *ggg*.

Ich vermute, dass ein gewisses Stabilitätskriterium die Gesamtmasse des MW ist. Größere Masse ist erstmal instabiler. Die Gesamtmasse muss ja beim Auftreten von Rollschwingungen gedämpft werden (Gieren = links-rechts-hinundher in horizontaler Richtung, Nicken ist auf-ab wie beim Kopfnicken, Rollen ist dieses Kippen um die Achse "in Blickrichtung" - wie beim Seitlichneigen mit dem Kopf) . Je mehr Gesamtmasse umso mehr Energie bei Rollschwingungen, umso mehr Dämpfungsarbeit ist erforderlich. Jetzt kommt ein weiteres Stabilitätskriterium dazu: die Dämpfung der Rollschwingung - also dieses Pendeln in der Kurve. Diese Dämpfung wird wohl sehr gering vom Rollwiderstand beeinflusst, eher von der Seitenwind-Fläche, vermutlich ein bißchen auch von Präzessionseffekten. Herrjeeee - wie das alles zusammenhängt ? ! ? ! ? !

Hmmmmm - grausam, grausam. Einerseits bin ich vom MonoWheel fasziniert, andererseits will ich von meinem MiniD0 und den aktuellen Regelungsfragen nicht weg, bevor die gelöst sind und solange das MiniD0 nicht in der Dose läuft. Und zum MiniD0 komm ich kaum, dauernd kommen mir Motorradtouren dazwischen, wie z.B. ne 2-Tage-elf-Pässe Tour oder mehrere Tage mit hunderten von Kilometern durch die deutsche Tiefebene und so.

mausi_mick

29.09.2009, 08:58

hi oberallgeier,

bin echt begeistert von Deiner MiniDo, auch mit wieviel Aufwand Du die Regelung und die Messdatenerfassung machst. Mit dem Motorad hab ich zum Glück nichts am Hut, und auch mit dem Radl gehts erst mühsam wieder aufwärts - hab mich aber immerhin vom Früjahr von 1 km bis jetzt auf mehr als 20km gesteigert. Vorher war ich da doch etwas aktiver , hab's da sogar einmal auf dem anfangs ? etwas chaotisch ausgeschilderten Amperradweg bis in eure Höhen (Ettal) geschafft.

Ich glaub zwar auch, dass das mit der Masse und dem Massenverhältnis Innenfahrzeug - Aussenrad wichtig ist, wobei ich das mit "Grössere Masse ist erstmal instabiler" nicht so sehe: Masse ist träge, und man muss erstmal Energie aufbrigen , um sie in Bewegung zu setzen( beschleunigen). Aber bei grösserer Masse ist das deshalb auch aufwändiger: Man braucht stärkere
Motoren, Servos , stärkere H-Brücken, Akkus etc, um was zu bewirken.

Gruss mausi_mick

cmock

29.09.2009, 23:27

ich find das echt faszinierend, mit wie wenig bauteilen und wie wenig antriebsleistung das ding eigenstabil fährt.

wobei sich das ja eigentlich mit der erfahrung am motorrad deckt -- je weniger der fahrer unruhe reinbringt, desto stabiler fährt das eisen :-)

womit ja schon fast der bogen zu oberallgeiers fragen über die physik des ganzen geschafft wäre; ich bin da nämlich vor einiger zeit mal über ein paper zum thema "wieso fährt ein fahrrad eigentlich?" gestolpert, dessen fazit zwar, wenn ich mich recht erinnere, "nix genaues weiß man nicht" war, in dem es aber u.a. auch darum ging, durch ein gegenläufiges zweites vorderrad die kreiseleffekte zu neutralisieren und zu erforschen; vielleicht hilft's ja:

http://www.phys.lsu.edu/faculty/gonzalez/Teaching/Phys7221/vol59no9p51_56.pdf

ciao,

cm.

mausi_mick

30.09.2009, 04:35

hi cmock,

sehr interesssanter Artikel, werd ihn mir mal - in ruhigeren Zeiten - zu
Gemüte führen. Werde aber - vermutlich noch heute - auch mit gegenläufigem Rad / Kreisel experimentieren. Werd dazu den Kreisel von der Drehrichtung her umschaltbar machen. Je nach Drehzahl könnte das wohl recht instabil werden.
Hier ein Foto von der Anbringung des "grossen" Schwenkkreisels unter dem Alu-Profil.

Die geringe benötigte Antriebsleistung beruht aber wesentlich in der geringen zu beschleunigenden Masse (ohne Kreisel unter 2 kg) und den guten Laufeigenschaften des Innenrades und des Aussenrades, wobei letztere noch durch höheren Reifendruck verbessert werden könnte.

Beim Innenfahrzeug hab ich die Fahrbahn etwas aufgeraut (Aufkleben von altem Fahradschlauch), um ein Durchrutschen des Antriebsrades (Schlupf)
zu verhindern.

Gruss

mausi_mick

oberallgeier

30.09.2009, 08:12

Hi cmock,

während der Konzipierungs- und Aufbauphase des MonoWheels von Murdoc_mm hatte ich mich in Stabilisierungsfragen eingemischt. Dabei hatte ich mit einem Wissenschaftler diskutiert, der sich sehr intensiv mit Rotordynamik beschäftigte und als hochrangiger Spezialist für einspurige Fahrzeuge gilt. Zweiradfahrzeuge hatten wir dabei schnell ausgeklammert. Deren Stabilität kommt wesentlich vom Nachlauf - und in gewisser Weise vom Lenkkopfwinkel. Beides hat das MonoWheel nicht so wie die Zweiräder. Der von Dir zitierte schöne Artikel beschäftigt sich aber wohl vorwiegend mit Effekten zu diesen Punkten ! ?

Meister mausi_mick, von mir eine absolut pingelige Anmerkung: Dein Schwenkkreisel ist ja hübsch "nachlaufend" mit einem kleinen, achterlichen Versatz im Rad angeordnet ("Vorwärts" heißt ja aufs obige Bild bezogen: "Links"?!). Gut! Dein Entwurfsziel wird sicher sein, dass der Kreisel bei der Entwurfsgeschwindigkeit = bei vor+hochlaufender Motorgondel - genau auf der Linie Radmittelpunkt <-> Bodenberührungspunkt liegt. Da er im Stillstand offensichtlich nachläuft wird er im Betrieb dieses Ziel einigermaßen erreichen. Klar dürfte sein: NUR dann wird ein Kreiselschwenk sich überwiegend auf die Rollbewegung des MW auswirken und erstmal keine oder nur vernachlässigbare Giermomente erzeugen (Giermomente führen zu diesem S-Kurven-Kurs des MW). WENN der Schwenkkreisel im Betrieb mehr oder weniger vor oder hinter dieser genannten lotrechten Linie liegt, wird jeder Schwenk auch ein Giermoment hervorrufen so, als hättest Du das Rad auf halber Höhe hinten oder vorne "angestupst". Wieweit die Abweichungen tolerierbar sind, trau ich mich jetzt nicht abzuschätzen.

mausi_mick

30.09.2009, 09:31

hi oberallgeier,

da hast Du wohl recht, ich kann ihn wohl noch ca 2 cm nach vorne verlegen, muss dann aber die Stromversorgung / CPU-Platine versetzen (z.B auf das ALU-Profil) .
Bei dem Fahrtest scheint es so zu sein, dass das Alu-Profil nur noch leicht nach vorne geneigt ist und dadurch das Kreiszentrum (oder besser das Lot) sich mehr zum Bodenberührpunkt verschiebt.
War aber eigentlich nur ein erster Test, um zu sehen, ob der Motor das zusätzliche Gewicht ( geschätzt : 400-500g) und der Akku die zusätzlichen Verbraucher (Servo, Kreiselmotor, 5V-Stabilisierung) verkraftet.
Der Motor scheint das noch zu schaffen, beim Akku merkt man doch die Belastung (nach ca 3-4 min Fahrt war er ziemlich am Ende).
Werd für die 5V (Servo / CPU) anstelle des 7805 wieder das Schaltnetzteil nehmen, der Kreiselmotor ist wohl vergleichsweise sparsam.

Die Fahrtests heute morgen waren aber bezüglich Stabilität und Kurveneinleitung beim Schwenk des Kreisels etwas ernüchternd . Es dauert ziemlich lange , bis ich den Kreisel auf Touren habe (ich sollte da vielleicht auch eine PWM vorsehen, der ihm anfangs volle Speed gibt und ihn dann etwas runterregelt. Wenn er auf Touren ist, reichen ihm vermutlich 5-7V). Dann hat er aber genug Kraft, um eine Kurve einzuleiten . Dazu brauch ich dann aber eine vernünftige Regelung mit Pendelgewichten, um das MW in Balance zu halten.

Dazu noch ein Video, das aber nicht so überzeugend ist:

http://www.youtube.com/watch?v=D-kzka8E2T0

Gruss mausi_mick

Murdoc_mm

30.09.2009, 09:44

Frage: bei sekunde 12 macht dein MW ne drehung, ist die vom Kreisel ausgelöst oder nur zufällig passiert und musstest du das MW stabil halten oder isses von allein stehen geblieben und weitergefahren?

Gruß

mausi_mick

30.09.2009, 10:08

hi Murdoc_mm,

ich hab's mir das nochmal angesehen.
Er löst das wohl selbst aus - aber wohl nur wenn der Kreisel "auf Speed" ist und besonders dann , wenn er's eigentlich nicht sollte, wenn's bergauf (1-2°) geht und das MW langsamer ist. Aber bei dem Schwenk - und der geringen Geschwindigkeit hab ich wohl per Hand nachgeholfen.
Ich werd das aber nochmal - hoffentlich sauberer - testen, werde dazu den Schwenk über IR-auslösen.

Gruss

mausi_mick

03.10.2009, 12:01

hi MW-ler,

nach recht erfolglosem Test des grossen Kreisels hab ich mich mehr um
die Regelung über den Beschleunigungssensor gekümmert. Ich werde dann erst mal mit Pendelmasse an Linearantrieb weitermachen. Da mir die zur Verfügung stehende Zahnstange (12,5cm Modul 0,5) und Conrad im Tal wegen Umbau nicht liefern konnte, hab ich mir eine andere Konstellation ausgedacht:

Die Zahnstange ist fest (eventuell seitlich kippbar) am MW befestigt und der Antriebsmotor bewegt sich an ihr entlang. Zusätzlich ist dem Getriebemotor (160g) gegenüber ein Ausgleichgewicht befestigt, der den Motor in etwa in Waage hält.

Hier ein Video zum Testbetrieb (an 7V, hinterher 14V mit H-Brücke) und ein paar Fotos

http://www.youtube.com/watch?v=Po29RJP6nMg

radbruch

04.10.2009, 17:52

Hallo mausi_mick (und alle MW-Fans)

Dein Technologievorsprung ist echt beeindruckend.

Ich habe nun endlich auch ein 20-Zoll-Rädchen aufgetrieben (Dank an dieser Stelle an den Sponsor (http://www.bike-bar.de)) und teste die Möglichkeiten der Motorisierung. Zur allgemeinen Belustigung zeige ich hier meinen Versuch das Riesenrad mit einem Druckerpapiervorschubantrieb zu betreiben:

http://radbruch.roboterbastler.de/einraedle/20er-einraedle2_klein.jpg (http://radbruch.roboterbastler.de/einraedle/20er-einraedle2.jpg) http://radbruch.roboterbastler.de/einraedle/20er-einraedle1_klein.jpg (http://radbruch.roboterbastler.de/einraedle/20er-einraedle1.jpg) http://radbruch.roboterbastler.de/einraedle/20er-einraedle3_klein.jpg (http://radbruch.roboterbastler.de/einraedle/20er-einraedle3.jpg)
(Scharfe Bilder sind bei mir echter Zufall)

Obwohl auf den ersten Blick recht hübsch fällt dieser Ansatz beim Praxistest vollkommen durch. Schade eigentlich:
http://i1.ytimg.com/vi/x5Vus5fBRxg/1.jpg (http://www.youtube.com/watch?v=x5Vus5fBRxg)
http://www.youtube.com/watch?v=x5Vus5fBRxg

Ich bleibe dran...

Gruß

mic

mausi_mick

04.10.2009, 18:30

hi radbruch,

sieht doch für die ersten Versuche gar nicht schlecht aus.

Ist auch mal eine andere Variante, bei der das Rad selbst (ziemlich) im
Originalzustand bleibt.

Ich hab heute mein MW mal mit dem Neigungssensor betrieben, der den Pendelmotor veranlasst, sich mit seiner Zusatzmasse so zuverschieben, dass das Rad möglichst in der senkrechten bleibt. Muss mir daza aber nochwas mit der Wegerfassung (wo befindet sich die Pendelmasse auf dem Pendelarm) machen, vermutlich mit Quadraturencoder.

Gruss

mausi_mick

radbruch

04.10.2009, 20:14

Hallo

Bevor ich mein Rad entspeiche (und mich um das Ventil kümmern muss) wollte ich mal ein paar grundsätzliche Tests machen. Nun weiß ich immerhin, dass ich mehr Power brauche.

Zu deinem Ansatz mit Neigunssensor und der Frage: "Wo befindet sich die Pendelmasse auf dem Pendelarm": Ist das nicht völlig egal? Wenn das Rad nicht senkrecht steht muss die Masse das ausgleichen, unabhängig davon, wo sie sich in diesem Moment befindet. Ich setze ja weiterhin auf querlenkende Kreiselkräfte, vielleicht schaffe ich das auch endlich mit diesem erneuten Anlauf.

Mal abgesehen davon, ich bin sehr davon beeindruckt, wie du deine Ideen mechanisch umsetzt. Du bist echt ein prima Bastler :)

Gruß

mic

mare_crisium

04.10.2009, 23:20

mausi_mick,

bevor Du Dich für die Lagemessung der Pendelmasse in die Arbeit stürzst: radbruch hat recht - für die Neigungsregelung brauchst Du keine Pendelmasse-Lagemessung. Der Neigungsregler kann mit seinem Stellsignal direkt die Auslenkung der Pendelmasse verstellen. Um Übersteuerung zu erkennen, genügen zwei Endlagenschalter.

Etwas anderes ist das nur, wenn Du eine Regelkaskade aufbauen willst. Dafür brauchst Du dann zwei Regler; einen für die Neigungsreglung und einen für die Pendelmasse-Auslenkung. Die Stellgrösse des Neigungsreglers dient als Sollwert für den Pendelmasse-Auslenkungsregler.

In manchen Regelstrecken sind solche Kaskadenregelungen stabiler als die einfachere, direkte Version; ist aber nicht immer so. Ich würd's auf alle Fälle erstmal mit nur einem Regler versuchen.

Ciao,

mare_crisium

mausi_mick

05.10.2009, 06:08

ja,

das hatte ich anfangs auch gedacht. Hab dann wenn es stärker kippte das Gewicht weiter (länger) und schneller in die andere Richtung bewegt.
Dabei ist aber die Ausgangslage schon wichtig. Bei mir hat das nur zu einem sehr schnellen hin- und her Pendeln geführt, was eher zu einer Destabilisierung führte. Auch ist wohl wichtig, wann man den Ausgleich durchführt (am besten direkt). Da aber die Messung und die Verlagerung wohl doch seine Zeit braucht (bei meinem Neigungsmesser mit "Gasblase" betrug die Messung ca 100 ms, die Verlagerung mit Motor ca 500ms - 2s je nach Verschiebestrecke und Motor, bei Servo wohl deutlich schneller) ist das Rad dann in einer ganz anderen Position, was wohl auch zum Aufschaukeln führt. Die Endschalter sind wichtig (aber bei dem jatzigen Versuch noch nicht eingebaut (das Zahnrad rutscht von der Zahnstange und poliert auf der Aluschiene die Zähne).

Bei dem Basic-MW war die Positionserfassung schon drin, (Zahnrad durchbohrt und Gabel-LS darüber, aber ohne Qudraturencoder. Daher gingen mir ab und zu ein(ige) Ticks verloren und ich musste die Verschiebung auch vergleichsweies langsam ausführen.

Radbruch:

Es gab im Netz schon mal ein MonoWheel mit Reibradantrieb (hinten) - mit einem Rahmen, der wohl vorne und hinten über das Rad hinausging, aber ich hab es nie fahren sehn ...

Gruss mausi_mick

mausi_mick

21.06.2011, 20:41

Hallo,

nach einer langen Pause , die ich eher anderen Themen (Lichtdecke mit LEDs etc) gewidmet habe, möchte ich beim MonoWheel mal etwas weiter machen.

Ich habe mich jetzt folgendermassen festgelegt:

1 Verbesserungen nur noch am "Big-MW" (50 cm Rad)
2 Neigungserfassung mit 2 Sharp-Abstandsensoren
3 Gleichgewicht/Kurven über "Pendel"-Masse, die mit Linearantrieb links/rechts verschoben wird
4 getrennte Akkus für Fahrmotor und Pendelantrieb (incl. Atmega8/Sensoren)
5 Fahrweg der Pendelmasse aus Ruhelage wird über Quadraturencoder erfasst

zu 1 : Verbesserungen nur noch am "Big-MW" (50 cm Rad)

Das Kleine "Basic-MW" (30 cm Rad) fuhr zwar relativ stabil, aber ich hatte wenig Möglichkeiten, in dem knappen Raum Antrieb, Akku, Sensoren, Pendelmasse etc unterzubringen. Bei dem 50 cm Rad war da doch erheblich mehr Platz. Die Verbesserungen am Big-MW gehen zum einen in Richtung höhere Präzision und zum anderen in Richtung niedrigere Masse. Durch Verwendung einer neuen Alu-Felge (mit Mantelund Schlauch um die 30 €) konnte ich beides erreichen: ca 0,5 kg weniger Masse und wesentlich besseren Rundlauf - trurig war nur , dass die Massnahme nicht gerade die Fahrstabilität erhöht (kleineres Trägheitsmoment ...)
Dann hab ich mich entschieden, das "Stützrad" oben anzuordnen, und zwar mittig , sodass die Kippmomente möglichst in Radmitte und nicht nach vorne bzw. hinten versetzt eingeleitet werden (was zum "Eiern" des MW führen kann). Somit ist das Big-MW dem MonoWheel von Klingon/Murdoc_mm rech ähnlich. Bei dem neuen Rad hab ich auch die Laufschiene auf der Felge (U-Profil) noch mal neu gesägt (ca 240 Einsägungen auf 1,2m Umfang, das war schon etwas nervig), um das U-Profil in die "rund" zu biegen. Das Antriebsrad (voren) und das passive hintere Rad laufen in dem Alu-Profil, während das Stützrad aus zwei Kugellagern (aus alten Festplatten) besteht, die seitlich aussen an dem U-Profil entlangrollen.
Durch Verwendung eines besseren Motors (ein alter Maxxon aus einem Ventilator) konnte ich die doppelte Untersezung mit Schnurrollen einsparen, was auch Platz und Gewicht gespart hat.

zu 2: Neigungserfassung mit 2 Sharp-Abstandsensoren

Nachdem ich einige Experimente mit Beschleunigungssensoren (analog: MMA7260Q, digital: BMA020) gemacht habe, habe ich mich entschlossen, mit den Sharp-Abstandsensoren, die noch irgendwo rumlagen, weiterzumachen. Sie haben den Vorteil , recht schnell zu sein . Mit den Beschleunigungssensoren den Neigungswinkel zu messen, ist in ruhenden Systemen einfach, aber auf den doch recht unruhigen MW schwierig, da man neben der Erdbeschleunigung auch alle anderen Beschleunigungen des Fahrzeugs mitkriegt. Da müsste man wohl noch Gyros etc. hinzunehmen, aber das schien mir doch zu aufwändig.
Nachteil ist halt, dass Abstandssensoren nur in ebenem Gelände als Neigungssensor sauber funtionieren und das sie Sensoren an relativ exponierten Stellen angebracht sind (möglichst weit aussen, um ein grosses Differenz-Signal zu bekommen).

zu 3: Gleichgewicht/Kurven über "Pendel"-Masse, die mit Linearantrieb links/rechts verschoben wird
....

kommt in den nächsten Tagen ?

Gruss mausi_mick

PS: Hab Probleme, Fotos hochzuladen, da mein Speichervolumen wohl überschritten ist.

Werd vielleicht mal ein Video bei YT reinstellen

oberallgeier

21.06.2011, 22:35

... nach einer langen Pause , die ich eher anderen Themen ... gewidmet habe ...Huiiiii, prima, bravo ! ! Das freut mich, dass Du weitermachst. Und - lange Pause, andere Themen - genau wie bei mir.

Ich bin gespannt, was Du jetzt zaubern wirst! Viel Erfolg!

mausi_mick

22.06.2011, 03:54

Vielen Dank, oberallgeier,

gedanklich hab' ich das MW ja meist noch im Kopf und mehr so grundlegende Sachen gemacht, wie I2C-Bus, LCD-Ansteuerung und die Sache mit dem Quadraturencoder, bei denen ich - als sparsamer/knausriger ? - Mensch die "Zahn"-Lücken eines M1-Zahnrads zur Zählung mit den Gabellichtschranke nutze.
Aber dazu später mehr ...

zu 3: Gleichgewicht/Kurven über "Pendel"-Masse, die mit Linearantrieb links/rechts verschoben wird

Ich hab ja in der Vergangenheit auch einige Versuche unternommen, das MW nicht durch Gewichtsverlagerung, sondern durch Kreisel zu "lenken". Wobei ich daran gedacht hatte, damit das Rad - möglichst ohne es zu neigen - um die Hochachse (die mit dem kleinsten Trägheitsmoment) zu drehen. Die Erfolge blieben aber aus, oder waren gering oder nicht nachvollziehbar.
Daher will ich jetzt erstmal nur mit dem Pendelgewicht weitermachen. Es läuft oben auf einer Schiene die auch zur Befestigung der Abstandssensoren dient. Der Antrieb - ein kleiner Getriebemotor - sitzt unter dem Chassis, auf seiner Achse ist ein 40 zähniges Zahnrad (Modul 1) befestigt, dessen Zähne oben durch das Chassis reichen und dort in eine Zahnstange greifen, auf der das Pendelgewicht montiert ist.

zu 4: getrennte Akkus für Vortrieb und Pendel/Linearantrieb

Da das Akku-Pack recht schwach ist (4S 750 mAh Lios Nokia-Handy) ist und einen hohen Innenwiderstnd hat, gab es immer Probleme, wenn beide Motoren (zusammen über 1 A) liefen bzw. der Pendelmotor in Aktion trat. Um diesen Seiteneffekt auszuschliessen, hab ich ein zweites Akkupack hinten eingebaut, das auch zu einer besseren horizontalen Lage des Chassis führt.

zu 5: Fahrweg der Pendelmasse aus Ruhelage wird über Quadraturencoder erfasst

Mich hat das immer gestört, das ich / MW nicht wusste, wo sich die Pendelmasse gerade aufhielt, obwohldas - wie oben beschrieben - eigentlich nicht nötig ist, da man ja nur je nach Neigung (hört sich gut an) entsprechend reagieren muss...
Hab dann mal mich mit Quadraturencodern beschäftigt . Mich hat nur der etwas hohe Preis gestört, auch hielt ich es für schwierig, sowas unter engen Platzverhältnissen einzubauen.
Hab dann mit Gabel-Ls von Pollin experimentiert, die zwar ein furchtbares Gehäuse und eine noch unangenehmere Buchse haben,
aber billig (25 Cent) sind und einen Schmittrigger integiert haben. Hab einfach die Buchse ausgebaut und einen SMD 4,7 kOhm Widerstand als Pull-Up reingelötet, um Platz auf der Prozessorplatine zu sparen. Hab dann mal ausgerechnet, dass man - um den 90° Siganlversatz bei einem M1-Zahnrad zu erhalten, da gut hinkommt, wenn man die Lichtschranken um 180° versetzt aneinanderklebt mit einer ca 0,2 mm dicken Folie dazwischen. Das grössere Problem war aber der zu geringe Gabelabstand bzw. das zu dicke M1-Zahnrad. Anfangs hab ich das Zahnrad ziemlich malträtiert und von über fünf auf unter 4mm gefeilt/geschmirgelt. Das hat aber den Nachteil, dass das Zahnrad zu sehr geschwächt wird und es noch schlechter auf der Achse zu befestigen ist. Bei dem letzten Versuch hab ich die Gabelweite durch Feilen erweitert und das Zahnrad nur wenig bearbeitet. Die Justage auf Zahnmitte erfolgte dann mit dem Oszilloskop.

Hier noch ein kleines Video dazu:

http://www.youtube.com/watch?v=dpiDd0STX_k

Gruss mausi_mick

mausi_mick

22.06.2011, 06:23

hallo,

da ich momentan etwas Probleme mit dem Speicherplatz habe,

hier ein paar Videos auf Youtube zum Aufbau:

http://www.youtube.com/watch?v=btFgpBCV0c0

http://www.youtube.com/watch?v=L9Q9wknkvj8

und einige Testfahrten auf Parkplatz:

http://www.youtube.com/watch?v=nvVoWIC8UOQ

http://www.youtube.com/watch?v=uwr-Vu4n6jQ

http://www.youtube.com/watch?v=SsNzgqJ3y1o

Gruss mausi_mick

mausi_mick

23.06.2011, 11:46

Hallo,

hab die Pendelmasse von ca 275g auf etwas über 350g erhöht und die Kamerahalterung etwas tiefer montiert, sodass man auf den ersten beiden Videos den Ausschlag des "Pendels" erkennen kann. Die Abstands-Sensoren kalibrieren sich in der ersten Sekunde selbst, man/ich muss halt in dem Zeitraum das MW ruhig und senkrecht halten. Danach starte ich erst den Antrieb des Fahrmotors. Beim 3. Video war die Kamera leider zu hoch eingestellt, sodass man zwar den Baum, aber nicht die Pendelmasse erkennt.

http://www.youtube.com/watch?v=RXw-n5Ljg38

http://www.youtube.com/watch?v=-NLmja0VCPs

http://www.youtube.com/watch?v=2r7qSB2lTWw

Gruss mausi_mick

oberallgeier

26.06.2011, 22:20

... sodass man ... den Ausschlag des "Pendels" erkennen kann ...Jaaaa, das ist ja prima! Da kann man den Ausschlag erkennen und die Reaktion des MW. Das ist sicher für die Weiterentwicklung eine gute Analsysemöglichkeit.

Mein Eindruck ist, dass diese Version weniger um die gedachte "Längsachse" (= in Fahrtrichtung) pendelt als das frühere BBMW. Stimmt das?

Weiter viel Erfolg

GeoBot

27.06.2011, 12:34

Es freut mich, dass das Projekt weitergeht. :)

Die Onboard-Videos sind echt genial.

Wurde bei den Fahrten gelenkt?

Wenn ja - könnte man vielleicht auf dem Anzeiger
noch die Lenksignale (links-rechts) mit einer LED
visualisieren.

Grüße GeoBot

uwegw

27.06.2011, 12:53

Auf Dauer wird wohl nichts an einem umfangreichen Datenlogger vorbei führen, der alle physikalischen Soll- und Istwert während der Fahrt aufzeichnet, und die dann über einen Zeitstempel mit der Videoaufzeichnung in Verbindung gebracht werden können. Damit kann man dann genauere Daten über das Systemverhalten gewinnen und dann die Regelungstechnik drauf loslassen...

oberallgeier

27.06.2011, 17:12

Auf Dauer wird wohl nichts an einem umfangreichen Datenlogger vorbei führen ...Ganz meine Meinung. Meine Regelung wurde auch erst dann besser (und VIEL klarer) als ich durch WEchsel vom m168 auf m328 mehr RAM bekam und fast eine halbe Sekunde lang Daten in Echtzeit erfassen konnte - die wurden offline ausgewertet (siehe hier (https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?36121-Autonom-in-kleinen-Dosen-R2_D03-Nachfolger-R3D01&p=421502&viewfull=1#post421502) - nur als Beispiel).

mausi_mick

28.06.2011, 05:18

Hallo,

erstmal Dank für die Anregungen.

- Lenken:

Ist geplant, aber dazu sollte MW noch stabiler fahren. Auch benötige ich dann Fernsteuerung - wie bisher über IR (RC5-Code ) - oder besser über Funk (RFM12). Die Module hab ich bereits, hab ber keine Ahnung, wie ich das SW-mässig integriert bekomme.

- Anzeige mit LED: auf der ATMega8-Platine ist eine 2-Farb-LED (rot, grün : an Pin 4 / 14? siehe ASURO), momentan funkioniert die aber an PIN4 aus irgendwelchen Gründen nicht. Sie sollen eigentlich die Auschlagstärke /richtung des Pendels anzeigen.

- Datenlogger: das sehe ich auch so, weiss aber nicht, ob ich das über das interne E-Prom oder über ein externes mache. Das Beispiel von oberallgeier ist da bestimmt hilfreich

Da mein Account wieder aufgefrischt ist, hier zum Trost ein paar Fotos

Gruss mausi_mick

oberallgeier

28.06.2011, 08:53

... Datenlogger ... über das interne E-Prom oder über ein externes ...Eproms würde ich nicht nehmen - die wären mir viel zu langsam zu beschreiben. Beim offline-Auslesen macht das ja nix, aber wenn ich komplette Felder im RAM als "logger" habe, brauche ich keinen gesonderten Schreibaufruf - da verschiebe ich zum Schreiben einfach nur den Pointer . . . .

mausi_mick

08.07.2011, 17:14

Hallo,

hab die Software erstmal so gelassen und noch einige Hardware-Änderungen vorgenommen:

- neues Chassis
- neuer Fahrakku

Chassis: Das U-Profil war zwar anfangs ganz nett, aber zwischenzeitlich durch diverse Tests und Umbauten ziemlich ramponiert. Ausserdem war die Einteilung nicht ganz symmetrisch, das Pendel war ca 1 cm nach hinten versetzt und führte dadurch auch zu einer gewissen Schräglage in Fahrtrichtung, die ich wieder mit Zusatzmasse kompensieren musste. Ausserdem war das U-Profil für die Montage der Räder etwas ungeeignet, zumal ich die Antriebräder auf der Achse festkleben musste.
Hab dann 2 Winkelprofile genommen, die rechtwinklige Zuordnung bekomme ich durch 3 U-Profilstücke, die auch die Akkus "schützen".
Das Chassis ist um 2 mm breiter geworden, dadurch habe ich nicht soviel Sägearbeit für das 40mm Antriebsrad des Pendels/Zahnstange.
Im Zusammenhang mit dem Chassisumbau hab ich auch noch die Kamera-Halterung nach hinten versetzt, da hat sie den besten "Überblick" und stört wenig.

Ich bin doch wieder zu dem ursprüglichen Motor (von Opitek) zurückgegangen, da die Drehzahl etwas höher als beim Maxxon-Motor ist. Er zieht aber einigen Strom und so hab ich den schwächelden Fahrakku ( 4 in Reihe geschaltetet Handy-Akkus (Nokia) )durch einen 1000 mAh Lipo ersetzt, musste aber deshalb auch mehr Sicherheiten (2 A Sicherung, Verpolungsdiode, Begrenzungswiderstand etc ) einbauen.

Die Massnahmen führen zu einer etwas höheren Fahrgeschwindigkeit, auch ist das Abbremsen am "Berg" deutlich geringer.
Bei den Fahrtests fährte das MW eigentlich sehr stabil und schaukelt sich - wie anfangs prophezeit - durch das Pendel auch nicht auf.

Störend ist nur, dass ich immer per Hand eingreifen muss, wenn ein Hindernis auftaucht. Aber das müsste man mit einer Lenkung in den Griff kriegen ...

Gruss mausi_mick

Videos auf Youtube :

http://www.youtube.com/watch?v=WCYwh7n7us0
http://www.youtube.com/watch?v=hUJlO4GZkyg
http://www.youtube.com/watch?v=tVBm8-CzE90
http://www.youtube.com/watch?v=J3AIajE7knM

oberallgeier

08.07.2011, 18:54

... Bei den Fahrtests fährte das MW eigentlich sehr stabil und schaukelt sich - wie anfangs prophezeit - durch das Pendel auch nicht auf ...Klasse, bravo, beneidenswert. Was für schöne Fortschritte! Und was für ein schöner Eindruck des Mitfahrens beim Betrachten der Videos. Danke! Beeindruckend ist auch die schnelle Anzeige des Regelvorgangs durch das Schiebegewicht. Nur schade, dass ich so - nach der Methode des genauen Hinsehens auf die Bewegungen - den Phasengang des Reglers nicht beurteilen kann.

Besonders gut dargestellt finde ich im Video VFC20110708_003.mpg/~youtube~CzE90 dass a) die Pendelei bei der Geradeausfahrt da ist und b) beim Kurvenfahren deutlich geringer wird bzw. fast verschwindet. Könnte das an Deinem Regler liegen?

mausi_mick

09.07.2011, 04:43

Hallo oberallgeier,

Dank für die Lorbeeren.

Ich glaub eher, das bei starken Neigungswinkeln der "Regler" in der Enposition anhält.
Aber es ist interessant, das das MW recht stabil Kurven fährt, und auch nach Lenkeingriffen , indem ich das Rad oben etwas per Hand drehe/beeinflusse , recht schnell in eine ruhige stabile Lage kommt.

Die ursprüngliche Zahnstangenlänge betrug 25 cm mit 80 Zähnen, durch den Quadraturencoder erhält man 4 x soviele counts (maximal 320 bzw. +- 160 ).

Ich hab die counts z.Zt. auf +-125 begrenzt, da bei schnellem Pendelausschlag der Maximalwert überschritten werden kann (Trägheit) (der Encoder zählt zwar richtig, das Gewicht schiesst aber über das Ziel hinaus). Mittlerweile hab ich aber die Zahnstange von 25cm auf 35 cm verlängert (112 Zähne bzw +- 224 counts), sodass ich die Begrenzung wohl locker bis +-200 counts erhöhen kann.
Das ist wohl die einfachste Modifikation (muss eigentlich HW-mässig nur das ser. Kabel wieder einstöpseln).

Den Fahrmotor möchte ich auch noch über PWM steuern, sodass das MW in ebenem Gelände wieder etwas langsamer fährt und nur in kritischen Situationen (bergauf, bei zu starker Neigung) Gas gibt. Für die Geschwindikeitserfassung muss ich mir noch was einfallen lassen ( Hallsensor ?).

Zur Fernsteuerung , Lenkung werd ich wohl mit IR/RC5 wieder beginnen, denk aber mittelfristig an RFM12, scheint mir aber von der SW recht
aufwändig.

Auch hab ich da - trotz aller bisher dürftigen Ergebnisee - zusätzlich an einen Kreisel gedacht, der etwa zentrisch angeordnet (Achse senkrecht in Mitte des MW). Ich hoffe damit eine Drehung um die Hochachse ( Achse mit geringstem Trägheitsmoment) zu erzielen, ohne das MW zu neigen, hab dazu auch bereits auf dem alten Chassis Experinmente gemacht (siehe Bild).
Dazu muss das Pendelgewicht etwas flacher ausgelegt werden, da über ihm der Kreisel rotiert.

Es gibt also noch viel zu tun.

radbruch

09.07.2011, 06:11

Hallo

Immer wieder beeindruckende Mitfahrfilmchen. Prima, weiter so.

Die Sache mit dem Kreisel hatte ich ja auch schon angedacht, aber leider zu halbherzig umgesetzt:
https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?30863-Mono-Wheel-Bot&p=305713&viewfull=1#post305713

Meine MW-Baustelle ruht immer noch:
https://www.roboternetz.de/community/showthread.php?36884-Basic%28-Billig-Baby%29-Mono-Wheel&p=427419#post427419

Weiterhin viel Spass

mic

mausi_mick

15.07.2011, 03:38

Hallo radbruch,

hab mir mal Deine Videos mit den Kreiselversuchen angesehen. Deinen Aufbau finde ich sehr interessant. Ich vermute, dass das Fahrzeug einfach zu langsam war, um stabil zu laufen , und der Reifen (Pu-Schaum?) zu leicht.
Ich hatte ja anfangs auch mal beim "Baby-Wheel" mit einem änlichen Reifen aus geschäumten PU experimentiert . Der war aber viel zu leicht und hatte ähnlich "stabiles" Verhalten wie Dein Rad. Ich vermute, dass man schon eine gewissen Drall braucht, um ein einigermassen stabiles Fahren zu ermöglichen.

Bei meinen letzlichen Kreiseltests am Big-MW hab ich mit vergleichsweise geringen Rotationsmassen (2 x 10g) auf einem Dreharm von ca 12 cm Durchmesser experimentiert.
Und zwar hab ich den Kreisel schnell beschleunigt und dann langsam abgebremst. Durch mehrmaliger Wiederholung des Vorgangs mit kleinen Pausen dazwischen
war eine Drehung des MW um die Hochachse erahnbar. Das möchte ich demnächst mal wiederholen auf einem etwas stabileren MW.
War aber die letzten Tage mit dem Linearantrieb beschäftigt ( nach einigen Crashs funktionierte der Quadraturencoder nicht mehr). Ursache war vermutlich eine kalte Lötstelle an einem SMD-Widerstand ( man sollte doch beim alten 60/40 Lot bleiben). Gleichzeitig hab ich dann die Montage des Linearantriebs vereinfacht (u.a. Verbindungen steckbar).

Neuere Videos mit (für Kreiselversuche)flacherer Pendelmasse (nur ca 1cm hoch, auf den Videos nur schwach am unteren Rand erkennbar, da Kamera zu hoch eingestellt) auf Youtube:

http://www.youtube.com/watch?v=GSGwsFkKqH4

http://www.youtube.com/watch?v=mPVZm5wzULQ

http://www.youtube.com/watch?v=-hvQF8FrEzg&feature=related

Gruss mausi_mick

mausi_mick

05.08.2011, 14:47

Hallo,

hat doch etwas gedauert, bis das MW wieder stabil lief. Hatte Probleme mit dem Linearantrieb, speziell mit den Encodern. Die SMD-Widerstände, die ich z.T. auf das Platinchen des Optokopplers TCYS5201 (4,7 k vom Kollektor nach + 5V und ein 1,8 k vom Kollektor Richtung Port) gelötet hatte, hatten wohl - nach einigen Kollisionen - keinen Kontakt mehr, lag vielleicht auch am Lot oder meiner Lötkunst. Hab da jetzt bedrahtete verwandt. Ausserdem musste ich feststellen, dass der intergrierte Schmitttrigger bereits bei 4,7V Versorgungsspannung nicht richtig funktionierte. Da ich den ATmega8 aber mit etwa 4,6V-4,7v
betreibe (5V - 1 Shottky-Diodenflussspannung), funktionierten die Encoder beim Test mit 5V gut, aber auf dem MW eher nicht. Hab den Optokoppler jetzt eine eigene 5V Versorgung spendiert.

Die IR-Empfangsdiode ist vorne auf dem MW aufgebaut, eine etwas handlichere RC-5 Philips-TV-Fernbedienung gab's auf dem Flohmarkt für 2 €.
Ich möchte die normale Gleichgewichtsmimik / Differenz-Abstandmessung mit Sharp-Sensoren beibehalten, die Beeinflussung mit der FB soll sich auf die Nulllage beziehen. In der ersten Sekunde wird das MW justiert ( d.h. ich halte es möglichst senkrecht und das Diffrenzsignal der beiden Sensoren wird festgehalten ( da z.B. bei gleichem Abstand zum Boden durch die Toleranz der Sensoren die Differenzspannung nicht 0mV , sondern z.B. -70 mV).

Diesen Wert versuche ich dann mit der FB zu manipulieren.

Wie gut und wie weit die IR-Fernbediemung bei Tageslicht funktioniert, wird sich vielleicht morgen herausstellen.
Interessant wäre auch die Verwendung von RFM12 Modulen, aber dass scheint recht aufwändig zu sein.

Gruss mausi_mick