Linienfolger ohne MP: Es sollte doch nur ein Herbie werden
... mutierte aber doch mehr in richtung new beetle.
Mein erster Linienfolger angeregt durch: "Mein allererster Roboter" https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=32371
und http://www.beam-wiki.org/wiki/Herbie
Das "Fahrwerk" hat mehrere morphologische Entwicklungstadien durchlaufen. Seine jetzige Form wurde haupsächlich bestimmt durch das Gummigetriebe und die Konzentration von Gewicht um die Drehachse damit bei Kurven die Trägheit nicht noch durch Hebelwirkung verstärkt wird. Der Abstand der Sensoren ist auf einer Führung manuell einstellbar.
Der Funktion der Elektronik mit LDR aus "Mein allererster Roboter" hat funktioniert, jedoch mit zu wenig Geschwindigkeit. Schärfere Kurven konnten nicht gefahren werden. Bin dann über einen Artikel von Herbie, einem beam bot, gestolpert. Die Einfachheit des Aufbaus - Klasse. Der Nachbau war dann wiederum ernüchternd und entsprach nicht meinen Erwartungen. Funktionierte zwar auch, war aber nicht flexibel genug, vor allem in der Geschwindigkeitsregelung Mit dem Gummigetriebe und den schnelllaufenden Motoren wären die Räder übergroß geworden.
Somit hab ich mich dann an einem eigenen Entwurf versucht. Herausgekommen ist eine Geschwindigkeitsregelung der beiden Antriebsräder mit PWM. Richtungssteuerung nach Herbie, IR Dioden als Sensoren, IR LED als Scheinwerfer.
Dreicksignalerzeugung, ca 8 KHz) mit LM358. Das Dreieck wird auf einen OpAmp Addierer geführt, mit dem man den Offset des Dreiecks gegenüber ground einstellen kann (Geschwindigkeitseinstellung). Außerdem ist die Verstärkung des Dreiecks im Addierer regelbar(Einstellbare Empfindlichkeit der Richtungssteuerung). Es geht weiter zu einem Inverter OpAmp, der das Dreieck auf den Kopf stellt. Nun wird das invertierte und das noch nicht invertierte Signal auf je einen weiteren OpAmp geführt deren anderen beiden Eingänge zusammengeschaltet sind und mit dem Ausgang des Herbie Chips LM386 gesteuert werden. Hier
findet die Dreieck - Rechteckwandlung statt. Pulsweite abhängig vom Ausgangspotential des LM386. Die Ausgänge der beiden OpAmps noch auf Transistoren (hatte keine passenderen als BD139) zum Motoren treiben. Die vier OpAmp für Addierer, Inverter und die Dreieck - Rechteckwandler auf LM324. Alles versorgt mit 6 Volt aus Batterien oder 5 Volt aus NiCd.
Was ich selbst machen konnte hab ich selbst gemacht. zB. Räder, Batteriehalter (etwas aufwändig, aber kein Geschäft in der Nähe und Bestellungen dauern mir in der Regel zu lange), auseinandergenommene Lüsterklemmen für Achsbefestigung, abgesägte Nägel als Achsen. Fast alle elektr. Bauteile stammen aus ausgeschlachtetem Elektronikschrott. Muß bei mir nicht unbedingt schön aussehen, Interessant wird es von allein:-) Funktion muß stimmen.
Hier noch ein auf die schnelle zusammengeschustertes Video. Bei Interesse werd ich noch eins machen in dem dann die Einstellmöglichkeiten der einfachen Steuerung besser zu beurteilen sind (aber erst nach Linienbahnoptimierung).
http://www.youtube.com/watch?v=RIpw5rPvO2A
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Hatte noch Bilder vergessen
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Danke für die Anerkennung. Es macht Spaß mit möglichst einfachen Mitteln viel herauszuholen.
@vohopri, mir gefallen auch deine Projekte, vor allem die kleinen hilfreichen. Die anderen sind doch noch etwas anspruchsvoll.
Hatte mich auch nach Alternativen zum Haushaltsgummi umgesehen, aber immer Bedenken, einen nahtlosen Kreis hinzubekommen. Hab mir dann im 1 Euro shop eine ganze Tüte von Gummis in reichlicher Längenauswahl für, na, jaa, einen Euro besorgt.
Noch ein paar Erläuterungen zum Schaltplan:
Ich hab das meißte in LTSpice simuliert und daraus stammen die beiden Schaltpläne. Bei der Simulation der kompletten Schaltung (Dreieckgen. und Steuerung zusammen) gab es Fehler vom Spice, irgendwas mit Nullmatrix o.ä. Bei der Realisierung wichen die tatsächlichen Werte von den gemessenen natürlich ab. Beispiel Dreiecksignal: Spice zeigt ca. 11 kHz an. Tatsächlich hab ich etwas über 8 kHz. Mag auch an meinem Soundkartenoszi liegen oder Bauteilen ...
In den angefügten Plänen sind die eingebauten Werte eingetragen! Es fehlen noch die Freilaufdioden 1n4148 über den Motoren (Bin mir nicht sicher, ob man die wirklich braucht)
Symetrie Trimmer für den guten Dreieck sind 220kOhm, Speed Trimmer - 22kOhm, Sensitivity ein 50kOhm Trimmer
Wichtig ist, das am U4-minus und U1-plus Eingang das Signal möglichst gleich hoch ist. Wieder Einsatz von Soundkartenoszi.
EDIT Und die Verstärkung des Inverters mit U3 soll genau 1 betragen.
Hier nochmal der Link zur Herbie Schaltung:
http://www.beam-wiki.org/w/images/c/...biecircuit.jpg
Pin5 ist direkt mit den Eingängen von U4, U1 verbunden. Die Brücke von 1 nach 8 ist bei mir nicht drin. Damit wurde die Reaktion zu scharf. Dafür hab ich zwei IR LED eingesetzt (Stammen aus einer alten Fernbedienung und sind in Reihe mit 110 Ohm an der Betriebsspannung), die dann auch das ganze unempfindlicher gegen Umgebungslicht gemacht haben. Anstatt des 100k Trimmers ist einer mit 50k drin.
Wichtig ist, daß die Spannungen der beiden gegeneinander geschalteten Photodioden bei gleicher Beleuchtung sich von Haus aus möglichst schon aufheben. Wird der Trimmer zu stark zum Ausgleich eingesetzt, werden die Links- Rechtsbewegungen ungleichmäßig. Ich mußte einer der Dioden mit einem schwarzen Schlauch etwas Licht nehmen und den Rest Ungleichheit mit dem Trimmer nachregeln.
Zu guter letzt noch die Motoren. Hab Glück gehabt und zwei gleiche (mit unterschiedlich langen Achsen) in einer alten Minikompaktmusikanlage mit CD Player gefunden. Es sind rf310ta
http://www.mabuchi-motor.co.jp/cgi-b...AT_ID=rf_310ta
Noch 'ne Anmerkung: bin nur Hobbybastler und freu mich über jede Kritik an der Schaltung und hoffe das geht klar mit den zerhackten Schaltplänen, sonst müßt ihr noch etwas warten bis ich mal Zeit finde das alles zusammenzupacken.
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Hallo zusammen,
mein "Herbie PLUS" soll windschnittiger und dafür flacher werden. Nach nächtelangen Machbarkeitsstudien und experimentellen Fehlschlägen habe ich nun einen ersten Schritt getan und den Antrieb umkonstruiert. Ich hoffe, daß ich die Einheit ohne große Umstände später in meinem geplanten Vierrad zusammen mit dem Gummidifferenzialgetriebe (zu finden im Mechanik Forum) weiterverwenden kann. Da das Differenzial vermutlich eine Menge Widerstand leistet, will ich dort nicht einen einzelnen Motor verwenden sondern die Power dieser beiden bündeln und parallel antreiben lassen.
Bevor ich meine Träume begraben muß - der Dynamiktest steht noch aus - hier ein paar Fotos. Das erste und das zweite Foto zeigen meine Vorstellungen. Die beiden anderen die Details. Die unrunden Löcher für die Durchführung der Motorachsen vorne entstanden durch geistige Abwesenheit beim Anreißen/Bohren, erwiesen sich aber praktisch dadurch, daß ich sie vergößern mußte und nun zum Einfädeln des Antriebsriemens genug Platz habe, ohne dafür gleich alles auseinaderschrauben zu müssen.
PS. Die Verwendung von Getriebemotoren wurde absichtlich nicht in Betracht gezogen (dies ist fast unschlagbar leise), dafür eher an die Verbesserung meines Werkzeugparks gedacht.
RN Album BildBild hier RN Album BildBild hier
:)
Gruß
Searcher
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Hallo,
der Umbau zum Herbie PLUS V2 ist zunächst abgeschlossen. Eigentlich wollte ich die ursprünglichen Außenmaße beibehalten und das Gerät nur flacher machen.
Es ist etwas flacher geworden, jedoch auch ein wenig länger. Dafür hab ich nun mehr Platz um an die Elektronik zu kommen. Die Räder mußten aufgrund der Abmessungen der verwendeten Profile etwas vergößert werden. Dadurch wurde er etwas langsamer, weil die Getriebeuntersetzung (kann man das so ausdrücken?) stieg. Folge: Etwas längere Gummis eingezogen für weniger Spannung und damit Entlastung der Motoren und Fummelei an der Elektronik (Frequenz der PWM und Verstärkung des Dreiecksignals am Eingang des Steuerungsteils), um ihn wieder etwas schneller zu bekommen. Hatte auch an eine Vergößerung des Umfangs der Motorachsen gedacht jedoch erst mal genug von der Mechanikbastelei gehabt.
Der neue Gummiantrieb ist empfindlicher als die ursprüngliche Einfachversion aber brauchbar. Er bedarf möglichst genauer Ausrichtung um ein Abspringen von den Rollen zu vermeiden. Für die Ausrichtung wurden deshalb genügend Langlöcher und eine in der Breite verstellbare neue Achse vorgesehen. Also im Grunde, wie man auf den Fotos sehen kann, eine fast Kompletterneuerung von Antrieb und Chassis und ich hab ehrlich versucht einen neuen Batteriehalter im Laden zu kaufen, konnte aber nur welche mit quadratischem Querschnitt entdecken, die mir nicht ins Konzept paßten.
Bei allen Bedenken sich mit so einem Gummiantrieb zu befassen:
- Er ist sehr, sehr leise verglichen mit preiswerten Getrieben oder Getriebemotoren.
- Er kostet fast nichts - Ich geb zu, daß er Zeit gekostet hat, wie jedes Hobby.
- Ich kann mir meine Übersetzung selbst sägen, aus Sperrholz.
- Ein Erfolgserlebnis, wenn es dann läuft.
Ich sehe schon, daß ich mich früher oder später mit MC und der damit besser implementierbaren Auswertungen und Steuerungen befassen werde. Zunächst denke ich aber, bleibe ich auf der einfachen Schiene und hoffe mein angedachtes Vierrad mit Servosteuerung "zu Fuß" zum Laufen zu kriegen.
Hier noch ein Demo Video (Es wurde wiederum kein Wert auf genaue Justierung gelegt). Außerdem muß ich doch mal tief in die Tasche greifen und mit Mengenrabatt 'n paar IR LEDs und Photodioden kaufen. Die verwendeten ausgeschlachteten sind einfach zu unterschiedlich in Ihren
elektrischen Werten.
http://www.youtube.com/watch?v=FcWKddrqn1o
Viele Anregungen zum Handwerklichen erhielt ich von
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...ag.php?t=36497
Gruß
Searcher