Automatisch folgender Bierschlepper (BS1)

Sers Forum!

Idee:
Hab vor einigerzeit mit einem Freund von mir den Entschluss gefasst einen Roboter zu bauen, der einem automatisch folgt und auf dessen Abstellfläche man sachen legen kann (Wie z.B. ein Kasten Bier :P ).

Sinn des ganzen ist beispielsweise folgendes Szenario:
Man möchte mit ein paar Freunden (z.B. im Sommer) eine kleinere Wandertour machen. Alles was man hier nun extra mitnimmt (wie z.B. eine Kiste Bier oder Musik) muss getragen werden und ist zusätzliche Last. Wenn man das ganze in einem Bollerwagen mitschleppen würde, müsste man diesen jedoch immernoch ziehen.

Der Bierschlepper soll da Abhilfe schaffen. Auf ihm könnte man ein paar Boxen, Zelte oder ne Kiste Bier legen und dieser würde einer Person dann in einem Abstand von etwa 1-2m hinterherfahren.


Umsetzung:
Bild hier  
(Die hellblaue Linien sind eine arte kleine Wand um die Gegenstände am Runterfallen zu hindern.)

Von der Platzeinteilung her sollte das Bild selbsterklärend sein. Links befindet sich die Ablage, in der Mitte alles was zur Steuerung gehört und Rechts die Energiequelle.

Da der Roboter überwiegend am Straßenrand, auf Geh und auf Radwegen zum Einsatz kommen wird sind lediglich 2 kleine Abstandsmessende-Sensoren nötig, die den BS1 daran hindern, gegen Zäune oder Mauern zu fahren (kann man unter Umständen ja auch noch erweitern).
Außerdem haben wir uns gedacht, Ketten statt räder zu nehmen, damit Straßenunebenheiten oder Bürgersteige kein Hinderniss darstellen. Nebenbei vereinfacht dies auch die Lenkung. Das erhöht zwar die Reibung, aber ich bin voller Hoffnung, dass die Leistung einer vollen Autobatterie trotzdem lange genug reichen wird. (wenn es 10h wären, wäre dies mehr als ausreichend)

Das größte Problem stellt eher das automatische folgen einer Person da, denn es müssen dessen relative Position und Entfernung (im Radius von 0-30m möglichst genau (optimal wären 10cm)) gemessen werden können. Das die Person eine Art "SenderUndEmpfänger" bei sich tragen muss versteht sich von selbst.

Wir hatten zunächst an Funkpeilung gedacht und 3 kleine antennen, durch dessen Schnittpunkt dann die position zu orten wäre... Aber ist UKW nicht viel zu schnell, als das man mit dem Zeitunterschied auf so eine kurze Distanz etwas anfangen kann?
Nächste Idee: Ultraschall! Aber was ist, wenn die Person mit dem "SenderUndEmpfänger" sich in eine andere Richtung dreht und nur ein Echo ankommt?



Unsere Kenntnisse:
Ich programmiere bereits seid dem ich 14 bin und kann Sprachen wie ASM, C/C++ seid langer Zeit wie im Schlaf. Durch zahlreiche Projekte habe ich jede Menge Programmiererfahrung und habe offline schon so ziemlich alles mal gemacht.
Er hat bereits schon mehrere kleine roboter (wie z.B. Linienfolgen etc.) programmiert/gebaut.


Der Grund für diesen Thread sind folgende Fragen:
1. Haltet ihr Kettenantrieb für geeignet, oder habt ihr andere Vorschläge? Wie lang würde eurer Meinung nach die Autobatterie halten?
2. Welche Art von Abstandsmessenden-Sensoren würdet ihr von Preis/Leistung Empfehlen (hatten an Laser gedacht). Habt ihr vielleicht schon auf Anhieb einen Elektromotor oder Chipsatz vor Augen, der sich für soetwas ideal eignen würde?
3. Ergänzende Ideen?
4. Wie kann man die Daten, die zum folgen einer Person wichtig sind (Entfernung+Richtung) bekommen, ohne sich in Unkosten zu stürzen?


Beste Grüße & vielen Dank (allein schon fürs durchlesen^^),
Chris!

Hallo und willkommen im neuen Roboternetz!

vielleicht könnte man das mit der Positionsbestimmung der Person die den Roboter leitet so machen:

Roboter:
Bekommt eine senkrechte Stange vorne dran montiert, wo rundherum (also 1x im Kreis) ein paar LDRs o.ä. angebracht sind

Mensch:
Bekommt eine kleine Platine mit einer (IR-)LED drauf, die schwach und mit kleiner Frequenz zu blinken beginnt. Die Frequenz und die Helligkeit erhöhen sich dann gleichmäßig. Das wird ständig gemacht.

Dann kann der Roboter ständig alle LDRs überwachen wann er eine Frequenz im Bereich von den dir festgelegten Anfangs- & Endfrequenzen bekommt und an welcher LDR.

Welche LDR? -> Richtung
Frequenz -> Abstand

Kann natürlich sein dass durch starke Sonneneinstrahlung der Abstandswert verfälscht wird, weil der Roboter die blinkende LED erst später erkennt (und somit näher auffährt)

Inwieweit das praxistauglich ist weis ich nicht, alles nur theoretische Fachsimplerei ;-)
Aber man kann es ja mal ausprobieren...

Gruß
-schumi-

meine idee zur abstandsmessung
für einen programierer ist es da leichter etwas mit bildauswertung zu bauen
2 leds am rücken
und kamera auf dem roboter (punkte suchen abstand errechnen )
ähnlich wie bei der wii oder man zweckentfremdet diese
wenn ihr eine 12V autobatterie drauf habt könntet ihr auch ein note- oder netbook oder auch ein mainboard mit draufbauen aber hier wäre flash speicher besser als normale hdd wegen der erschütterungen und vibration
diesen rechner kann man dann auch gut zur musik wiedergabe nutzen
größtes problem wird das fahrwerk sein das relativ vie gewicht aushalten muss

Zitat:

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für einen programierer ist es da leichter etwas mit bildauswertung zu bauen

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Das stimmt zwar, jedoch hat dieser deshalb auch schon Erfahrung mit soetwas. Und diese Erfahrung hat mich gelehrt, dass Bots (automatisierte Computeranwendungen) die nach bestimmten Pixelfarben suchen wesentlich anfälliger, langsamer (für eine Echtzeit videoanalyse wäre ein wesentlich leistungsfähigerer Chipsatz erforderlich) und unprofessioneller sind. Ich nehme an, dass sich das mit realen Robottern ähnlich verhält.

Deshalb hatte ich eigentlich vor, soetwas wie farberkennung zu vermeiden und stattdessen auf etwas sichereres zu setzen.
Trotzdem vielen Dank, denn eure beiden Post's haben mich auf eine weitere Idee gebracht :P


Man könnte an dem BS1 (ähnlich wie bei dem LED-Stangen Vorschlag) Ulltraschallsender anbringen, so, dass in jede Richtung gesendet wird. In dem selben Moment, in dem die Schallwellen gesendet werden, könnte ein Funksender vom BS1 and den Empfänger(den eine Person mitsich trägt) die Nachricht schicken, dass Schallwellen losgeschickt wurden. Das Gerät, was die Person bei sich trägt fängt nun an, die Zeit zu zählen, bis der Schall ankommt und kann so die Entfernung ausrechnen und diese per Funk an den BS1 zurückschicken.
Die Entfernung hätte man somit.
Bleibt nurnoch die Frage, wie man jetzt die Richtung herrauskriegt :P

Zitat:

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1. Haltet ihr Kettenantrieb für geeignet, oder habt ihr andere Vorschläge? Wie lang würde eurer Meinung nach die Autobatterie halten?

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Wenn du passende Raupenketten findest, dann sag bescheid...

https://www.roboternetz.de/community...nnung-aber-wie
die wii kamera macht das in echtzeit

hab zwar noch keine wii im freien in der mittagssonne im hochsommer getestet
getestet aber ich denke das wre erstmal der einfachste ansatz

bei ultraschall wird es mit der richtungsbestimmung etwas schwerer

oder gleich ein ultraschall radar (abstandsmesser auf servo) oder ein ir radar
und dann nach objeken in menschlicher größe suchen und verfogen

zur bildauswertung (suche des rötesten und des grünsten punktes)meiner erfahrung mit einem Thinkpad T30 mit stolzen 1,8Ghz habe ich es auf 1 bild pro sekunde geschafft unter visualbasic und es war noch Verbesserungswürdig sollte also auch funktionieren
ja es ist nicht effektivste lösung

Zitat:

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1 bild pro sekunde geschafft unter visualbasic

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Ein vergleich auf Byte Ebene mit C/C++, optimierten Algo und der selben GHz dauert etwa 1-5 ms ;)
Da eine durchschnitliche Kamera (geschweige denn eine Webcam) grad mal um die 26-30 fps (Unser Auge sieht nur 25-28 fps) hat, könnte da wohl jeder frame ausgewertet werden =)

Aber wie gesagt: Wenn sich noch eine Möglichkeit bieten sollte, Pixelsuchen zu vermeiden, werde ich die gerne ergreifen. Zumal ich auch nicht so scharf darauf bin extra n Lappi mit auf den Bierschlepper zu schnallen. :P (Außerdem würde ein Laptop viel wertvollen Strom ziehen, von dem ja möglichst viel für die Bewegung übrig bleiben soll^^)
Ich bin also dankbar für alle weiteren Ideen und anreize :]

Es muss doch eine Möglichkeit geben soetwas wie ein Peilsender, der auf kurze Distanz funktioniert zu machen/kaufen. Motion capturing für das Erstellen von 3D Animationen in Filmen hat doch auch viele kleine Sensoren, die sogar die 3D position schicken. Gibt es da nicht ein ganz einfachen Sender+ Empfänger, der als Output Distanz und Richtung hat?!
Wundert mich irgentwie, dass man soetwas nicht so leicht kriegt, obwohl es eigentlich sehr offt gebraucht wird :P

Ich habe immernoch irgentwie das Gefühl, dass ich beim ganzen Googlen einfach nur die falschen Stichpunkte und Namen eingebe und die Lösung in Wirklichkeit ganz Banal ist :P

Vielleicht würde ja schon ein Sensor reichen, welcher dem dem Roboter übermittelt, in welche Richtung der Träger geht?! Dafür würde wohl ein CMPS03 reichen, dazu noch n Funkmodul und fertig.
Wenn der Träger des Sensors keine großartigen Haken schlägt, sollte das einigermaßen funktionieren.
Bliebe nur das Problem mit der Geschwindigkeit...

Sonst wäre GPS noch ne Möglichkeit, aber auf kleinen Flächen wäre das auch sehr ungenau.

Ich würde Euch keine Ketten empfehlen. Die sind schwer, haben eine sehr hohe Reibung, sind aufwändig umzusetzen und sehr teuer. Daneben sind sie auch noch laut, v.a. auf Schotterwegen. Und das alles nur dafür, dass man den Roboter nicht selbst kurz auf den Gehweg hochhebt. Für Wanderwege und Wiesen reichen auch mit Luft gefüllte Reifen. Dürfte die Betriebsdauer um ein paar Stunden erhöhen.

Daneben könnte man sich aus Sicherheitsgründen überlegen, für das Bewegen in der Stadt eine kabelgebundene Fernsteuerung zu implementieren. Das ist vielleicht nicht notwendig, wenn Eure Steuerung gut ausgereift ist, dürfte aber kritischen Fragen (auch von Seiten der Polizei) vorbeugen.

Gruß

Zitat:

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Zitat von Gangster060

Das stimmt zwar, jedoch hat dieser deshalb auch schon Erfahrung mit soetwas. Und diese Erfahrung hat mich gelehrt, dass Bots (automatisierte Computeranwendungen) die nach bestimmten Pixelfarben suchen wesentlich anfälliger, langsamer (für eine Echtzeit videoanalyse wäre ein wesentlich leistungsfähigerer Chipsatz erforderlich) und unprofessioneller sind. Ich nehme an, dass sich das mit realen Robottern ähnlich verhält.

Deshalb hatte ich eigentlich vor, soetwas wie farberkennung zu vermeiden und stattdessen auf etwas sichereres zu setzen.
Trotzdem vielen Dank, denn eure beiden Post's haben mich auf eine weitere Idee gebracht :P


Man könnte an dem BS1 (ähnlich wie bei dem LED-Stangen Vorschlag) Ulltraschallsender anbringen, so, dass in jede Richtung gesendet wird. In dem selben Moment, in dem die Schallwellen gesendet werden, könnte ein Funksender vom BS1 and den Empfänger(den eine Person mitsich trägt) die Nachricht schicken, dass Schallwellen losgeschickt wurden. Das Gerät, was die Person bei sich trägt fängt nun an, die Zeit zu zählen, bis der Schall ankommt und kann so die Entfernung ausrechnen und diese per Funk an den BS1 zurückschicken.
Die Entfernung hätte man somit.
Bleibt nurnoch die Frage, wie man jetzt die Richtung herrauskriegt :P

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Nehmt einfach eine WII_remote, die kann bis zu 4 bewegliche IR Quellen orten und dessen Position als x/y Koordinaten ausgeben.
Zusätzlich kan der Abstand von 2 punkten ermittelt werden, das sollte zur Entfernungsbestimmung zu gebrauchen sein. In Eurem Fall (Platz vorhanden) würde ich die ganze WII nehmen und einen micro ATX oder ähnlich zur Auswertung/Steuerung. Die zu verfolgende Person bekommt dann einen Gürtel mit IR Dioden.

Hier ist aber auch der Ausbau der Kamera beschrieben....

http://www.cc-zwei.de/wiki/index.php...mote_IR_Sensor

Kettenantrieb: Es wird schwierig und teuer werden so einen Antrieb zu entwickeln und brauchbare "Straßen" Ketten zu bekommen.
Brauchbare Räder mit intrigierten Motoren gibt es z.B. hier.........

http://www.dmg-movement.de/ nach Typ SYM-36-25SM herunterscrollen.weiter unten kommen Motortreiber, ganz unten ein
Link zur Preisliste. Wenn man die eingesperrte Arbeit und Material bedenkt, ist das nicht einmal teuer.

Gruß Richard

Zitat:

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Zitat von Gangster060

... Ulltraschallsender ... Funksender ...
... Bleibt nurnoch die Frage, wie man jetzt die Richtung herrauskriegt ...

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Genau so geht eine recht einfache Lösung. Funk am Mann, am FollowMe zwei USSender an einer möglichst breiten Basis, die möglichst breit senkrecht zur üblichen Richtung zum Vor-Gänger stehen soll. Aus den beiden Laufzeiten der USsignale und der Länge der Basis kann man einfach die Entfernung bestimmen. Für die Richtung bekommt man zwei Ergebnisse, das eine Ergebnis ist leider spiegelbildlich zur Verbindungslinie der Sender. Abhilfe durch einen dritten Sender - dann wird einfach wie hier erläutert gerechnet und das Ergebnis ist eindeutig. Siehe auch Abbildung:


. . . .Bild hier  

Viel Erfolg.

PS: etwas Muckis und ne Zugstange sind weniger störanfällig und dienen der Gesundheit.

Hallo,

ihr könntet auch spezielle IR_Sensoren nehmen.
Ich verwende für etwas ähnliches momentan die TSOP1240 Sensoren. Die Sehen eine Infrarotquelle die mit 40kHz blinkt problemlos um die 30m (wurde mit dem oszi getestet ^^), da macht es auch nichts wenn sich die Person mit dem Sender mal wegdreht, die sensoren sehen die quelle ohne größeren Abfall des Ausgabewerts durch bzw. um den Menschen herum. Die Richtungsbestimmung wäre mit mehreren dieser Sensoren auch ein leichtes. Und mit einer einfachen Schaltung aus einem Widerstand und einem Elko kann man die Sensoren auch an einen ADC Port anshließen.

Ich denke das wäre eine ziemlich simple Lösung.

Gruß
LUkas

Nochmals Danke für diese vielen tollen inspirierenden Lösungsvorschläge und Ideen! Solangsam wird das ganze konkreter =) Ich merke schon, dass hier ist ein tolles Forum!
Ich glaub nun, mein
Entschluss steht fest:
1. Vorne an den BS1 kommt eine ausziehbare Zugstange -> Diese kann verwendet werden, wenn die Batterie leer ist, man sich körperlich betätigen will oder eine sichere manuelle Steuerung von nöten ist.
2. Wir werden rund um einen Gürtel Ultraschallsender und einen kleinen Radiowellensender packen. Der RW-Sender sendet ein Signal, sobald der Gürtel in alle Richtung Ultraschall schickt und der BS1 misst die Zeit, bis der Schall ankommt. Mit den 3 Ultraschallempfängern am BS1 können so die Entfernung und Richtung bestimmt werden.
Weils so schön ist, hier noch einmal eine grafische veranschaulichung:
Bild hier  
(Der hellgrüne Kreis steht für den Ultraschall Radius)
(Der Schwarze Kreis mit den Roten Punkten ist ein Mensch mit dem Ultraschallsender-Gürtel)
(Das 4-Eckige Gefährt ist der BS1)
(Die inneren transparent-schwarzen Kreislinien stehen für die Schnittpunkte mit den US-Empfängern. Wenn der Gürtel geradeaus vor ist, bekommt der vordere Sender das Signal zuerst und die beiden hinteren etwa gleichzeitig)

Habt ihr Vorschläge, für gut geeignete Sender und Empfänger? :]


3. Auf Ketten wird verzichtet und stattdessen werden luftgefüllte Räder genommen.

Man könnte auch versuchen, die Zugstange mit einem Hilfsantrieb zu kombinieren. Also quasi wie bei einem elektrischen Hubwagen, mit den Bedienelementen für den Motor am Ende der Zugstange...
Damit spart man sich sehr viel Aufwand, und kann den Schlepper trotzdem mit minimalem Kraftaufwand bewegen.

Dann hätte der Bierschlepper aber nicht mehr so viel Stil =)
Ich denke, mein Problem ist geklärrt worden :P

Ich werd mal ein Neues Thema in "Suche bestimmtes Bauteil bzw. Empfehlung" eröffnen um mich da mit Teilen beraten zu lassen.
Ein letztes mal ein großes Dankeschön an alle, die in diesem Thread beteiligt waren! Ohne euch wär ich noch verzweifelt : D

Sehr geile Idee, der Bierschlepper!
Ich stell mir das gerade vor, das man damit zu Himmelfahrt rumzieht....
Mal was zum praktischen Nuzen... Wie kommt die "Leitkuh" ans Bier ran?
Der BS wird denke ich so kalibriert, dass er einen gewissen Abstand zur Leitkuh hält, sonst fährt er ja ständig auf die Hacken. Wenn jetzt die Leitkuh ein Bierchen möchte dreht sie sich um, macht einen Schrit auf den BS zu und dieser weicht zurück, da er den Abstand halten will... :p Ich stell mir gerade vor, wie ein durstiger Vatertagsveteran verzweifelt,weil er kein Bier bekommt.....

Ich würde übrigens versuchen ohne Elektronik am Gürtel auszukomen. vielleicht Reflexstreifen oder so,

Ist zwar nicht ganz so lässig wie völlig berührungslos aber fürs erste ist mr eine dünne Schnur eingefallen die von einer Spule mit Feder strammehalten wird (so ähnlich wie das Staubsaugerkabel) baut man an die Spule zum Beispiel ein Spinelpoti, kann man sehr exact den Abstand halten. Für die Richtung kann man die Schnur durch 2 hochkant stehende Plättchen mit Microschaltern führen und schon ist die Steuerung fertig. In dem Fall würde man sogar ohne µC auskommen. Auch wieder langweilig...

Schönes Projekt, ich bin gespannt!

hi,

die Idee mit der ausgezogenen Schnur ist gut :p

Über die Länge der ausgezogenen Schnur kann man die Geschwindigkeit regeln.

Die beiden Mikroschalter zum lenken würde ich gegen eine Lagerung mit Poti ersetzen.

Dann klappt´s auch mit dem Mikro ;)


Als "Leitkuh" käme nur ein trockener Alkoholiker in Frage :-b



liebe Grüße,

Klingon77

Die Sache mit der Schnur ist echt "für arme", weil sie so einfach ist, dass ich schon garkeinen Bock hätte, das noch umzusetzen. Andererseits scheint der Bau und spätere Bedienung (ich denke, dass auch leicht angeheiterte Personen mit dem BS1 klarkommen sollen) echt easy...

Ganz im Ernst würde ich das anders machen. Ich denke ich würde der Leitkuh am Gürtel, an der Jacke oder so, jedenfalls am Rücken ein IR-Beacon verpassen, das sollte in einem Gehäuse so gross wie eine Streichholzschachtel incl. Batterien machbar sein. Auf dem BS1 wird auf einem Servo drehbar ein IR-Sensor und ein (ultraschall oder so) Abstandssensor montiert. Sicher kommen am Gefährt noch andere Sensoren dazu, damit das Dingens nicht gegen Gartenzäune, Bäume oder andere Mitglieder der Wandergruppe fährt.
Falls der BS1 das Beacon nicht finden kann sollte er stehenbleiben. Erstens aus Sicherheitsaspekten sowieso und andererseits kommt auch die Leitkuh ans Bier: Schnell umdrehen, das Beacon am Rücken kann der BS1 nicht mehr sehen und bleibt stehen. Bier aus der Kiste nehmen, anstossen und wieder in Marschrichtung umdrehen. Nun sieht der BS1 das Beacon wieder und folgt.

Für mich persönlich käme übrigens als Fahrgestell nur ein klassischer Bollerwagen in Frage. Die Deichsellenkung dann aber irgendwie auf Achsschenkellenkung umbauen, sonst werden die nötigen Lenkkräfte riesig. Raupenketten mögen vielleicht im Gelände tauglicher sein, aber wer will schon mit nem Panzer im Rücken die Vatertagstour machen...? Ausserdem würde sich so, glaub ich, der Bauaufwand in Grenzen halten. Normale Wander- und Fahrradwege sollten das Ding denke ich nicht überfordern. Das kommt natürlich noch drauf an, wieviele Bierkisten da draufgestapelt werden... Zur Not den Bollerwagen zum Dreiachser umbauen... (Duckundwech...)

Für Knifflige Wegstrecken und zum genauen "Einparken" etc. würd ich dann noch eine Simple Fernbedienung etwa von einem Microracer einbinden.
Es geht natürlich noch eleganter: http://www.cellbots.com/
Das ist auf jeden Fall eleganter, als ne Deichselsteuerung. Für den Fall "Akku leer" würd ich auf eine Notfalldeichsel aber trotzdem nicht verzichten.

Viel Spass und: PROST!

hi,

habe vergessen zu schreiben daß ich Mechaniker und kein Elektroniker oder Informatiker bin.
Da tickt man etwas anders :-)


Interessantes Projekt, da werde ich gerne mitlesen.


liebe Grüße,

Klingon77

Zitat:

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Zitat von Matahalii

Wie kommt die "Leitkuh" ans Bier ran?
Der BS wird denke ich so kalibriert, dass er einen gewissen Abstand zur Leitkuh hält, sonst fährt er ja ständig auf die Hacken. Wenn jetzt die Leitkuh ein Bierchen möchte dreht sie sich um, macht einen Schrit auf den BS zu und dieser weicht zurück, da er den Abstand halten will... :p Ich stell mir gerade vor, wie ein durstiger Vatertagsveteran verzweifelt,weil er kein Bier bekommt.....

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wenn das mal nicht geil ist, da wäre er aber schon der Hingucker des Tages, also ich würde mir so ein schauspiel schonmal etwas länger ansehen, hehe



Dennis

Das ist ja auch der Fahrer; und der muss schlieslich nuechtern bleiben ;-D

Auch wenn das zuerst etwas un cool klingt. Die Idee mit Abstand Schleppseil über Poti und Poti ist echt gut. Richtung über Schleppseil Führungsstab und Poti ebenso. Damit sollte man anfangen und wenn das GUT klappt, kann man verfeinern. Alle guten Erfindungen sind auf diese Art irgendwann auch Realität geworden. OK Einstein war eher reiner Denker, schneller war er deshalb auch nicht....Aber DENKEN konnte der Mann genial gut. :-)

Gruß Richard

Hi, freut mich sehr dass hier bereits jemand so ein Projekt plant, da es dem was ich mir gedacht habe sehr ähnlich ist um nicht zu sagen dem gleicht. Was für Motore willst du verwenden? Immerhin müssen die ne ziemlich Last befördern.