Kerzensuchbot

[dieLea]

Nach einigem Hin und her möchte ich hier die Planung meines Robbis vorstellen.

Er soll in einem Raum mit mehreren Lichtquellen eine Kerze finden, also unterscheiden können, ob die Lichtquelle eine Lampe oder eine Kerze ist (anhand der Wärmeabstrahlung).
Während er zur Lichtquelle fährt soll er natürlich Hindernisse erkennen und umfahren.

geplante Sensorik:
-US-Sensoren für Abstandsmessung und Hinderniserkennung/-umfahrung
-Thermosensor um die Kerze von anderen Lichtquellen zu unterscheiden (I2C-Bus wäre toll, dafür habe ich noch einen Sensor)
-Möglichkeit Servos zu steuern um die Fahrtregler anzusteuern.

Das Fahrwerk wird ein Reely Kaiman 6x6

Welches Board empfielt ihr mir dafür?
Ist ein RN-Control1.4 dafür ausreichend?
(MotorController brauche ich nicht, Regler sind im Bausatz enthalten)

Oder sollte ich dafür besser ein RNFRA nehmen?

Das RN-Control, das ich noch hier liegen habe ist leider defekt, deshalb muss ich eh ein neues kaufen.

Ich werde heute noch Fotos des Fahrwerks posten, da es meiner Meinung nach eine gute Alternative zu den teuren Kettenfahrwerken ist.

Die zweite Frage:
Kann man die beiden Boards auch über die serielle Schnittstelle programmieren? Einen USB->seriell Konverter habe ich.
Nur mein Lappi hat weder seriell, noch parallel-Schnittstelle

edit: ein LCD soll er natürlich auch bekommen

[HannoHupmann]

Hallo Lea,

mal ein paar Anregungen oder Ideen zu deiner Idee. Ich fang hinten an, dann wirds einfach. Du brauchst nen ISB Adapter, das ist meistens ein kleines Gerät mit dem man über USB oder Seriell den µC Programmieren kann. Bei den RN Boards ist das genauso. Der Serielle Eingang oder Ausgang eines µC ist nicht für die Programmierung gedacht. D.h. die Programme werden über eine andere Schnittstelle aufgespielt und dafür braucht es eben einen ISB Adapter.
Den kannst du dir entweder selber bauen oder einen kaufen, das hängt davon ab wieviel Geld du zur Verfügung hast (ich verwende eine USBProg von Embedded Projects).

Ein RN Control müsste dafür reichen auch wenn ich selber mit diesem Board noch nicht gearbeitet habe.

Achja Ketten lohnen sich eigentlich fast nie für Roboter, die meisten wollen die nur verwenden weil sie irgendwie cooler aussehen. Ich bin gänzlich davon abgekommen welcher verbauen zu wollen (gut Wall E muss natürlich welche haben, weil sonst wäre es nicht Wall E). Räder sind gerade in einer Wohnung deutlich besser geeignet.

Du brauchst übrigens keine Fahrtregler, das kannst du mit dem RN Board direkt machen. Ist einfacher und macht weniger Probleme.

Soviel erst mal von mir, wenn mir wieder was einfällt schreib ich noch was

ciao Hanno

[dieLea]

OK, dann wirds ein RN-Control.
Aber soweit ich weiss kann der Motorcontroller des RN-C nur 1A ab.
Im Kaiman, also meinem Fahrwerk sitzen 2 540er, da würden schon bei viertel-Gas dem Controller die Leiterbahnen zu Berge stehen, oder nicht? *g*

Und was ist günstiger? Ein USB->parallel-Adapter oder ein USB-Programmer?

Weil ein parallel-ISP-Kabel habe ich noch hier

[Willa]

Hi!

...Lampe oder eine Kerze ist
Wenn du keine LEDs sondern Glühbirnen benutzt haben die auch eine erhebliche Wärmeabstrahlung. Ich kenne mich mit Thermosensoren gar nicht aus, können die das denn unterscheiden? Wenn ich jetzt mit verbundenen Augen in ne Kerze oder an eine 100W Birne fasse könnte ich das nicht unterscheiden....

[dieLea]

Die anderen Lichtquellen werden LED- oder Energiesparlampen sein, die Wärmeabstrahlung von Glühlampen würde ein Problem werden.

Hier die ersten Fotos.
Wenn das Fahrwerk fertig ist kommen weitere, im Moment ist Baustopp, da mir Werkzeug fehlt (blöde Mini-Inbus-Schrauben) :-)

[Besserwessi]

Für die Unterscheidung zwischen Kerze/Glühbirne oder LED/Energiesparlampe sollte man 2 Lichtsensoren nehmen: einen für den nahen IR bereich (z.B. 950 nm) und einen für den echt sichtbaren (z.B. grün). Das einzige was einen da noch durcheinanderbringen könnte wären dunkel rote LEDs (700 nm). Aus dem Verhältnis der Intensitäten sollte man die Art der Lichtquelle erkennen können. Fertige Sensoren für den I2C bus wird man da aber kaum finden.

[HannoHupmann]

Erinnere ich mich richtig, das Schmuckstück ist doch nicht so ganz billig. Ich hab mal nen Test darüber gelesen und mir auch gedacht: "da bau ich mal nen Roboter drauf".

Ok in dem Fall würd ich mir entweder nen neuen Motortreiber bauen, der mehr ab kann oder wirklich mit nem mechanischen Arbeiten. Letzteres, sprich Servos ansteuern, sollte übrigens keine Problem sein fürs RN Board.

ciao Hanno

[dieLea]

naja, der Kaiman kostet beim Big C 99€ inklusive Motoren und Fahrtregler, meiner Meinung nach recht günstig, er hat die gewohnte Robbe-Qualität (Reely=Robbe).
Im Anhang liegen auch die ersten Fotos vom "fertigen" Chassis.
Bei den Fahrtreglern geht es mir nur darum, ob ich die mit dem RN-Control ansteuern kann, oder ob ich mir einen RN-VN2 DualMotor kaufen muss.
Ich will das gescheit lösen ohne Pfusch, da kommt es mir auf ein paar € mehr nicht an.

Mir ist wichtig, das ich die Motoren gescheit regeln kann.

Und achtet auf den Fotos nicht so aufs Detail, das Chassis ist noch nicht fertig, weil mir Werkzeug fehlt, habe es zusammengesteckt, damit ihr sehen könnt wie es aussieht.

[HannoHupmann]

Ah ok, dann haben die den Preis runter gesetzt, sehr gut, denn mit 100€ ist er wirklich nicht so teuer.

VN2 Dual Motor Controll könnte passen. Ansonsten müsste man versuchen die Regelung über Modellbauregler zu erreichen. Am besten lässt sich regeln wenn man die Drehzahl messen kann (Inkrementalgeber o.ä.).

Ich seh gerade, dass der Bausatz bereits zwei elektronisch Fahrtregler enthält. Die werden zwar über Servo Signale gesteuert aber die lassen sich bequem mit der RN Controll erzeugen, da sollte es keine Probleme geben, die zu verwenden.

[dieLea]

Welche Sensoren würdet Ihr zur Hinderniserkennung empfehlen,
Infrarot (Sharp GP2D120) oder Ultraschall (SRF05)?
Reicht es aus, wenn ich je einen vorne an jeder Ecke einbaue oder muss ich mehrere nehmen?

[ikarus_177]

Hi Lea,

Ultraschallsensoren haben eine große Reichweite, die "Keule" des Sensors, also der Bereich, in dem gemessen wird, ist allerdings auch sehr groß.

Infrarotsensoren haben eine geringere Reichweite, lassen aber auch eine punktgenaue Messung zu. Ideal wäre natürlich eine Kombination aus beiden Sensortypen. Du könntest die Sensoren aber auch schwenkbar (mittels Servos) befestigen, dann bräuchtest du überhaupt nur einen Sensor, der kann sich dann ja in die gewünschte Richtung bewege.


Viele Grüße

[dieLea]

dann sind wohl 2 US-Sensoren, die vorne an den Ecken montiert werden die bessere Wahl,
sie sollen ja nur Hindernisse finden und bei Unterschreitung einer bestimmten Entfernung das Ausweichen einleiten.

Gibt es eigentlich auch Sensoren, die Temperaturmessungen auf weitere Distanzen erlauben? Damit könnte ich mir die Lichtsensoren sparen und sofort die wärmste Lichtquelle suchen.

So etwas wie die Snake-Eyes vom Asuro, nur was sind das für Sensoren und wo bekommt man die?

[dieLea]

so, fahrbereit wäre das Chassis fast (wenn ich nicht auf einen der Achsmitnehmer die Mutter schief draufgewürgt hätte :oops: )
Die beiden Antriebseinheiten sind vollständig voneinander getrennt, jede hat einen eigenen Akku (7,2V/3000mAh)
Also wenn er will kann er ganz gut los flitzen :mrgreen:

Als nächstes bekommt er das Gehirn und Ladebuchsen, damit ich nicht immer zum Laden alles auseinanderfriemeln muss :-)

Langsam gefällt er mir \:D/

[squelver]

Hallo Lea O:)

Zu deinen Sensoren für die Wärmeerfassung und der Diagnose eine Kerze von ner Glühlampe zu unterscheiden, empfehle ich dir eine kleine Schaltung zur optischen Messung der 50Hz Hausstromnetzfrequenz.
Schwieriger wirds bei Taschenlampen bzw. Gleichstromlichtquellen \:D/

lg

[Robotniks]

Hi,

schaut echtgut aus das Chassi!
Schau dir mal den Sensor an... das könnte viel. was sein.

http://www.robot-electronics.co.uk/acatalog/Thermal_Array_Sensor.html

Grüße Ulli

[Besserwessi]

Die Sensoren für die Temperaturmessung über Strahlung sind entweder Pyroelektrische Sensoren, so wie in den Bewegungssensoren oder häufiger noch Thermopiles. Die Messen Strahlung vor allem im IR BEreich so um die 5-10 µm Wellenlänge. Für Die messung höherer Temperaturen (ab ca. 500° C) nimmt man auch Fotodioden aus Germanium oder Silizium. Oft werden dann 2 Sensoren für verschiedene Wellenlängen benutzt und aus dem Verhältnis der Intensitäten die Temperatur bestimmt. Ein großer Vorteil den man mit den "normalen" Fotodioden hat, ist das man noch eine relativ normale Optik zum Bündeln nehmen kann. Außerdem sind die Si-dioden billig.

[dieLea]

bei roboterteile kostet der Sensor 74,97€ :shock:
In der Beschreibung steht, das er in 2m eine Kerze erkennt.
Ist die Frage ob das reicht, oder ob die Lichtsensor/Thermofühler Kombination das auch bewältigen kann. *grübel*
Aber da muss ich erst schauen wie die Umgebungstemperaturen um eine Kerze herum aussehen.

[dieLea]

update:
RN-Control und USB-Adapter für die serielle Schnittstelle, Schalter für beide Antriebe und Ladebuchse sind eingebaut.
Foto gibts am Wochenende :-)

Ich hätte da nur eine Frage zur Stromversorgung.
Und bitte nicht lachen, ich habs nicht so mit der Elektrik :oops:

Für den Antrieb des Chassis sind 2 7,2V-Akkus mit 3000mAh vorgesehen, die jeweils über einen elektronischen Fahrtregler den (530er) Motor für eine Seite antreiben.
Dann brauche ich natürlich noch die Versorgung für Board und Peripherie.

Ich überlege ob ich die beiden 7,2V-Akkus parallel schalte (womit ich ja 7,2V/6000mAh hätte),
ob ich die beiden für den Antrieb lasse und einen zusätzlichen für Board und Peripherie nehme
oder ob ich 2 6V Bleiakkus mit je 4Ah für die komplette Versorgung nehme.

Der Robbi soll natürlich so lange wie möglich durchhalten und ich möchte nicht immer 3 Akkus nacheinander laden müssen.

Macht es einen grossen Unterschied ob ich die beiden 7,2V/3Ah NIMH parallel schalte, oder zwei 6V/4Ah Bleiakkus nehme?
Also in Sachen Durchhaltevermögen, Spannungsabfall, wenn man mal etwas mehr "Saft" zieht, usw.

[HannoHupmann]

Grundsätzlich würde ich die beiden 7,2V Akkus parallel Schalten, da wenn sie einzeln die Motoren speisen, einer mehr als der andere entladen werden könnte. Durch die Parallelschaltung sollten die beiden Akkus zu gleichen Teilen entladen werden (notfalls braucht man hier eine Elektronik die sowas steuert).

Ansonsten lässt sich die Elektronik oder der Rest immer sehr gut mit einer 9V Batterie über einen Spannungsregler (auf 5V) versorgen. Alternativ könnte man auch gleich die Motorspannung nutzen, dann gilt es Leistungsteil und Logikteil sauber voneinander zu trennen um keinen ärger in der Elektronik zu bekommen, wenn die Motoren hohe Ströme ziehen.

[X-917]

Zur Parallelschaltung der Akkus:
Hänge je eine Schottky-Diode in Reihe mit der +leitung. Damit werden die Motoren immer aus dem Akku versorgt, der eine höhere Spannung hat. Auch wird damit verhindert, dass ein besserer Akku einen Schlechteren laden würde, was ihnen auf Dauer gar nicht gut täte... Mit dieser Methode kann man auch 2 unterschiedliche Akkus nehmen! Der Spannungsabfall durch die Diode ist relativ klein. Mit 7V wird alles immer noch gut laufen, denke ich.

[Besserwessi]

6 V 4 Ah oder 7,2 V 3 Ah sind ziehmlich gleich viel Energie. Meistens sind die Bleiakkus größer und schwerer. Je nach Motortreiber/Motor wäre es auch sinnvoll die Akkus hintereinanderzuschalten als 12V bzw. 14.4 V. Bei der höheren Spannung hat man einen etwas besseren Wirkungsgrad.
Wenn man nicht grade eine Schaltregler nimmt, hat man zwar dann beim Controller mehr Verlust, aber den meisten Strom werden die Motoren brauchen.

Für Servos sind natürlich die 6 V recht praktisch.

[radbruch]

Hänge je eine Schottky-Diode in Reihe mit der +leitung.Klasse Tip.

Ich würde nur ein Akkupack verwenden und das unbenutzte zwischenzeitlich laden. Bevor 3000mAH leergesaugt sind muss der Kerzensucher bestimmt mal zu einem Boxenstop. 5V für den Kontroller aus dem Motorakkupack halte ich für unkritisch.

[X-917]

Apropos Entstörung:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=26
MfG

[dieLea]

mal wieder ein update:

Das Chassis ist fast fertig, eine Beschreibung liegt im Anhang.
Auf dem Bild nicht zu sehen ist die Ladebuchse hinten (unterbricht beim Einstecken des Ladesteckers die Hauptstromversorgung) und der USB-Hub unter der "Mainboard-Platte", an dem der RS232-Adapter (mein Laptop hat nur USB) und die Webcam hängt.
Da alles ein wenig teurer als geplant war, muss ich die Sensorik erst mal verschieben, bis das Budget wieder etwas aufgestockt ist ;-)

Bis dahin baue ich ein Programm um den Robbi vom Laptop aus zu steuern und Telemetriedaten und Videobild zu empfangen.
Da die Funk-Komponenten noch zu teuer sind, hängt er halt am USB-Kabel.
So bin ich zwar auf 5m Kabellänge begrenzt, aber zum Testen sollte es reichen.

2 Fragen habe ich aber noch:
Können die Servos eigentlich 7,2V ab, oder muss ich 5V nehmen?
Muss der Spannungsstabilisator für die 5V die vollen 6000mAh aushalten, oder reicht auch ein kleinerer? Ich denke über die 5V werde ich bei Weitem nicht an so hohe Ströme kommen, oder?

[HannoHupmann]

Servos, gute Servos können auch 7,2V vertragen wenn sie nicht immer voll belastet werden. Besser sind jedoch 6V (bei Hexas nimmt man jedoch gerne die 7,2V, hier schwankt die Versorgungsspannung auch relativ viel).

Ähm nein. Der Spannungsregler muss nur dann 6000mAh aushalten wenn du ne Stunde lang 6A ziehen willst. Die Logik zieht meisten deutlich weniger und daher braucht man auch keinen so großen Regler.

[X-917]

also wenn du die servos wirklich mit 7,2v versorgen willst, (jaa ich würds nicht tun) dann schau bitte, dass die endausschläge begrenzt sind! Manche servos halten ein überdrehen schon bei 6v nicht aus.
-software
-stromaufnahme
-endschalter
-laufzeitmessung
Mfg

[GoodOldLoki]

So, nachdem es recht ruhig war in letzter Zeit bei diesem Projekt gibt es erst mal weiträumige Aufklärung, warum hier so wenig passiert ist:

- Lea, meine Freundin steckt in ihren Prüfungsvorbereitungen (Fachinformatikerin/Anwendungsentwicklung)
- Ich (gleicher Beruf) ebenso, bin aber soweit fit das es am 13.5. klappen sollte
- Lea fällt noch weiter aus, da am 24.06.09 der Geburtstermin unerer Tochter ist (Respekt, dass sie das trotzdem alles so durchzieht)

soviel zur familiären Situation.

Zur Situation des Projekts:
- Der finanzielle Rahmen ist recht dürftig im Moment
- Wir wissen nicht genau welche Hardware wir genau einsetzen

Da sind wir auch schon bei unserer Frage:
Wir haben das Fahrwerk und schwanken zwischen 2 Boards:
1. RP6 mit C-Control Pro-Erweiterung
2. C-Control pro 128 Application Board

Die Frage ist, was ist von den Kosten her günstiger?

Wir benötigen:

- ACS (RP6=IR-Lösung, CCPro=US-Lösung)
- Servoansteuerung für 4 Servos (Motor rechts/links, Kamera, Löschmonitor)
- Relais (Motor des Löschmonitors)
- 2 Temperaturfühler (Umgebung + Frontsensor)
- LDRs zur groben Suche der Kerze

Da wir beide das Projekt mit der C-Control durchziehen wollen, kommen auch nur diese beiden Lösungen in Frage.
Wir haben zwar noch ein RN-Control1.4, aber es soll halt die C-Control werden.

Unser Stand der Kosten bisher:
RP6: 129€
Erweiterung+CPU: 65€

Damit hätten wir die Sensoren (ACS allerdings nur IR, was in verqualmten Räumen mächtig uncool ist)
Desweiteren wäre es eine recht grosse Bastelaktion, da alles vom RP6 in unser Fahrgestell umgabaut werden müsste.

Die zweite Möglichkeit:
C-Control Application Board+CPU: 95€
2 US-Sensoren, 2 LDAs, Relaisplatine

Was meint ihr?
Wir sind der Meinung das die C-Control-Lösung effektiver wäre, allein schon weil wir das ACS mit US realisieren wollen.
Oder haben wir etwas vergessen zu berechnen?

[cydodon]

Hi

ich habe (leider) nichts direkt zu deinen Fragen beizusteuern, aber ich bin gerade über ein kleines Projekt gestolpert, was deinem nicht ganz unähnlich ist und vielleicht ein paar Anregungen liefert. Und falls nicht, dann sind die Videos wenigstens schön anzusehen :)

"Puff" The Robot Dragon:
http://letsmakerobots.com/node/6427


vG cydodon

[GoodOldLoki]

So, nach wilden Grübeleien und Rechnereien haben wir uns für die C-Control entschieden (hier beim grossen C (http://www.conrad.de/goto.php?artikel=198258))
Das Set mit der CPU kostet übrigens 95€, also 10€ günstiger, als wenn man einzeln bestellt.
Mit dem Teil sind wir schon recht fit, da wir damit schon einige Zeit "herumgespielt" haben.

Sobald die Teile ankommen (hoffentlich noch vorm WE) geht es hier dann auch weiter.

[GoodOldLoki]

So, nachdem wir alles mal (wieder) von Grund auf neu geplant haben, hier mal der aktuelle Stand:

Anforderungen:
1. Soll selbstständig eine Kerze suchen (dabei Hindernissen ausweichen) und diese mit einem Löschmonitor löschen
2. Soll später per Software vom Pc aus gesteuert werden können und dabei Telemetriedaten (Temperatur, Empfangsfeldstärke, Gaswerte, Bordspannung), sowie das Bild der onboard-Kamera senden.

Bauteile:
- Fahrwerk: Reely Kaiman
- Akkus: 2x7,2V/3000mAh
- Board: RNMega128Funk+RN-Funk mit EasyRadio Modul
- Sensoren: 2x SRF02
2x LDR (suchen der Kerze)
2x DS1621 Temperatursensor (I2C)
(Umgebungstemperatur, Ausrichtung Löschmonitor)
Gassensor Figaro TGS813 (Propan, Butan, Methan)?
2x Gabellichtschranke mit Encoderscheibe
- Sonstiges: LCD 4x20 mit Beleuchtung
Löschmonitor Kaiman
4 Servos (Löschmonitor auf / ab, Löschmonitor rechts/links, Kamera auf/ab, Kamera rechts/links)
Folientastatur (manuelles Bedienen Löschmonitor/Kamera)
Funk-Kamera

Geplante Funktionsweise:
- Suchen der Kerze mit den LDRs
- Annäherung mit Hinderniserkennung/Umfahrung
- Ausrichtung des Löschmonitors mit Temperatursensor
- Auslösen Löschmonitor für 2-3sec, Prüfung ob Kerze aus, wenn nicht, wiederholen

Da wir festgestellt haben, dass die RN-Hardware wesentlich besser dokumentiert ist als die C-Control Pro und wir sicher auf Probleme stossen werden, gerade im Bereich der Elektronik, werden wir ein RN-Board einsetzen.

Was uns noch nicht klar ist:
- Wie genau schliessen wir diesen Temperatursensor (DS1621) (http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/product_info.php?cPath=71&products_id=107) an?
Brauchen wir Pullup-Widerstände, wenn ja welche und wo kommen die hin?

- Können wir diesen Gassensor (http://www.conrad.de/goto.php?artikel=183474) (FIGARO TGS 813) benutzen?
Der müsste doch an einem analogen Port einsetzbar sein, oder?

- Ist es zur Wegstreckenmessung (für Umfahrung von Hindernissen) besser mit Gabellichtschranke und Segmentscheibe zu arbeiten (wäre ziemlich fummelig, die in unser Chassis einzubauen),
oder die Antriebsmotoren gegen Schrittmotoren auszutauschen?

Dank im Voraus für die Antworten.
(auch wenn ihr uns mittlerweile durch unser Hin und Her für Vollpfosten haltet (verständlicherweise;-))