RN-Vorschlag: 3D-Gyro + G-Sensoren (IMU)

Hallo,

ich möchte mal einen Vorschlag für ein neues Board machen:

für bewegliche Roboter ist eine Lageregelung immer ein Thema, insb. wenn man nicht 100% eigenstabil baut, es an den Rädern zu schlupf kommt, so daß die Schrittzählung versagt, etc.pp.

Ich fände folgendes eine gute Lösung:

Ein Basisboard mit Beschleunigungssensoren für längs/quer-Beschleunigungen und einen Gyro für die Hochachse. Damit könnte man alles Erfassen, was man braucht um eine Fahrzeugbewegung zu erfassen.

Das Ganze mit einem Anschluß über I2C, um es an das Haupt-Controllerboard anzuschließen. Vielleicht einen kleinen AT-Mega mit drauf, der ein bischen Vorverarbeitung leisten kann, und das ganze konfigurierbar macht (z.B. ob Werte nur abgefragt werden oder im Takt kommen, ob es nur Alarm/Schwellenwerte gibt, Vorfilterung/Mittelung gegen Rauschen, etc.)

Dann zwei Steckbare Zusatzboards, um Gyros für die restlichen Achsen nachzurüsten, und den Beschleunigungssensor für die Z-Achse. Volles 3D braucht ja vermutlich nicht jeder, aber die Heli/Flieger-Fraktion könnte davon natürlich profitieren.

Fertige professionelle Module gibt es natürlich, aber bei Preisen > 1000EUR kommt man schon ins grübeln...

Bestünde da Interesse dran?

Gruß
Reinald

Hallo Reinald,

einen 3D Beschleunigungssensor (+-3g oder brauchst Du mehr g? ) gibt es fertig als Modul von Parallax.
Zu einem, wie ich finde, durchaus annehmbaren Preis von 40US$.

Nennt sich Hitachi H48C Tri-Axis Accelerometer Module
Siehe http://www.parallax.com/detail.asp?product_id=28026

Es fehlt also nur "nur noch" ein entsprechendes Gyro Modul. ;-)
Doch leider kenn ich da keines.

Gruß
m.artmann

Hi,

ich suche auch schon eine Weile nach sowas für einen balancierenden Bot.
Bei Spark Fun gibt es z.B. ein relativ günstiges Gyro/Accel Board (für 110$). Siehe http://www.sparkfun.com/commerce/pro...roducts_id=741

Sowas nachzubauen, wäre sicher kein Problem, wenn man an die Bauteile kommt. Ein Trägerboard mit Prozessor, der verschiedene Module aufnehmen kann, wäre keine schlechte Idee.

Gruß m.a.r.v.i.n

Tja wäre sicher nicht schlecht wenn mal jemand sowas angehen würde. Vieleicht ähnlich wie das genannte Board aber gleich mit Controller und Firmware und RN-kompatibler Schnittstelle (am besten 10 pol Datenstecker, dann passts schnell an alle RN-Boards). Ein paar Demoprogramme und vielleicht ne fertige Platine könnte Integration in Vorhaben dann erheblich erleichtern.

Dann sollten wir mal versuchen, ein paar Rahmenbedingungen festzulegen:

a) Größe: Ich würde plädieren für "möglichst klein". Oder zumindest das kleine RN-Format. SMD oder gar BGA-Bauteile sollte vorbestückt sein.

b) Anschlüsse: I2C, Prog, Strom, vielleicht RS232

c) Controller: IMHO ja, denn die Daten von Accellerometer und Gyros müssen hintereinandersortiert werden. ein Bischen vorfilterung etc. wäre auch machbar.

d) Modular: ich würde 2x Gyros rechtwinklig zum Aufstecken einplanen. die 2/3 Achse braucht nicht jeder, und die Gyros sind ja ein relativ kostspieliges Bauteil. Da braucht dann aber nicht viel mehr als die Gyros selber draufzustecken, die restliche Beschaltung sitzt auf dem Hauptboard.

e) Potentiell brauchbare Bausteine:
Accelerometer:
Hitatchi H48C (3Achs)
ADXL 202 (2-Achs?) und andere Typen von AD

Gyro:
ADXRS 150/300/401 (worin unterscheiden sie sich?)
Gyration MG 1101 (http://www.gyration.com/en-US/GyroTech.html)

Einige Anregungen kann man sich auch vielleicht
hier http://www.dprg.org/projects/2003-01a/ holen.

Kleine Anmerkung zum Schluss: Beim Schaltungsentwurf kann ich leider nicht helfen - da hab ich 0 Ahnung ;-) (Mein Seite ist eher Software...)

Gruß
Reinald

Servus,

zur Erfassung im 3D-Raum gibts ein nettes Modul das wirklich nahezu je nach eingespielter Firmware alles kann, auch Lageänderungsmessung, Drehwinkel, Vibrationsmessungen im 3D-Raum. Das spart dir wirklich alle Gebersysteme im Antrieb udn Schlupf gibts da keinen gemessenen mehr ;)

=> http://www.montronix.de/cms/modules/...php?storyid=16

Grüße Wolfgang

Hallo Wiesel!
Klingt ja interessant, was du geschrieben hast, aber ich glaube 12000€ liegen dann doch etwas außerhalb des Hobby Bereichs.
Qualität hat seinen Preis, aber vielleicht findet man ja noch was brauchbares für weniger.


MfG ACU

Das board von Sparkfun bietet ja tatsächlich (fast) alles was man so haben wollen würde. Da lohnt sich ein Neuentwurf ja eigentlich gar nicht mehr.

Es sitzt natürlich kein Controller mit drauf, dafür ist es unschlagbar kompakt, es ist ja im Grunde nicht mehr als ein Evaluation-Kit für diese zwei Chips zusammengefasst.

Problem a) es ist nicht lieferbar.
Problem b) Der Preis an sich ist ganz ok, allerdings dürfte der sich auf dem Weg nach Deutschland fast verdoppeln, bei Einzelbestellung.

Aber man könnte das ja durchaus als Vorbild nehmen, die Chips kosten zusammen ca. 60$.

Wäre also ein "Nachbau" dieses Platinchens incl. Bestückung für 100EUR machbar? 10Stück sollten sich doch davon an den Mann bringen lassen...

Gruß
Reinald

Mit Controller der schon etwas vorinterpretieren kann wäre es natürlich noch viel schöner. Neben serieller RS232/I2C wären aber ein paar normale Ausgangsports die man direkt zum Auslösen von Interrupts etc. nutzen kann, wichtig. Seriell könnte manchmal zu langsam sein.
Eigentlich sollte sowas weit unter 100 Euro bleiben sonst wirds für wenige interessant werden. Chips für 60 Dollar scheinen mir da schon etwas sehr teuer.

Nun, die Chips haben nun mal ihren Preis. Und da wir vermutlich keine 100er Stückzahlen planen sollten, wird sich da auch nicht viel dran ändern. Daß damit die potentielle Kundschaft schrumpft, ist auch klar aber nicht zu ändern.

Das ADXL 330 (3-Achs Acceleromter) liegt bei 8,60 EUR. (Einzelstück)
Das ADXRS 300 Gyro (1-Achse) liegt bei 30$ (1000er Stückzahl)
wenn Du das für 3-Achs aufbauen willst, dann hast Du allein schon 90$ an der Backe ;-)


Einen Preis für das neue Invisense IDG300 2-Achs-Gyro habe ich nicht finden können, aber soll nach Gerüchten bei 50$ liegen.

Da wird am Preis wohl nicht viel zu machen sein.

Alternativ könnte man natürlic ein neues, kompaktes Controllerboard mit Mega256 (naja, oder doch Mega128) entwerfen, speziell für mobile/fliegende Bots. Da kommen dann Gyros und Accelerometer mit drauf, direkt an den Chip. Die Schnittstellen braucht man dann auch nicht mehr rauszuführen, was das Ganze etwas kompakter macht.

In welche Richtung soll es gehen?

Gruß
Reinald

Man sollte halt schaun ob man nicht doch günstigere Bauteile / Lösungen findet. Persönlich würde ich für so so ne intelligente Schaltung nicht mehr als 60 bis 80 Euro bezahlen um ein wenig zu experimentieren.
Letzteres (Flugboard) ist natürlich auch interessant, aber dürfte noch weniger Interessenten finden.
Den Preis sollte man jedenfalls im Auge behalten. Aber mein Schwerpunkt ist "das Fliegende" sowieso nicht so sehr, daher halt ich mich hier mal etwas raus bei der Diskussion. Aber vielleicht wird das Intresse im Verlauf Eurer Diskussion noch geweckt ;-)

Das allgemeine Interesse scheint ja nicht überwältigend zu sein :o

Problem 1: Die Bauteile für Gyros sind einfach noch relativ teuer. Erst langsam tauchen solche Bauteile in Massen-Applikationen wie Kameras, Handies und Game-Controllern auf, was die Preise AUF DAUER senken wird, was uns aber im Moment kaum weiterhilft.

http://www.microstrain.com/3dm-gx1.aspx ist ein interressantes Ding, kostet aberleider auch 4-stellig.

Bleibt also Selbstbau mit den vorhandenen Teilen (was angesichts der BGA-Gehäuse ein bischen doof ist), oder erstmal auf vorhandene Evaluations-Boards auszuweichen.

Alternative Bausteine zu den Sensoren von Analog Devices scheinen im Moment nicht am Markt zu sein.

Wenn da kein größeres Interesse da ist, ist es vermutlich erstmal sinnvoller eine Sammelbestellung für die "Sparkfun" -Boards zu machen, das Gyro für die letzte Achse muss man dann einzeln nachrüsten. Etwas anderes scheint im Moment kaum sinnvoll.

etwas desillusioniert,
Reinald

Könnte man nicht eins von diesen Gamepads mit lagesensoren ausschlachten? vielleicht ist da uach sowas drin. (Wobei ich mir nicht sicher bin obs die noch gibt...)

Zitat:

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Zitat von Reinald

Wenn da kein größeres Interesse da ist, ist es vermutlich erstmal sinnvoller eine Sammelbestellung für die "Sparkfun" -Boards zu machen, das Gyro für die letzte Achse muss man dann einzeln nachrüsten. Etwas anderes scheint im Moment kaum sinnvoll.

etwas desillusioniert,
Reinald

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Hallo Reinald, ich würde mich gern an einer Bestellung beteiligen, wenn sich noch ein paar melden.

Zum BGA-Gehäuse: Man kann doch mal ca. 30-50 Sensoren bestücken lassen, wenn sich genug melden. Als SIL-Modul auf 0,5mm Epoxy-Platine, sodass man es entweder senkrecht in einen Sockelstecken kann, oder per Winkelsockel auch waagerecht. Versteifung dann per diagnoler Strebe, CU-Draht anlöten.

Ideal wären hier evtl. Endschalterhersteller. Vor ca. 10Jahren hat z.B. auch die Firma Turck recht kleine Serien als Dienstleistung bestückt. Die waren mit ihrer Bestückungstechnik recht fortgeschritten (Gibts die noch?)

Sigo

Natürlich kann man 30-50 Chips auf Cardboard bauen lassen. Aber ich wage mal zu behaupten, daß man für den (Einzel)Preis auch direkt Evaluations-Boards kaufen kann, was ja letztenendes nix anderes ist.

Nur - Wer will das vorfinanzieren? Da kommen schnell mal 2-3kEUR zusammen. Das werde ich nciht auslegen. Da bestelle ich mir persönlich für 100-200USD meinen Krempel und bin fertig.
Wenn sich noch der Eine oder Andere an die Bestellung dranhängt, um die Frachtkosten zu reduzieren, prima. Aber weiter geht mein Engagement da nicht...

Gruß
Reinald

Zitat:

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Zitat von Reinald

Das board von Sparkfun bietet ja tatsächlich (fast) alles was man so haben wollen würde. Da lohnt sich ein Neuentwurf ja eigentlich gar nicht mehr.

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Hallo

Ich habe gleich ein paar von diesen "5 Degree of Freedom" Sparkfunboards bestellt.Wenn jemand eins zum testen haben möchte, sendet mir eine PM.

LG
Michael

wie wäre das hier:

http://www.thyracont.com/webshop/pdf/inclinosd.pdf

soll um die 120€ kosten

Das Teil gefällt mir. Nur ist es auch etwas teur.
Wie Frank schon gesagt hat, so darf bei mir so ein Teil, das ich zum Experimentieren verwende, nicht mehr als ca. 70€ kosten. Sonst wird es sehr schmerzhaft, wenn das Geld wortwörtlich abraucht.

jon

In jedem Macbook ist so ein Teil eingebaut, dann kann es ja auch nicht viel kosten. http://www.suitable.com/tools/seismac.html.
Grüße
Jörg

Hallo jgessner dein Link ist kaputt!


MfG ACU

uups
hier nochmal

http://www.suitable.com/tools/seismac.html


bye[/flipv]

Servus zusammen!

Ich beschäftige mich selbst seit ein paar Tagen mit so nem Board.

bei mir soll es eine art Quadrocopter-Steuerboard werden. jedoch soll hinzukommen, dass die motoren schwenkbar sein sollen.
Es gibt ja schon ein solche opensource entwicklung. Nur hat diese eben nicht den zusatz von schwenkbaren antrieben.

http://www.opensourcequadrocopter.de/

Ich hab mich mal angemacht eine neue version zu entwerfen mit nem mega 128, 8 eingängen für nen Empfänger, 8 ausgänge für regler und servos, I2c schnittstelle, RS232 und isp.

alles nach RN definition.

schaut doch mal drüber, was ihr noch so für anregungen hättet.

MfG JÜrgen

ups... hab das attachment vergessen....
:-D

Die Qualität ist ja echt gut ;)
Wenn ich wenigstens die Pinnamen lesen könnte...

jon

Sorry... ich hatte nich mehr auf die quali geschaut... hatte es nur verkleinert...

MfG JÜrgen

Schon besser.
Da hast du im Programm aber einiges anzusteuern...

jon

ja...
die Programmierung wird mir denke ich nicht so viele Probleme machen, (Das soll nicht heißen, dass mir das leicht von der Hand gehen wird!!! aber ich hab eben im Programmieren schon ein bisschen an Erfahrung)
anders ist es da leiden beim Schaltungsentwerfen...
ich hab leider noch nicht zu viel ahnung davon. denkst du/ihr denn das die Platine so funktoinieren sollte, oder wird es da von vornherein irgendwelche probleme geben?

Noch mal kurz zur erläuterung:

über die "Signal" eingänge sollen die Empfängersignale ausgelesen werden
(8 Stück an der Zahl - 3 davon zur freien Verwendung)

dann eben PWM Signale raus an Servos/MotorenRegler

3 Eingänge für die Gyros und

der Beschleunigungssensor über I2C

Macht das so sinn? was denkt ihr? Wie gesagt... ich hab damit noch nich soo viel Erfahrung... mir ist daher jede Art von Kritik willkommen!

MfG JÜrgen

Servus zusammen!
Ich hab mir nochmal Gedanken gemacht...

Würdet ihr sagen, es macht Sinn auch eine SPI Schnittstelle zu integrieren?

Und würdet ihr eher jeden empfänger kanal auswertren, oder würdet ihr das PPM Signal des empfängers abgreifen, oder eher das pwm signal für jeden kanal einzeln? Das würde natürlich dann wieder rechenleistung sparen...

MfG JÜrgen

Hi Leute,

falls noch jemand Erfahrung mit den 5° of Freedom von Sparkfun gemacht hat und mir etwas zur Genauigkeit des Moduls (ADXL 330, IDG300) sagen kann, wäre ich dem sehr dankbar.

wenn jemand irgendwelche erfahrungen mit dem ADXL 330 hat, bitte melden.

Hallo,

alter Thread aber jetzt gibts ja seit langen den MPU6050 und das ist ja genau das was zu den Zeitpunkt gesucht wurde.
Ich habe bereits Erfahrung mit den MPU6050 und Kamera Gimbals gesammelt und werde mich jetzt mal über eine Kombination zur Roboter Navigation machen.

Erstes Ziel:
Odometrie (Zähler oder Schrittmotor) + IMU

Ideal wäre es natürlich daraus die relative Position zu berechnen, da fehlen mir aber derzeit noch die Grundlagen...

Vielleicht hat schon jemand so etwas gebaut oder gute Infos dazu... im Netz findet man zwar viel aber sehr Zeitraubend ;-)

Grüße