Wohnungsüberwachung

hi!
ich bin beim surfen auf dieses forum bestoßen und hab appetit bekommen auch einen eigenen roboter zu bauen. ich habe schon etwas erfahrung mit elektronik. das programmieren der software sollte garkein problem sein. das einzige was mir etwas sorgen macht ist die mechanik mit der ich noch nicht viel am hut hatte.
aber jetzt erst mal zu sache. geplant ist ein roboter der sich in der wohnung (wenn möglich auf beinen) fortbewegt und über funk gesteuert wird (dauerhaft angeschalteter linux pc vorhanden)
über die genauere steuerung hatte ich mir überlegt das ganze möglichst über den pc zu steuern, das der also sensor daten auswertet und die motoren direkt ansteuert (das ein controller die von dem funkmodul ankommen daten in entweder an/aus status, +, - und aus oder in eine spannung umzuwandeln)

zu den bauteilen:
Motoren:
- 4-6 Schrittmotoren (Conrad Artikel-Nr.: 967645 - 13)
Sensoren:
- 2 Ultraschall Sensoren (Conrad Artikel-Nr.: 173681 - 13)
- 1 Ultraschall Sender (Conrad Artikel-Nr.: 173711 - 13)
Schnittstelle:
- 1 433Mhz Funksender (Conrad Artikel-Nr.: 190276 - 13)
- 1 433Mhz Funkempfänger (Conrad Artikel-Nr.: 190224 - 13)

Zu den Motoren:
Ich stelle mir einen Spinnenartigen Roborter mit 4-6 Beinen vor der in der lage ist kleinere hindernisse in der höhe von etwa 2-3cm zu überwinden. Die Motoren sollen wie zuvor erwähnt direkt von der software gesteuert werden. Notfalls bin ich auch bereit auf räder auszuweichen.

Zu den Sensoren:
2 Ultraschall Sensoren und ein Sender sollen eine relativ genaue umgebungserkennung ermöglichen. die Daten der sensoren werden ebenfalls über den PC ausgewertet (1,2ghz sollten langen ^^) und für die navigation verwendet werden.

Zu der Schnittstelle:
Über die serielle- oder paralelle schnittstelle wird mit einem funk-sender und empfänger (nicht in der liste aufgeführt) angesteuert und die daten zu dem roboter übertragen. interessant wäre hiebei noch die reichweite der 433mhz funkmodule (konnte ich der beschreibung nicht entnehmen)
wenn jemand damit erfahrung hat wäre eine äusserung dazu nett :)

Zu dem Gehäuse und der Mechanik:
Für das äussere habe ich mir ein rechteckiges alugehäuse vorgestellt an welches die motoren an der oberen äusseren seite verschraubt werden.

Zu der Stromversorgung:
da die höchste spannung von den motoren (12V) benötigt wird hatte ich an eine 9V blockbatterie als stromquelle gedacht. ich weiss zwar das noch 3V fehlen aber ich denke das ich mir der etwas geringeren leisung leben kann .
Alternativ wäre ein akku mit vom roboter selbständig angesteuerter ladestation zu denken was sicherlich teuer aber wesentlich effizienter wäre. je nach aufwand wäre das meine bevorzugte option.

Zu der Funktion:
überwachung der wohnung und registrierung von objekten (möbel, dekoration, personen und sonstige gegenstände) für die wohnungssicherheit und statistische erfassung in einer datenbank für eine KI

Meine Fragen:
In wiefern lässt sich ein solcher roboter verwirklichen und welche bauteile (zB controller) die nicht (korrekt) aufgeführt sind werden benötigt?
Welche Reichweite sind bei 433mhz funkmodulen üblich (bei den von mir ausgewählten modulen vorhanden)?

danke schonmal an alle die antworten :)

gruß jens

Hallo Jens,

zu den Funksysteme läßt sich erst dann eine genaue Aussage treffen, wernn dei Leistung des Senders bekannt ist.
Ein Vergleich din vielleicht meine Module, die auch von Conrad sind und mit 10dB arbeiten, das reich für das ganze Haus 140m² abzudecken.
Allerdings wirst Du das bei Dir ausprobieren müssen, weil alles Metall in den Wänden oder sonstwo den Empfang stört.

Ich wünsch Dir für Dein ehrgeiziges Projekt viel Erfolg

Ciao

Patrick

PS: Spinnenbeine sind nicht leicht zu motorisieren - nimm besser Räder

also... :-)
deine schnittstelle zum PC ist dermassen langsam dass du wahrscheinlich den ersten crash baust und dein PC noch nicht mal was davon mitbekommen hat... ->sensoren an µC & dort auswerten
dann die 4-6 Beine mit nur 4-6 Motoren zu steuern ist glaub ich nicht möglich :-) -> bei laufrobotern min. 2 Freiheitsgrade/Bein besser 3
als einsteigerprojekt find ich ist ein laufroboter sicherlich garnix!
zumal es erst mal mit jeder menge mechanik losgeht...wo die meisten dran scheitern weil keine möglichkeiten zur metall/kunstoff-bearbeitung zur verfügung stehen...
aber wenns losgeht kannst dich ja mal melden (plan seit 4 Monaten meinen Laufroboter) grösstes problem ENERGIE!!!! weil 18 Motoren brauchen ne menge "saft"...

okay....
ich hab mir mal ein konzept gezeichnet über die funktionsweise/verschaltung des robots. ich bin nach empfehlung auf räder umgestiegen und habe einen mircocontroller zur direkten verwertung der daten eingeplant.
Zwischenfrage: Langt der (glaube 12mhz) microcontroller um die daten die per ultraschall ankommen auszuwerten?
Trozdem werden über funk daten mit dem pc ausgetauscht um am pc eine statistik zu erstellen und evtl. befehle wie "gehe zu stelle XYZ" zu senden.
Eine komplette karte der wohnung/umgebung im robot selber schließe ich jetzt erst mal aus da das wohl zu viel speicher und rechenleistung in anspruch nehmen würde. die ultraschall daten sollen nur zur kollisionserkennung gebraucht werden.
Noch eine frage zum abschluss: brauch ich evtl 2 akkus mit 2 verschiedenen spannungen oder lässt sich das mit wiederständen lösen?

EDIT: ich werde wohl heute zu conrad fahren und mir die nötigen teile kaufen. kann mal wer über die kaufliste sehen und sagen ob ich was vergessen hab? ^^

• 2x Ultraschall Sensoren Art.-Nr.: 173681-13
  1x Ultraschall Sender Art.-Nr.: 173711-13
  2x 433Mhz Funksender Art.-Nr.: 190276-13
  2x 433Mhz Funkempfänger Art.-Nr.: 190224-13
  1x 8Fach Relaiskarte Art.-Nr.: 967720-13
  1x Microcontroller ATMEGA8535-16PC Art.-Nr.: 154257-14
  2x Moror M61/24V Art.-Nr.: 129689-14

Anhang: konzept des robots

Hallo Jens,

die Spannungen greifst Du einfach am Akkupack ab. Mei Vorschlag:
Bau so viele 1,2V-Zellen zusammen, wie du maximal brauchst und bediene Dich dort am Akkupaket, wo Dir die Spannung gerade recht ist.
Mignonzellen haben mittlerweile über 2Ah - das reicht eine Weile.
Was die Steuerung des Robots angeht, würde ich ihn nur Statusmeldungen zum PC senden lassen, und der PC soll dann berechnen was zu tun ist. Der µC muß dann nämlich nicht auch noch die Wege berechnen, der hat mit der Steuerung der Motoren schon genug an der Backe.
Zur Funkstrecke - ich habe bereits eine RS232-Verbindung auf Funk umgesetzt und kann mit 1200B/s übertragen - das reicht im Vollduplex-Betrieb für etliche Daten.

Ciao

Patrick

Zitat:

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Trozdem werden über funk daten mit dem pc ausgetauscht um am pc eine statistik zu erstellen und evtl. befehle wie "gehe zu stelle XYZ" zu senden.

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Du willst die Datenleitung deiner Funkempfänger/sender über ne Relaiskarte abfragen/ausgeben? Ist das in der Skizze so gemeint, oder sehe ich das falsch?

Zitat:

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brauch ich evtl 2 akkus mit 2 verschiedenen spannungen oder lässt sich das mit wiederständen lösen?

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Am besten mit Spannungsreglern.

Zitat:

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Langt der (glaube 12mhz) microcontroller um die daten die per ultraschall ankommen auszuwerten?

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Schau mal in den "Asuro Meinungen und Erfahrungen Thread" oder wende dich mal an Manf, der hat sich ausführlich damit beschäftigt.

MFG Moritz

Hallo Jens,

hoffentlich haste das viele Geld noch nicht ausgegeben. Vielleicht kurz ein paar Bemerkungen dazu.

Du möchtest die Funkmodule über eine Relaiskarte mit der seriellen Schnittstelle verbinden. Für die 40EUR der Relaiskarte und die 30EUR für 4 Funkmodule bekommt man schon 2 ordentliche Transceivermodule, die über die serielle Schnittstelle Daten mit 19200bps senden können. Bei deiner Lösung könntest du ohnehin über die serielle Schnittstelle nur ein Relais klappern lassen und das am anderen Ende (Empfängermodul) auswerten.
Weiterhin möchtest du 51EUR für Ultraschallkapseln ausgeben. Für diese Teile, die nicht einfach so mit dem Controller verbunden werden können brauchst du noch Auswerteelektronik (hier im Forum einfach mal suchen) und ein wenig Know-How. Es gibt aber auch fertige komplette und funktionierende Ultraschallmodule (z.B. 3cm-3m), die diese Aufgabe erledigen können. Und für deine 51EUR bekommst du im Prinzip schon 2 komplette Module dafür. Allerdings nicht wasserdicht, falls das eine Rolle spielt. Wenn's unbedingt Kapseln und keine Module sein sollen, dann bei anderen Anbietern kaufen, z.B. Reichelt.
Die Akkus würde ich nicht anzapfen, wegen der unterschiedlichen Entladung sondern bei Bedarf mit Spannungsreglern arbeiten.

Ich würde an deiner Stelle das Projekt schrittweise beginnen (auch mit den Ausgaben).
Erst mal die eigentliche Fahrwerkselektronik bauen. Also Controller + Motorregler + Motoren. Und dann soweit kommen, dass einem das Teil halbwegs gehorcht. Dann könnte man entweder mit der Sensorik weitermachen sofern eine gewisse Autonomie gewünscht ist oder sich gleich mit der PC-Kopplung (erst direkt, dann über Funk) beschäftigen.

Viele Grüße
Jörg

danke erstmal für die antworten, und nein ich habe noch nichts gekauft.
zu den ultraschallmodulen:
ich möchte mit den ultraschallmodulen nicht nur entfernungen messen bzw. gegenständen ausweichen (robo) sondern eine "karte" der umgebung erstellen (pc). ist auch das mit den modulen möglich?

(edit)noch eine frage zu den funkmodulen:
ich konnte zumindest bei conrad nichts finden das für den preis von 20-30€ über die com schnittstelle funktioniert. könntest du mir da ein beispiel nennen?
Noch ne frage am rande... hat bluetooth die reichweite und gibt es bluetooth module für max. 50€ (hab schon einen bluetooth usbstick und damit könnte ich dann meinen laptop benutzen...)
oder eine weitere alternative wäre noch wlan was vor allem eine hohe datenübertragunsrate bringen würde... dabei sind die kosten für ein modul wohl nicht lohnend...

mfg Jens

Zitat:

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eine "karte" der umgebung erstellen (pc). ist auch das mit den modulen möglich?

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Also ich denke, da sind die Sharp-IR-Sensoren sinnvoller, weil sie Punktförmig messen. Bei den US-Sensoren ist es so, dass sie ein relaitv großes Feld überwachen, was beim ausweichen sinnvoll ist.

Zitat:

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ich konnte zumindest bei conrad nichts finden das für den preis von 20-30€ über die com schnittstelle funktioniert. könntest du mir da ein beispiel nennen?

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Also das Problem ist, dass du die FUnkmodule über eine Relaiskarte nicht ansteuern kannst. Die KArte kannst du dir so oder so sparen. Die Funkmodule die es für 15 € (Sender und EMpfänger) gibt sind auch nicht gerade das Gelbe vom Ei. Ein par Leute haben sie zwar schon zum laufen bekommen, aber nur mit BAudraten um die 1200 bis 2400 Baud. WEnn du ca. 80 € investierst, erhälst du zum Beispiel Easy-Radio-Funkmodule. Das sind Transceiver also sender und empfänger in einem für je 40 €. Damit erreichst du 38400 Baud und mit Sicherheit auch höhe Reichweiten und eine stabilere Verbindung. Mit Bluetooth kenne ich mich nicht aus. Wlan ist mit Sicherheit teurer, da brauchst du erst noch ne Ansteuerung, da kostet schon eine Ansteuerungsschnittstelle 100€!

MFg Moritz

Also ich hab da noch mal ein paar fragen zu den verschiedenen elementen...
Die Funk-Transceiver: wie werden sie an den pc / controller angeschlossen (controller denke mal gelötet also wie krieg ich das an die serielle? extra platine mit stecker? :/ )
Die (IR-/US-)Sensoren wie werden da die daten gemessen? muss ich dann punktweise die entfernungen messen, also immer den sensor drehen? wenn ja wie gestalte ich am besten einen in einer halbkugel schwenkbaren sensor? schleifkontakte? wo gibt es dann die passenden teile?

danke schonmal für die antworten :)
gruß jens

Du solltest dir hier auf der Seite mal die ganzen Artikel durchlesen. Es gibt einen über Ultraschall, einen über Sensoren, einen über Funkmodule usw.
Sollte glaub ich viele deiner Fragen beantworten.
Gruß Muraad