Saugbot fürs Wohnzimmer der funktioniert :P

Hallo zusammen

Ich habe hier immer wieder mitgelesen etc aber nie etwas realisiert..

Jetzt will ich endlich etwas realisieren, nämlich einen Staubsaugerbot der wirklich jede Ecke meines Wohnzimmers putzt..
Man hört immerwieder das die Navigation ein Problem ist, das nicht alles gesaugt wird, Teile ausgelassen werden etc..
Ich habe mir zu der Navigaion ein paar Gedanken gemacht (Was wohl der schwirigste Teil sein dürfte)..

Er soll mit optischen Abstandsmessern und Ultraschallsensoren arbeiten.
Dazu noch ein "Messrad".
Die Theorie zur Navigaion ist einfach:

Ultraschallsensoren (für grosse Entfernungen, obtische für kleine) vorne, hinten, links, und rechts. 1. Messrad zur "Fahr-meter-bestimmung".

Man setzt den Bot in einen Raum. -> Poweron

Der Bot fährt etwas herum, und misst permanent alle Abstände. Diese werden per Funk zum PC übertragen der eine Karte daraus zeichnet. (Unteranderem auch zur optischen Kontrolle meinerseits)
Irgendwann sollte die Karte mehr oder weniger zu einer bereits gespeicherten Karte passen (siehe 1.), wenn nicht -> 2.

1.
Ist das der Fall, kann der Bot seine Position anhand der umliegenden Hindernissen / Wände erkennen und fährt in eine Ecke.
Die Abgespeicherte Karte wird in 30cm Blöcke aufgeteilt die rot oder weiss sind.
Rot für dreckig, weiss für sauber.
Der Saugvorgang beginnt.
Zur Feldpositionsbestimmung (weiss, rot) wird Ultraschall und ein Messrad verwendet.
Per Funk weiss der Bot und der PC immer wo der Bot genau ist, was noch gesaugt werden muss und was nicht.

2.
Der PC findet keine übereinstimmung, also ist der Bot in einem neuen Raum.
Er beginnt den Raum auszumessen bis er fertig ist. Am Anfang an einer Wand bis ein geschlossenes Rechteck/Quadrat oderso (Raum)
mit Hindernissen auf dem PC entsteht (Der PC weiss ja wann eine Karte in sich geschlossen ist, oder wenn noch irgendwo etwas fehlt. Ich meine ein Raum ist ja nicht offen, sondern hat irgendwo auf alle Seiten ein Ende. Sobald ein geschlossenes Objekt entsteht ist der Raum fertig.)
Die Karte wird abgespeichert, weiter bei Punkt 1.

Soviel zur Theorie..
Das Chasie werde ich aus Holzfertigen.
Der Antiebfunktioniert über Ketten oder Räder (da bin ich noch nicht ganz sicher)
Gesaugt wird entweder mit PC-Lüftern oder mit einem auseinsandergebastelem Handsauger ;)

Was meint Ihr dazu?

Gruss
Stefan

Ich hab mir auch schon paar gedanken dazu gemacht und zwar hab ich das problem bei der Saugleistung gesehen wenn die sehr hoch ist brauch ich auch starke antriebs motoren und die lösung(keine ahnung ob es wirklich geht) den saug fuß selber bauen der ist dann zwei teilig er besthet dann aus zwei ringen innen wird gesaugt und außen die gereinigte fuft nach unten beblasen. und die possitiond brdtimmung über ne optische funk maus (gibt aber viel rechnerei)
mfg thomas

Hi Thomas$,

hab mich vor einiger Zeit auch mal mit Saugrobotern befasst und auch ein paar Prototypen am Laufen (gehabt) (Siehe z.B. Robertna ) .

Solltest Dir vielleicht Gedanken machen
wegen der
- Leistung : Du kämpfst mit ein paar Watt (bei mir ca 10 W, davon 4W von denen 4 W zum eigentlichen Saugen gegenüber Staubaugern mit
meist mehr als 1000 W.

PC- Lüfter taugen meist nicht zum Saugen, man braucht nicht so ein hohes Saugvolumen, eher einen hohen Druck / Sog, den erreicht man aber am ehesten mit Radiallüftern ( bei Pollin relativ günstig) .
Die Handsauger sind da zwar meist besser als die PC-Lüfter, aber sie sind meist recht laut und ziehen einen immensen Strom.

- Saugbehälter und Filter:
Wegen der geringen Sauglesitung muss man wohl auf gute Filter /z.B. HEPA ) verzichten. D.h. man bläst hinten einen Teil des Schmutzes wieder
raus und verteilt ihn in höhere Luftschichten (... öfters mal Staub wischen)
, was nicht unbedingt das Raumklima verbessert. Auch ist ein Problem die Nähe des Sauorts zum Ort, wo die angesaugte Luft wieder rausgelassen wird. Beim den mesietn Saugern sind da so 1-2m zwischen, beim Roboter spielt sich das alles auf ca 20 x 20cm ab.

- Abmessungen: Er sollte möglichts klein (die gekauften mit meist > 30cm Durchmesser kommen nicht in die Ecken, auch Stühle und kleinere Tische machen Probleme). Die Bauhöhe sollte auch eher z.B. < 10 cm sein, um auch unter die Schränke , Sofas und Betten zu kommen.

aber lass Dich nicht verunsichern

Gruss
mausi_mick

Das mit den Filter. Man könnte die angesaugte luaft durch wasser leiten und damit filtern oder? und dann das dreck wasser ausschütten und neues rein kippen. da dürfte es wenig "saugkraft" verluste geben.

http://de.wikipedia.org/wiki/Luftfilter DA GIBS VIELE techniken sind aber leider sehr aufs auto bezogen

hi,
ich glaube bei den geringen Saugleistungen kann man Flüssigkeitsfilter vergessen, bei denen ein grosser Teil der Saugleistung im Filter verschwindet. Interessant sind vielleicht Zyklonfilter, aber sie sind relativ gross und , da auf Schwerkarft basierend , hoch im Aufbau.
Ich hab sowas mal mit einer 1,5 l Pastikflasche getestet, war aber nicht so sehr überzeugt davon , auch , weil ich eine niedrige Bauhöhe anstrebte.

Du solltest Dir vielleicht mal Gedanken über die Grösse und die Form machen.
Meiner war rund, fuhr sich daher nirgendwo fest, hatte mit einem Durchmesser von ca 15 cm und einer Höhe von 10 cm die Chance, in fast jede Ecke zu kommen...

Auch ist zu überlegen, wie Du den Saugbehälter konstruierst (Volumen/Form) und wie Du ihn entleerst.

Die Akku-Dimensionierung/Platzierung ist ein anderes Problem. Auch der Typ (NiMH - Lipo). Ich hab meine - zumindest die NiMH extrem tief angebracht, um einen günstigen Schwerpunkt zu erhalten.

Das geht dann auch wieder in die Gewichtsbilanz ein ( bei mir machen
die 10 AA-Zellen (ca 500g ) fast 50% der Geasamtmasse aus),
und damit wieder in die Auslegung des Antriebs (Motoren).

Das Antriebskonzept ist auch wichtig, mein jetziger Favorit hat Vorderradantrieb mit zwei angetriebenen Rädern und passiv nachgeführtem Laufrad hinten. So ist die Saugöffnung vorne nicht
durch ein vor ihr liegendes Rad behindert.
Auch hat man dann weniger Probleme, dass sich z.B. Haare in der Radachse bzw. Aufhängung verfangen.

Zur Verfolgung und Kontrolle, ob er auch alles abgesaugt hat, gibt's von
Vorwerk eine interessante Lösung (bzw. Konzept): Die bauen in ihre Teppiche(-fliesen) RFID-s ein (von Infineon), die dem Rob beim Überfahren die genauen Koordinaten der Fliese mitteilen.
Ist aber für Eigenentwicklung wohl recht aufwändig, und ich hätte auch keine Lust, das Parkett aufzureissen bzw die Keramik-Fliesen in Küche und Bad anzubohren, um die RFid-s zu versenken. Obwohl bei letzteren passen sie vielleicht auch in die Fugen...


Gruss

masui_mick

Hi,

Ich bin ja auch Grade bei ich hab mir nen impeller besorgt die dnger haben gut Leistung nur nen passenden motor dafür zu besorgen ist etwas schwerer vorhaltendem einen der nicht ganz soviel Strom zieht.

Leider wird des ganze recht gross hab schon etwas geplant für die ansaugung hab ich mir ne art luftfalle überlegt damit die schwereren sachen dadrinne landen die leichteren werden den in nem filter aus der luft gezogen dachte wegen den katzenharen an 1-2 filter einer der nur die harre abfängt und etwas gröber ist und deinen fein filter für staub und ähnliches.

Hallo zusammen

Danke für die Antworten, das hilft mir schonmal weiter :)
Ich werde jetzt anfangen das Ding zu zeichnen und werds dann posten.
Eigentlich soll er klein und fein werden, am liebsten mit einem kleinen Raupenantrieb. Filter muss ich mir was überlegen z.B. einen dünnen Streifen son der Aquariumfilterwatte oder ein paar Strümpfe der Freundlin so. z.B. werde ich testen ;)
Der Wasserfilter halte ich für zu aufwendig.

Ich habe mir noch überlegt, hinten eine Art Gabel für ein Swiffertuch anzubauen, vorne saugen, hinten "swiffen" :P

Gruss
Stefan

hallo,
ich seh des problem weniger beim bot, als bei der kartenerstellung. es gibt doch schon fertige saugbots, die haben nen gescheiten antroieb uind saugleistung (zumindest geh ich davon mal aus). mangeln tut es eiegntlich an der intelligenz und navigation. also wie wärs sich so nen bot zu kaufen, oder ev gebraucht ev. sogar defekt zu besorgen. da ist ja dann der akku auf antriebs und saugleistung ausgelegt. dann alle alektronik raus, und ne eigenene einbauen.
ich denke du stellst dir das navigationsproblem deutlich zu einfach vor. wenn das so leicht wär, hätten das die hersteller schomn lang eingebaut.
das erste problem ist dass du deine position nur sehr schwer genau bestimmen kannst, und bei fast allen messmethoden nach längerer fahrt drift hast.
außerdem ändern sich deine raumbedingungen ständig, möbel anders, hindernisse im weg, kinder oder haustiere. also ist die erkennung, ob bekannter raum, oder nicht sehr schwer. bei deiner idee, muss ja auch zuerst eine planlose messfahrt gemacht werden, und dann hinterher geplnant gesaugt werdeen. dann hab ich ja eigentlich nicht viel gewonnen.
mfg jeffrey

Zitat:

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Zitat von jeffrey

hallo,
also wie wärs sich so nen bot zu kaufen, oder ev gebraucht ev. sogar defekt zu besorgen. da ist ja dann der akku auf antriebs und saugleistung ausgelegt. dann alle alektronik raus, und ne eigenene einbauen.

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Ne möglichkeit aber basteln macht auch spass ;)

Zitat:

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Zitat von jeffrey

ich denke du stellst dir das navigationsproblem deutlich zu einfach vor.

das erste problem ist dass du deine position nur sehr schwer genau bestimmen kannst, und bei fast allen messmethoden nach längerer fahrt drift hast.

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Was heisst drift? Die US Sensoren sind ungenau?
Wenn ja ist das natürlich ein Problem, wenn nein lässt sich die Position ja theoretisch auf den Millimeter berechnen und das "spiel" der Mechanik kann ausgeglichen werden.. (??)

Zitat:

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Zitat von jeffrey

außerdem ändern sich deine raumbedingungen ständig, möbel anders, hindernisse im weg, kinder oder haustiere. also ist die erkennung, ob bekannter raum, oder nicht sehr schwer. bei deiner idee, muss ja auch zuerst eine planlose messfahrt gemacht werden, und dann hinterher geplnant gesaugt werdeen. dann hab ich ja eigentlich nicht viel gewonnen.
mfg jeffrey

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gut, kann sein das die Katze mal im weg liegt, aber das dürfte doch machbar sein, das zu erkennen. und ggf anstupsen oder zu umfahren ;)
klar, fürs erste mal gewinnt man nichts. erst für die vorgänge hinterher..

also wenn die messungen genau sind, sehe ich da ehrlichgesagt nicht sooooo ein grosses problem. klar, es ist komplex etc aber machbar. nicht?

hallo,

von eienm gekauften (z.B. iRobot) würde ich lieber die Finger lassen, falls man Katze(n) hat.
Unsere beiden Katzen waren mehr in Panik vor dem IRobot als vor dem normalen Sauger und waren meist für zwei Stunden verschwunden.
Ich hab die Untersetzung für den Antrieb dann mit Schnurriemen (O-Ringen) gemacht, die im Vergleich zu Getrieben (auch zu maxxon etc.) sehr leise sind.
Das einzige Geräusch machte der Lüfter, ein sehr guter , aber teurer 4 W Radial-Lüfter von EBM-Papst.

mfg mausi_mick

jap des kenne ich meine hat auch panische angst vor Staubsaugern ka warum

hoi

Zitat:

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Zitat von TMoS

Was heisst drift? Die US Sensoren sind ungenau?
Wenn ja ist das natürlich ein Problem, wenn nein lässt sich die Position ja theoretisch auf den Millimeter berechnen und das "spiel" der Mechanik kann ausgeglichen werden.. (??)

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es geht mir wenier um die us-sensoren, vielmehr um deine sensoren zu positionsbestimmung. was hilft es dir, wenn du auf den mm genau weiß dass in 34,7cm vorne ein hindernis ist (was man übrigends nicht tut) wenn du nicht weißt, wo du dich gerade selbste befindest, oder in welche richtung du gerade schaust.

Zitat:

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also wenn die messungen genau sind, sehe ich da ehrlichgesagt nicht sooooo ein grosses problem. klar, es ist komplex etc aber machbar. nicht?

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mit was außer mit ultraschall willst du denn noch messen?
dann bau doch erstmal einen bot ohne sauger, der sich gezielt im raum bewegen und orientieren kann. diese fähigkeit ist meines erachtens deutlich komplizierter. wenn das funktioniert, kannst du diesen algo recht einfach an deine neue plattform anpassen, bzw. den testbot um saugfähigkeitemn erweitern.
mfg jeffery

Okey überzeugt.
Ich kümmere mich erstmal um die Navigation, bis er sich zurecht findet..

Wir haben uns nicht ganz verstanden denke ich.
Die Ultraschallsensoren will ich zur Positionsbestimmung verwenden.

Ich habe zur erläuterung einen Plan angehängt.
Die Roten linien sind Ultraschallmessungen, die Sensoren werden so angebracht das sie unter dem Sofa etc hindurch kommen.

Somit kann man wie einen Raster über den Plan legen und weiss immer genau (wie in einem Koordinatensystem) wo der Bot ist und in welche Richtung er guckt. Weil ich weiss ja welcher Sensor vorne ist ;)

Irgendwann wird das nicht mehr klappen, weil zum Beispiel beim Bot 2, wenner nach rechts fährt der Tisch im Weg ist für seine Messung.
Aber das stört ja nicht, denn die Software muss intelligent genug sein um anhand der letzten eindeutigen Position + zurückgelegter Weg, zu merken wo der Bot ist und das er nicht aufeinmal irgendwo ganz anders sein kann.
Die anderen Messungen stimmen ja noch, die Software weiss auch das der Tisch ein messhinderniss ist.. Somit dürfte auch die Position noch klar sein.. Oder?

Also entweder Ultraschallsensoren oder Lichttriangulation..

hallo,
das funktioniert so nicht, weil du aus deiner us-messung deine position nicht eindeutig bestimmen kannst. außerdem muss ja dann der raum im voraus bekannt sein, und kann nicht selbständig ausgemessen werden.
mfg jeffrey

oke. isch begreifs nicht..
warum funktioniert das so nicht?
im optimalfall habe ich 4 auswertbare messwerte, im schlechtestenfall nur 1 einen. aber wie weit mann in welche richtung fährt weiss man immer.
also kann man die position mitrechnen... (???)
welche messwerte auswertbar sind kann die software auch überprüfen..

habe ich einen denkfehler gemacht?
sind die ultraschallsensoren dafür nicht geeignet? -> Lasertriangulation

wo ist das problem?

drehen darf er sich nicht. wie willst du das vermeiden?

Zitat:

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Zitat von TMoS

aber wie weit mann in welche richtung fährt weiss man immer.
also kann man die position mitrechnen... (???)

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dann sag mal wie mdu das genau machen willst.

mfg jeffrey

hmm ja. jetzt ist's klar..
rein theoretisch könnte man das aufgrund der abstandsänderungen berechnen..
aber ich denke es wäre einfacher einen elektronischen kompass einzubauen.. ;)

Hi,

ich hab da - eigentlich eher, um die Akkus mal wieder nachzuladen und die Ladestation anzufahren - mit Baken experimentiert. Sie funktionieren wie Leuchttürme, die ein codiertes Signal abgeben (hier IR-Signal). Wenn Du so einige (> 3 Baken) im Zimmer (z.B. in den Ecken) am Boden verteilst, kannst Du an Deinem Bot die Winkel zu den Baken ermitteln und über Triangulation (denke ich) den Standort des Bot. Funktioniert so in etwa wie Mini-GPS. Bei entsprechender LEDs und hohen gepulsten Strömen haben die Baken (IR-LED) eine Reichweite von mehr als 10m, was für die meisten Zimmer ausreichen dürfte. Zum Anpeilen der Bake(n) musst Du auf dem Bot den Empfangswinkel des Sensors (z.B. SFH-5110) stark eingrenzen (am besten unter 1 °) und durch Drehung des Bots bzw. des Sensors das Maximum des cod. Signals und damit die Position der Bake finden.
Ist vermutlich etwas aufwändig, den Sensor drehbar anzuordnen und die Ausrichtung des Bots zum Sensor zu ermitteln, was bei meiner Anwendung auch nicht nötig war. Die andere Möglichkeit, den Bot zu drehen bis das nächste Baken-Maximum erreicht ist, hab ich gewählt, aber ich brauchte dabei auch nicht den Drehwinkel erfassen.

Zu den Baken gibts im Netz Information (incl. Codier-IC's).
Siehe auch RN-Wissen: Navigation, Aktive Markierung, Infrarotbake - 1 / -2

https://www.roboternetz.de/wissen/in...e_Markierungen
.

Gruss

mausi_mick