Welcher Kettenantrieb?

Hallo Leute,

ich bin gerade dabei, meinen ersten Roboter zu bauen. Der Roboter soll ein Outdoor Modell sein und selbstständig kleinere Hindernisse überwinden können (Bordstein z.B.). Der Aufbau wird etwa 50kg wiegen, der Roboter soll sich auf Ketten fortbewegen. Und genau hier kommt meine Frage:

Ich habe zwei Antriebsarten gefunden. Die eine Antriebsart wäre einfach die Kette um die Antriebsräder herumlaufen zu lassen, wie z.B. bei diesen Kampf-Robotern hier:
http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18934/1.html

Die zweite Antriebsart wäre die Kette in einem Dreieck anzuordnen. Im Nr. 5 Style.
http://www.wicked-vision.com/newsmeldung/361,Nummer-5-lebt!---Remake-des-Roboter-Klassikers!
http://www.myokyawhtun.com/wp-conten.../03/wall-e.jpg

Kann mir von euch jemand weiterhelfen und sagen, welche Vor- und Nachteile beide Varianten haben?

Beim Nr.5 Style ist die Antriebsrolle über den Laufrollen positioniert, um mehr Bodenfreiheit zu erreichen, da der Antrieb i.d.R. breiter als die Kette ist und innen herausragt.
Die Kettengeometrie ist in beiden Fällen gleich geländegängig und abhängig von der Größe und Position des Führungsrads vorne.

Eine dritte Antriebsvariante hat höher liegende Antriebs- und Führungsrollen, um die Geländegängigkeit noch zu steigern. Siehe auch
Wikipedia.org -> Kettenfahrzeug.

Gruß

rockin_santa

"
ich bin gerade dabei, meinen ersten Roboter zu bauen. "
für den ersten robo hast du dir einiges vorgenbommen
wie sieht das restliche konzept aus?

Zitat:

---

Zitat von Thomas$

für den ersten robo hast du dir einiges vorgenbommen
wie sieht das restliche konzept aus?

---

Also für mich zählt Kleinkram wie Lego Mindstorms oder Asuro nicht dazu.
Bei dem Roboter geht es primär um PoC meiner Arbeit am Fraunhofer.

Genauergesagt: Der Roboter wird eine Stereo-Kamera bekommen + später noch evtl. ein paar andere Sensoren. Aber was ich ganz vermeiden möchte, ist der Sensor-Wahn, den ich von anderen Robotern kenne. Tausende Ultraschallsensoren, Laser, etc. Im ersten Schritt soll es bei mir darum gehen, dass der Roboter sich in seiner Welt zurecht findet (Stichwort Cognitive Vision). Etwas später können dann mehr (autonome) Funktionen dazukommen.

Momentan geht es aber zunächsts einmal darum, eine Basis für den Aufbau zu schaffen. Um alles gut sehen zu können, benötige ich etwa eine Höhe von rund 1.80-1.90, für die Datenverarbeitung benötige ich am Fraunhofer momentan noch ein halbes Rechenzentrum. Das werde ich aber auf 1-2 Server reduzieren können. So kommt das Gewicht zusammen.

Hallo terz

Die von dir vorgestellten Kettenvarianten sind, abgesehen von der Bodenfreiheit, identisch.

Wieso eigentlich Kette?

Deine Vorgehensweise ist, für ein Forschungsprojekt dass sich im Kern neben der Machbarkeitmehr um Kognitive Sensorik und Datenverarbeitung kümmert, eher ungewöhnlich.

Speziell bei den von dir vorgestellten Kettenantrieben, handelt es sich um grundlegende Anordnungen die dem Radantrieb nur in Punkto mögliche Bodenbeschaffung voraus sind.
Da ich davon ausgehe das es im urbanen Gelände keine Bordsteine gibt.. stelle ich dir im Umkehrschluss diese Frage.

Freundlicher Gruß
Christian

Zitat:

---

Zitat von UlrichC

Wieso eigentlich Kette?

Deine Vorgehensweise ist, für ein Forschungsprojekt dass sich im Kern neben der Machbarkeitmehr um Kognitive Sensorik und Datenverarbeitung kümmert, eher ungewöhnlich.

---

Das Problem ist, dass man es mir abgelehnt hat, irgendwelche Tests in der Umwelt zu finanzieren, weil zu teuer oder zu gefährlich. Aus diesem Grund muss ich alles selbst finanzieren. Und da möchte ich nicht einfach einen Kinderwagen mit einer Kamera durch die Gegend schieben und die Ergebnisse dann auswerten. (Uni Münster) Ich möchte da schon etwas interessantes haben.

Beim Kettenantrieb spricht eher das Kind aus mir. Eine Kette sieht einfach gewaltiger aus, als Räder. Ich bin überhaupt für das Nr. 5 Design, ich finde den Roboter einfach nur geil ;)

Grüße aus Karlsruhe nach Karlsruhe
Dimitri

Hallo Dimitri,

das ist soweit verstanden und erklärt auch das ein oder andere.

Konzeptionell kann ich zunächst den Tipp geben, Gewicht und Fahrzeuggröße zu minimieren.
Dies kann am besten durch Verkleinerung der Rechner oder Auslagerung von Prozessen über Funk erreicht werden.

Denn als problematisch sehe ich die zu erwartenden Systemkosten.
Nur als Beispiel: Der von dir ganz nebenbei als Kampfroboter vorgestellte Manipulator, kostet ca. 90.000$
, hört sich an wie eine strebende Katze und würde bei 50 Kg keinen Spaß mehr bereiten.

In der Regel sind 50 kg bei einer Bauhöhe von bis zu 1.90 - Plattformen von 1-2m² Grundfläche erforderlich um einigermaßen sicher Navigieren zu können.
Das geht einher mit einer entsprechenden Bauzeit bzw. bei Kette 6-10.000 Eur und für Rad im günstigen Fall nur 2000 Eur.

Angesichts dieser Zahlen werden die Kinderwagen doch recht Praktisch.

Zur Sicherheit..
Ich hatte bislang schon das ein oder andere Systen mit 50 Kg und mehr gebaut. Klingt eigentlich nicht sehr Gewaltig, aber bei 3-7 Kmh wirkt so ein System 'buchstäblich' wie ein Vorschlaghammer auf seine Umgebung.

Also Karlsruhe.. vl. kann ich dich ja mal in meiner Werkstatt begrüßen.

Viele Grüße
Christian

Zitat:

---

Zitat von UlrichC

Ich hatte bislang schon das ein oder andere Systen mit 50 Kg und mehr gebaut. Klingt eigentlich nicht sehr Gewaltig, aber bei 3-7 Kmh wirkt so ein System 'buchstäblich' wie ein Vorschlaghammer auf seine Umgebung.

---

Hallo Christian,

sicher werde ich dich auch mal in deiner Werkstatt besuchen kommen. Ich verstehe aber nicht, wieso so ein Roboter auf die Umgebung wie ein Vorschlaghammer wirkt?

Ich habe am Wochenende die TV-Total Stock Car Crash Challenge angesehen. Defekte Fahrzeuge wurden dort mit einem Stappler auf Ketten abtransportiert. Ich fand nicht wirklich, dass die Stapler mit Auto auf den Gabeln wie Vorschlaghammer auf die Umgebung wirkten.

Sicher ist es eine gute Idee, das Gewicht des Roboters zu reduzieren. Denn mehr Gewicht = größerer Motor = mehr Energieverbrauch = mehr Gewicht für Akkud = größerer Motor ....

Zum Preis: Ich denke mal, dass 6-10k€ noch relativ in meinem Rahmen liegen. Diese Plattform habe ich im Netz gefunden. Aber das Ding erscheint mir wirklich etwas zu groß / lang / schwer

das problem 50kg sind ziemlich viel denn die durch einen fehler gegen die wand oder gar eine person rauschen kannst du evtl. das ganze projekt in den wind schreiben.

als ketten untersatzt wäre sicher ein Raupentransporter (schubkarre mit kettenantrieb in meinen Augen) zu gebrauchen
http://www.maschinensucher.de/A63690...Dumpy-300.html

der sonsorik wahn hat hier sinn denn das ding muss hauptsächlich sicher sein

Hallo Dimitri,

ja nun, die Aspekte der Sicherheit betreffen nur selten den Regelfall. Ich meine wenn du dich beispielsweise dem besagten Gabelstapler unbemerkt in den Weg gestellt hättest..
wäre dir das Zusammentreffen sicher noch lange in Erinnerung. Denn Trümmerbrüche heilen leider nur schlecht.

Bei Fahrzeugen die gänzlich unbemannt fahren ist die Gefahr ungleich Größer. Das instinktive Abschätzen bzw. das defensive Navigieren ist mit Linsen einer Kamera nur schwer zu gestalten.
Auch ein bisschen der Grund warum NeedForSpeed Undergroud Toplist Rennfahrer nicht gleichsam für die DTM qualifiziert sind.


Viele Grüße
Christian

Ich glaube, wir haben gerade etwas aneinander vorbeigesprochen. Mit dem Vorschlaghammer meintest du den Sicherheitsaspekt und nicht das allgemeine Störungen durch Lärm oder Schäden an den Straßen.

Ich habe aber zumindest momentan keine Bedenken, dass der Roboter Schäden an Personen oder anderen "Gegenständen" anrichtet, da ich ihn auf der Straße nicht unbeaufsichtigt fahren lassen will. Auf meinem Grundstück ist es evtl. etwas anderes. Ich denke nicht, dass er wie Nr. 5 abhaut ;)

Wieso sollte sich das Navigieren in einer urbanen Umgebung sich schwer gestalten? Von mir ist momentan eine Landmarkenbasierte Navigation geplant. Auf einer Karte werden markante Stellen herausgesucht, nach diesen Stellen sucht der Roboter dann in der realen Umgebung. Sollte die Karte ungenau sein oder er irgendwie vom Kurs abweichen, wird er sich anhand der nächsten Landmarke selbst korrigieren.

Wichtig ist, dass der Roboter nicht irgendwo gegenfährt. Das ist aber kein Problem. Ich kann ja in 3D problemlos Gegenstände erkennen. Ich als Mensch mache das ja auch nicht anders. Ich würde auch nur mit meinem Sehsinn erfolgreich navigieren können.

ich habe meine kleine robo versucht mal nur über die kamera zu steuern.
hoffnungslos es erfordete viel übung bis es einigermasen ging
und schnell war trotzdem eine ecke im weg

ich hab den eindruck du stellst dir alles etwas zu leicht vor.

Hallo Dimitri,

nun gut, Objekte bzw. Hindernisse zu Orten ist eine Sache. BTW: Die optimschen Sensoren werden dir drausen noch viel Spaß bereiten.
Das ist auch der Grund weshalb Sensoren meist redundant bzw. verschiedenartig und vielzählig verwendet werden.

Man müßte in diesem Fall auch zwischen Labor und Echtbedingungen unterscheiden.

Eine andere Sache ist es Objekte bzw. Landmarken zu erkennen.
Ok, meine Kenntnisse entsprechen Zugegeben nur dem Stand der Implementierungen im Bereich OpenCV etc.
Aber ich Schätze mal ganz grob das eine rein optische Erfassung ziemlich zäh reagieren wird.

Das mit der Navi im Outdoor habe ich nicht so schwarz interpretiert. Nur die Vorgehensweise müßte dem Stand der Technik angepasst und nach praktischen Erwägungen gestaltet sein.
Ich denke das ist auch der Kern deiner Arbeit.

Ich kann Thomas$ da nur unterstützen.. bzw. es ist eben nicht die nächstliegende Lösung.

Viele Grüße
Christian

Zitat:

---

Zitat von terz

Ich habe aber zumindest momentan keine Bedenken, dass der Roboter Schäden an Personen oder anderen "Gegenständen" anrichtet, da ich ihn auf der Straße nicht unbeaufsichtigt fahren lassen will. Auf meinem Grundstück ist es evtl. etwas anderes. Ich denke nicht, dass er wie Nr. 5 abhaut ;)

---

Frage: wie sind die Grenzen deines Grundstückes beschaffen?

Eine Beton Mauer die die vom Roboter nicht zu durchbrechen oder zu überwinden ist? Oder eher symbolisch. Ein Maschendrahtzaun der von einer 50 Kg. Maschine die sich dank Kettenantrieb auch mal richtig am Boden abstützen kann, umgewalzt wir.

Als ehemaliger SemiScale RC Flieger mit zugelassener Selbsbau Anlage. Weis ich welche Auflagen ich vom Gesetzt und der Versicherung hatte.
Wenn was passiert, fragt kein Staatsanwalt ob du nur die Absicht hattest im eigenen Gelände zu fahren, sondern nur ob du alles unternommen hast, daß das potentiell gefählische Objekt das Gelände nicht verlassen konnte.

Wenn Du das nicht plausibel (also durch einen Gutachter nachvollziehbar) darlegen kannst, bist du auf jeden Fall wegen grober Fahrlässigkeit drann.

Wenn was passiert, bist du was Schadensersatz und Schmerzensgeld angeht sowieso drann.

Also als erstes mit deiner Versicherung reden, was die abdecken.
Normalerweise sind das Sonderrisiken die in der Standart Haftpflicht nicht enthalten sind.

Alternativ dazu doch erst mal mit dem Kinderwagen anfangen und parallel dazu ein sicheres Trägerfahrzeug entwickeln.

Zitat:

---

Zitat von UlrichC

BTW: Die optimschen Sensoren werden dir drausen noch viel Spaß bereiten.
Das ist auch der Grund weshalb Sensoren meist redundant bzw. verschiedenartig und vielzählig verwendet werden.

---

Ich habe mal dieses Thema mit einem befreundeten Diehl Defence Ing. durchgesprochen. Er sieht da - genau wie ich - nur wenige Probleme, die entstehen könnten. Mit dem Spaß meinst du wahrscheinlich dass die Kamera der Witterung ausgesetzt ist. Es fällt mal ein Tropfen auf die Linse oder ein Insekt setzt sich drauf und schon wird das Bild verfälscht. Hierfür gibt es einen sehr guten Lösungsansatz, den Diehl auch bei Tracker-Kameras verbaut. Man bläst ständig Druckluft auf die Linse.

Zitat:

---

Zitat von i_make_it

Eine Beton Mauer die die vom Roboter nicht zu durchbrechen oder zu überwinden ist? Oder eher symbolisch. Ein Maschendrahtzaun der von einer 50 Kg. Maschine die sich dank Kettenantrieb auch mal richtig am Boden abstützen kann, umgewalzt wir.

...

Wenn Du das nicht plausibel (also durch einen Gutachter nachvollziehbar) darlegen kannst, bist du auf jeden Fall wegen grober Fahrlässigkeit drann.

---

Also bei mir zu Hause steht vorne und hinten ein massiver Holzzaun (da kommt nichts durch) und an den Seiten haben wir Granitpalisaden einbetoniert. Unsere Nachbarn haben den gleichen Holzzaun. Aus Erfahrung kann ich sagen, dass ein runterrollendes Auto (ca. 3-4km/h) nicht durch den Zaun durchgekommen ist. Deshalb halte ich die Grenzen des Grundstücks schon für sicher.

Außerdem wäre es eine bedingte Wahrscheinlichkeit (Roboter bricht aus | verursacht Schaden), die Konsequenzen nach sich zieht. Ich habe mal im Danzas / Telekom Hochregallager in Bremen gearbeitet. Dort waren auch automatische Fahrzeuge unterwegs. Auf jedem war ein Radio befestigt, sodass man hören konnte, wenn so ein Fahrzeug ankam. Da ist auch nichts passiert.

Zitat:

---

Zitat von i_make_it

Alternativ dazu doch erst mal mit dem Kinderwagen anfangen und parallel dazu ein sicheres Trägerfahrzeug entwickeln.

---

Dazu müsste ich erst einmal mit einem Kind anfangen, aber das will meine Freundin nicht [-(

Das Projekt soll mir Spaß machen. Denn nur so kann ich mit einem ruhigen Gewissen Geld und Zeit in das Projekt stecken. Und einen Kinderwagen mit Kameras durch die Gegend zu schieben, wird mir absolut keinen Spaß machen. Und nach der Google Streetview diskussion denkt gleich jeder, ich würde die Videos gleich ins Netz packen.

Deshalb großer und schwerer (= Beeindruckender) Roboter.

Zitat:

---

Zitat von terz

Dazu müsste ich erst einmal mit einem Kind anfangen, aber das will meine Freundin nicht [-(

---

Tja.. da mußt du haben großer und schwerer (= Beeindruckender) Gerät..
alles klar.

Die verbalen Kraftakte, werden mit der Zeit langweilig.
Mal was anderes, wann gendenkst du anzufangen..

Viele Grüße
Christian

Zitat:

---

Zitat von UlrichC

Mal was anderes, wann gendenkst du anzufangen..

---

Ich habe schon mehr oder weniger angefangen. Zumindest habe ich mir jetzt ein paar Teile zusammengestellt und bestellt. Am Anfang werde ich den Kettenantrieb etwas kleiner nachbauen (mit Gummi), damit ich weiß, worin die Schwächen liegen und was ich bei dem großen Modell alles zu beachten habe. Als Basis dazu nehme ich meinen Asuro Roboter. Ich denke dass ich damit schneller und günstiger an die ersten Erfahrungen komme, wie man denn einen Kettenantrieb effizient steuert.

Den großen Roboter werde ich Anfang nächsten Jahres anfangen zu bauen. Da sind allerdings immer noch einige Fragen offen. Z.B. müsste ich entweder Teile kaufen, die auf dem Markt erhältlich sind oder die teile selber bauen. Wenn ich selber bauen muss, brauche ich eine (CNC-) Fräse, eine Drehbank, etc. Eine ausgerüstete Werkstatt eben. Da muss ich mal schauen, dass ich die Werkzeuge mal über ebay günstig bekomme.

Klingt nach einem sehr ambizionierten Projekt!
Viel Erfolg!


Das wird aber richtig teuer, wenn Du auch Fräse etc kaufen willst/musst.
Oder bekommst Du das finanziert?

Crypi

Ok gut,
das klingt ganz manierlich.

Wäre auch einer meiner 1-10 Tipps gewesen.. die niemand hören will ;-)

Viel Erfolg!

Zitat:

---

Zitat von jcrypter

Das wird aber richtig teuer, wenn Du auch Fräse etc kaufen willst/musst.
Oder bekommst Du das finanziert?

---

Leider werde ich da nichts finanziert bekommen. Genau deshalb muss das Geld auch irgendwie anders wieder reinkommen - z.B. durch Spaß, den man mit dem Roboter hat. Sowohl beim Bauen und Programmieren, als später im Betrieb.

Macht es dann nicht vielleicht mehr Sinn diese Teile fremdfertigen zu lassen?
Erhöht ja auch vielleicht die Qualität, wenn Du an den Geräten keine Erfahrung hast.
So ginge es zumindest mir....
Ich bin gespannt wies weitergeht!

Crypi