Roboter als "Hausaufgabe" bauen!

Hallöchen erstmal!
Ich habe im Oktober eine Mechatroniker-Ausbildung angefangen und jetzt haben wir ein längeres (30 Wochen) Projekt bekommen!
Wir sollen einen Roboter (was auch sonst =P~ ) bauen,der völlig autonom einen geschlossen Raum vermisst!
Teil der Aufgabenstellung ist jedoch,möglichst keine Komponenten extra herstellen zu lassen,jedoch dürfen auch keine fertigen Chassis verwendet werden (z.B. C-Control-Chassis von Conrad),dementsprechend sollen wir also so viele industriell gefertigte Teile verwenden wie möglich!
Falls jemand eine geniale Idee oder etwaige Hinweise zu Teilen für das Chassis geben kann,wäre ich sehr erfreut!

Ich danke an dieser Stelle schon mal allen,die ihre kreativen Ideen an mich weitergeleitet haben (oder noch werden! O:) )

PS.: Bei den Außenmaßen wurden wir auch sehr eingeschränkt (max.DIN A4),das Fahrzeug darf nur über einen Ketten- oder Riemenantrieb bewegt werden!

was ist denn an dem chassis so schwer? da ist ja die programmierung schwerer ^^.

also ich würde mal sagen, du nimmst alle bauteile die du brauchst aus verschiedenen online-stores oder baumärkten in deiner nähe und so weiter.

den controller und das board kannste dir ja äten oder eigentlich sogar auf lochraster baun.

und was wolltest du jetzt genau hören? man bekommt das doch alles locker ohne selbstfertigungsteile hin

Martin

Zuminderst machen das die Meisten von uns so. Ich würd euch wirklich empfehlen, schaut euch mal hier einige Projekte an und dann überlegt euch gut wie ihr die Software machen wollt, daraus ergibt sich dann die entsprechende Hardware (abgesehen von antrieb Controller etc).

Also Raumvermessen ist schon nicht ganz einfach, weil da kommt dazu, dass der Roboter ja entsprechend wissen muss wo er sich befindet und dann abfahren oder abtasten wie lang die Strecken sind.

Ist euch der Raum vorgegeben (rechteckig?) oder kann das ein beliebiger vieleckiger Raum sein?.
Bei nem Rechteck würd ich ne Software schreiben im Stiel von:
- Such ne Ecke (wo du links und rechts von dir ne Wand hast).
- Fahr an der einen Wand entlang bis du wieder in eine Ecke kommst.
- Dreh dich um 90° oder fahr zurück
- Fahr die nächste Wand entlang bis du wieder in eine Ecke kommst.
- Berechne die Fläche des Raums.

Wirst wohl um odometrie nicht herumkommen (incrementalgeber etc). Die einfachste Lösunge (aber wohl auch die Teuerste ist wohl) fahr in die Mitte (ungefähr) fahr dein Laserscanner aus und mach eine 360° Scannung

Zitat:

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Zitat von HannoHupmann

- Such ne Ecke (wo du links und rechts von dir ne Wand hast).

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... wo Du vor und links/rechts von Dir eine Wand hast ...

Zitat:

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Zitat von HannoHupmann

Die einfachste Lösunge (aber wohl auch die Teuerste ist wohl) fahr in die Mitte (ungefähr) fahr dein Laserscanner aus und mach eine 360° Scannung

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So würde ich es machen, aber wieso Laser? Und so teuer ist ein Ultraschallgerät auch nicht:

Zitat:

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Zitat von Bahr-Baumarkt

Ultraschall-Entfernungsmessgerät, Nie wieder umständlich mit dem Zollstock oder dem Maßband hantieren: Das Ultraschall-Entfernungsmessgerät misst berührungslos Distanzen von 0,9 bis 18 Meter. Grosses Diplay, Flächen- und Volumenberechnungsfunktion, Laser-Pointer, inklusive Batterie. 24,95€

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Man müsste nur noch irgendwie an die Daten kommen.

Viel Erfolg
Thomas

PS: Ich bekomme keine Provision von Bahr. :wink:

Zitat:

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So würde ich es machen, aber wieso Laser? Und so teuer ist ein Ultraschallgerät auch nicht:

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Zu dem Punkt speziell:
Wenn der Raum Spiegelwände hätte, dann hätte man es auch mit Licht schwer: Nur bei einer Ausrichtung senkrecht zur Wand käme der Lichtstrahl von der Wand aus wieder direkt zum Sender zurück. Bei einem anderen Winkel würde er erst mal zu weiteren Wänden gehen und von dort aus zurückkommen.

Für Ultraschall sind die meisten Wände recht gute Spiegel die vom (etwas breiteren) Ultraschalkegel angestrahlt werden. Bei einer kleinen Winkelabweichung von der senkrechten Bestrahlung wird immer noch senkrecht zur Wand gemessen.
Für größere Winkel kommt der Schall nach mehrfacher Reflexion zurück.
Ein 360° Scan wird im allgemeinen etwas unübersichtlich.

Bei rechtwinklichen Wänden könnte man aber gut in einigen Spuren parallel zu den Wänden fahren und dabei mit Ultraschall den Abstand zur Wand (den Wandabschnitten) messen.
Manfred

Zitat:

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Zitat von Manf

Für größere Winkel kommt der Schall nach mehrfacher Reflexion zurück.
Ein 360° Scan wird im allgemeinen etwas unübersichtlich.

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Ich muss zugeben, ich habe so ein Gerät noch nie in der Hand gehabt.

Wenn man jeweils nur das erste Echo auswertet, sollten weitere Reflexionen doch egal sein, oder?

Nach nochmaligem Lesen Deines Textes denke ich, Du meintest wahrscheinlich, dass das Signal ausschließlich durch mehrfache Reflexion zurückkomt, nicht wahr? In diesem Fall sollte man bei einem 360° Scan Daten-Ausreißer finden, die man durch einen Plausibilitätstest erkennen könnte:

Bot fährt in Raum, macht einen 360°-Scan und findet (bei einem leeren, rechteckigen Raum) vier um 90° versetzte Minima. Die Werte zwischen diesen Minima sind mit Vorsicht zu betrachten. Mit einer Messung aus einer oder mehreren Ecken kann man dann die Raumform und -größe verifizieren. Ganz einfach ;-)

Gruß
Thomas

In einem Raum mit rechtwinklichen Wänden wird bei einem 360° Scan nur von 4 Punkten der Wände aus das Echo direkt zum Sender reflektiert.
Eine komplexe Form des Raums ist mit einem solchen Scan nicht gut erfassbar.

Deshalb der Vorschlag zur Ultraschallmessung:
Bei rechtwinklichen Wänden könnte man gut in einigen Spuren parallel zu den Wänden fahren und dabei mit Ultraschall den Abstand zur Wand (den Wandabschnitten) messen.
Manfred

wie wärs wenn mans einfach macht, nämlich mit rollern an der wand lang? ^^

Martin

Also das an-der-Wand-lang-rollen ist die einfachste Lösung - wenn man weiss, welche Form der Raum hat, da man nach der n-ten Ecke aufhören muss zu messen (also bei einem rechteckigen Raum, wenn man wieder in der Startecke n=4 angekommen ist).

Ansonsten ist das mit dem Vermessen nicht so einfach. Der Roboter könnte ebenfalls an der Wand lang fahren, muss aber einen Startpunkt setzen und den später wieder finden. Die Grundfläche des Raumes lässt sich dann aus der gefahrenen Strecke und der Form des Raumes errechnen.

lol, ne iss viel einfacher ^^

auch bei nem runden raum geht das doch extrem gut, gibt doch irgnedwie sone formel zur berechnung von flächen für n-seitige gebilde, die nimmt man sich, und zählt während der fahrt den winkel mit, den man immer fährt, das geht ja mit hilfe von odometrie recht gut ^^

dann nimmt man eben diese formel, guckt am besten erstmal ob mans irgendwie hinbekommt die ecke während des fahrens zu zählen, sollte ja auch recht einfach sein, und wendet dann wenn der winkel wieder 360° iss die formel mit den gezählten ecken und der strecke an

Martin

Nee, x-ryder, dass mit den 360° gilt nur in einer eingeschränkten Zahl von Räumen. Wie wäre es z.B. mit dem angehängten Fall? Da dreht sich der Roboter um mehr als 360°. Jetzt könnte man natürlich hergehen und sich die Strecke zwischen zwei Drehungen merken, plus Drehungen entlang von langestreckten Rundungen, plus...

Einfacher ist eine Startmarkierung.

naja, du müsstest dann aber schon so heftig rechnen, dass sich das nicht gut in 30 tagen schaffen lässt, bei nem n-seitigen raum und dazu noch ein unter umständen konvexer raum.

das mutet der denen bei 30 tagen gaantiert nicht zu, ausserdem wirds schwer, nen startpunkt da wiederzufinden... (mit 30-tage-begrenzung)

Martin

Um genau zu sein - das mit den 360° zählt nur im Viereck. Die Formel ist nämlich
(n-2) x 180 = x
n=Ecken
x=Innenwinkelsumme

In eine Ecke fahren und dort die Startposition markieren. Dann die Wand entlang bis die Startposition wieder erreicht wird. Das gibt zumindest einen groben Ansatz für die umfahrene Fläche.

wie viel geld darfst ausgeben?

Als Markierung könnte man einen mit Reflexfolie beklebten Metallchip fallen lassen, den man bei Ankunft an der Markierung mittels Reflexkoppler erkennt und per Elektromagnet wieder aufsammelt.

Chris

Okay,ich finds schön,dass ihr euch alle so ausgiebig mit dem Thema befasst habt,dass löst mein Problem trotzdem nicht! 1.Es handelt sich um ein 30 WOCHEN (nicht Tage) Projekt,2.Der Raum ist nicht lehr,sondern da stehen noch alle möglichen Dinge rum (Tische,Stühle,eben alles,was in nem Klassenzimmer so alles rumsteht) und 3.Die Teile einfach irgendwo im Laden kaufen ist auch nich so einfach,da die meisten Modellbauläden oder Geschäfte,die mir weiter helfen könnten nicht unbedingt auf der offiziellen Zuliefererliste von Siemens (mein Ausbildungsbetrieb) stehen und wir deshalb dort nich unbedingt so dolle einkaufen dürfen! Weiterhin geht es auch noch zusätzlich darum,dass der Roboter anhand der verwendeten Teile leicht reproduzierbar ist,was natürlich den Anspruch enorm in die Höhe schraubt (nach meiner Meinung zumindest)! Wie gesagt Danke für eure rege Beteiligung,nachdem ich jetzt noch en bissl mehr ins Detail gegangen bin,hoffe ich,dass eure Ideen auch hierfür so unerschöpflich sind! MFG Chester!

also das mit dem schwierigkeitsgrad seh ich da nich so find ich, da du ja noch die programmierung hast, damit kannst du den zum unikat machen, du sollst bloß keinen RP5 oder sowat nehmen...

wenn da noch weitere dinge rumstehen, würde ich mal sagen, du nimmst dir nen Sharp-sensor oder ultraschall, und drehst den um ca. 180°, du hast den winkel, du hast ne map aus deinen odometriedaten erstellt, und kannst also sogar einzeichnen, wo sich gegenstände befinden, anhand der hinterher fertig erkundeten "welt" und deiner karte kannst du recht exakt die daten des raumes ausgeben

Martin

Na, wenn das so ist... Nimm dir ein schönes Embedded Board und statte es mit einem Hokuyo URG-04LX aus. Das Chassis kannst Du aus normalen Profilen zusammenbauen, Mechatroniker sollten bei Siemens ja hinreichend rumflitzen.

Du könntest auch einen kleinen Bot machen (0.5x0.5m) mit einer teleskopstange, die du dann nach oben ausfährst. ist sicher auch nicht schlecht. auf die stange kommen dann verschiedenste Sensoren. Von sharp bis .............. . Dann könntest sogar die höhen der Tische usw mitbestimmen.

ich würd sgen Besorg dir einen Dicken Siemenskatalog und ließ dir mal alle Sensoren durch dies da gibt.

Okay,ich danke für die Hilfreichen Kommentare ...
Ich wollte auch nich,das ihr mir meine Aufgabe löst,hatte auf paar geniale Ideen gehofft,die ich hier auch bekommen habe...
Falls zu späterer Zeit nochmals Probleme auftauchen sollten,weiß ich jetzt wenigstens wo ich mir hilfe suchen kann!

Thnx to all! Chester

Dafür hälst Du uns dann aber für Dein Projekt auf dem Laufenden, nicht wahr ;-)

Naklar halte ich euch auf dem laufenden,werd sicherlich auch en paar bilderchen zur verfügung stellen,wenn wir denn dann mal vortschritte machen!
Wie gesagt danke,das ihr mir alle so hilfreich mit ideen zur seite steht...
Werd euch auch alle (als Roboternetz-community) in der abschlußpräsentation erwähnen ;-)

cy Chester

PS.: mich interessiert es ziemlich dolle,was ihr mir hier schreibt!!!