Open Source Outdoor Roboter Plattform JECCbot mini (für 3D-Druck)

Guten Morgen,

ich möchte euch unsere Roboterplattform JECCbot mini vorstellen.

Anhang 34678Anhang 34679

Zuerst gleich das Wichtigste: Die Daten gibts auf github: https://github.com/generationmake/JECCbot_mini

Das Teil ist Open Source und wurde mit FreeCAD entwickelt. Auf github befinden sich auch die FreeCAD-Source-Dateien, so dass man diese selber einfach anpassen kann und zum Beispiel Befestigungslöcher für andere Elektronik oder Motoren einfügen kann. Der Roboter besteht aus zwei Teilen und kann auf jedem 3D-Drucker mit mindesten 20 x 20 cm Bauraum gedruckt werden. Die Druckzeit beträgt je nach Einstellungen mehrere Stunden. Im github-Repository befinden sich aber auch step- und stl-Daten, sodass man gleich direkt drucken kann. Eine Montageanleitung, wenn auch erst mal nur recht rudimentär, befindet sich im Projekt-Wiki auf github: https://github.com/generationmake/JECCbot_mini/wiki

Was kann das Teil?

Der Roboter ist ein Outdoor-Roboter, mit dem man draußen im Garten oder auch auf Kies und Steinen fahren kann. Er ist mit Rädern etwa 45 x 35 cm groß und wiegt etwa 1,5 kg. Er hat auch genügend Bodenfreiheit, damit er über kleinere Steine kommt und nicht an jeder Kante hängen bleibt. Als Motoren werden die bekannten RB35-Getriebemotoren verwendet. Generell können aber diese Eigenschaften durch Auswahl anderer Getriebemotoren mit anderer Übersetzung und anderer Reifen verändert werden.

Wozu das Ganze?

Dieser Roboter soll Interessierten den Einstieg in die Outdoor-Robotik erleichtern, in dem er einfach gedurckt werden kann und Anhand der Anleitung auch leicht nachgebaut werden kann. Außerdem gibt es eine Liste mit kompatiblen Bauteilen.
Außerdem eignet sich der Roboter zur Teilnahme an verschiedenen Wettbewerben:

• Robotem Rovne https://kufr.cz/view.php?nazevclanku...nku=2019030001
• Roboorienteering http://robotika.vosrk.cz/roboorienteering/index.php
• Field Robot Event https://www.fieldrobot.com/event/
• Robotour https://robotika.cz/competitions/robotour/en

Durch die Möglichkeit, einen Notaus zu verwenden, entspricht er auch den jeweiligen Wettbewerbsregeln.

Welche Elektronik kann verwendet werden?

Der Roboter hat Anschraubpunkte für Arduino Uno bzw. Mega und auch für Raspberry Pi. Somit kann jeder selbst auswählen, was er verwenden will.
Wir haben ein Beispielprogramm mit einem Arduino Mega erstellt. Das Ganze ist hier dokumentiert: https://github.com/generationmake/Ar...n_JECCbot_mini

Wo gibts mehr Infos?

Zentraler Anlaufpunkt sollte das Projekt auf github sein: https://github.com/generationmake/JECCbot_mini
Für das Reichelt Magazin haben wir auch einen Beitrag dazu geschrieben: https://www.reichelt.de/magazin/make...-arduino-mega/
Da gibt es auch einen Warenkorb mit benötigten Teilen: https://www.reichelt.de/?ACTION=20&AWKID=1636583

Was haltet ihr von der Plattform?
Gibt es noch Fragen?

Bernhard

Kurze Info: Am Wochenende haben wir die Version V0.3 released.
Folgende Änderungen sind da eingeflossen:
- Anschraubpunkte für die Laufrolle Tente 2470PJO075P40 (gibts beim Reichelt)
- Die Schraubenköpfe von der Motorabdeckung versenkt. Der Unterboden wird dadurch glatter
- Anschraubpunkte für HighPowerMotorFeatherWing (https://github.com/generationmake/Hi...torFeatherWing)
- Anschraubpunkte für den BNO055 in der Mitte des Roboters. Das vereinfacht Berechnungen mit den Beschleunigungs- und Gyroskopsensoren
- Die Anschraubpunkte für die Ultraschallsensoren korrigiert

Bernhard

Moin,

was sind denn so die Spezifikationen von dem? z.B. Gewicht, Geschwindigkeit, Reichweite, max Payload, unterstütze Software (Was kann der im Standardumfang, ROS support?)

Ein Teil davon steht schon da:

Zitat:

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Was kann das Teil?

Der Roboter ist ein Outdoor-Roboter, mit dem man draußen im Garten oder auch auf Kies und Steinen fahren kann. Er ist mit Rädern etwa 45 x 35 cm groß und wiegt etwa 1,5 kg. Er hat auch genügend Bodenfreiheit, damit er über kleinere Steine kommt und nicht an jeder Kante hängen bleibt. Als Motoren werden die bekannten RB35-Getriebemotoren verwendet.

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Zitat:

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Zitat von Defiant

Moin,
was sind denn so die Spezifikationen von dem? z.B. Gewicht, Geschwindigkeit, Reichweite, max Payload, unterstütze Software (Was kann der im Standardumfang, ROS support?)

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So wie ich es verstehe, handelt es sich um reine Hardware-Bauteile, ohne jegliche Software-Module (z.B. bei Verwendung des Featherwings: in Arduino C++) zur Steuerung, Navigation und Positionsbestimmung. Auch fehlt ja ein Odometrie-Interface, da keine Rotationsencoderpins ausgelesen werden können.
Trotz allem würde mich auch die Geschwindigkeit mit den genannten Motoren im Offroadbetrieb (Wiese, Erde, Schotter) interessieren (Dauerbetrieb und maximal bezogen auf praktikablen Raddurchmesser bei defin. Payload)

PS,
ein großer Nachteil bei Verwendung des Adafruit Feather ESP32 ist auch, dass der (und andere ESP32) wohl immer noch kein analogWrite() für pwm generieren kann:
https://github.com/espressif/arduino-esp32/issues/4#

Guten Abend,

also meinen habe ich mit folgenden Bauteilen aufgebaut:
Motorplatine: HighPowerMotorFeatherWing
Batterie: LiPo 4S (16,8V), 5,8 Ah
Motor: RB35, 12V, 1:50
Raddurchmesser: ca. 12 cm

Damit wiegt das Teil etwa 2,2 kg.

Eine zusätzliche Nutzlast von 2 kg kann das Teil problemlos befördern und auch auf einer Steigung von 20% fährt es recht souverän mit der Last.

Die nächsten Tage werde ich dann ausprobieren, wieviel Last es wirklich tragen kann und auch wie schnell es fährt und auch ein paar Videos machen.
Ich schätze mal, dass es mit einer Akkuladung etwa 3 bis 4 Stunden rumfahren kann. Da werde ich mal schauen, wie ich das am sinnvollsten messen kann.

Als Microcontrollerboard haben wir bis jetzt Arduino Mega, Arduino MKR WIFI 1010 und Adafruit Feather M0 im Einsatz. Bei denen funktioniert das analogWrite überall. Codebeispiele gibts in meinem github repository.

Prinzipiell ist es wirklich erst mal nur eine Hardwareplattform, da bei der Software sowieso jeder seine eigenen Vorstellungen hat. Außerdem braucht es für einfache Aufgaben gar keine eigene Library oder so, da die Funktionen eh in wenigen Zeilen selbst programmiert sind. Wenn hier aber jemand noch eine passende Motortreiberplatine kennt, können wir die gerne auch noch adaptieren. Gleiches gilt für Softwarebibliotheken.

Bernhard

so, das versprochene Video ist jetzt fertig:
https://youtu.be/3hmIThvBiCg
Das befahrene Gelände hat eine Steigung von etwa 10 - 15 %.
Mittlerweile haben wir für den Roboter auch eine Halterung für Einhell X-Change Akkus gebaut.

Bernhard

Hallo,

zunächst mal möchte ich sagen, dass ich das Thema auch von Anfang an gelesen habe und dass das doch schon recht gut aussieht. Dafür schon mal Daumen hoch.

Nachdem man nun die ersten Bilder sieht, will ich aber doch einmal anmerken, was ich da vorher schon vermutete: für eine Outdoor-Plattform sollten etwas größere Räder gewählt werden.
Diese Radgröße würde für mich ausreichend sein, um in einer Wohnung problemlos über höhere Teppichkanten fahren zu können. Für draußen finde ich aber in der Tat, dass der Maßstab des gesamten Gefährts etwas größer sein könnte.
Dazu stand geschrieben:

Zitat:

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Generell können aber diese Eigenschaften durch Auswahl anderer Getriebemotoren mit anderer Übersetzung und anderer Reifen verändert werden.

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Ist das denn problemlos möglich, gibt es da noch größere Räder?

Was ich bis jetzt noch nicht verstehe, warum ihr da einen Notaus-Button draufgesetzt habt. Das Ding ist ja doch recht groß und benötigt Platz und wenn das Gerät weg fährt, wird es wohl schwer, es damit anzuhalten.
Die Dreicksform von dem Chassis irritiert mich auch etwas. Ist die Bestimmung von dem Chassis einfach nur, dass es fährt oder soll dort auch was drauf gebaut werden können? Es war geschrieben: ~ 2kg Nutzlast. Durch die Dreiecksform wird die nutzbare Grundfläche doch recht klein.


MfG

Hi.

Danke für das Lob, das freut mich sehr.

Bei den Rädern haben wir bewusst Räder aus dem Modellbau genommen, da man diese relativ leicht bekommt und diese auch einfach an die Motoren zu adaptieren sind. Das sind dann momentan Räder für 1:10 bzw. 1:8 Modelle und die haben bei den Monstertrucks meistens einen Durchmesser von 100 - 130 mm. Diese Reifen haben einen 6-Kant-Mitnehmer mit SW 12mm und da gibts einfach Adapter für die 6mm-Welle der RB35-Motoren. Es können also alle Räder mit 12mm 6-Kant genommen werden. Wenn du größere findest, darfst du sie gerne nehmen.

Im Modellbau sind die nächstgrößeren dann für die 1:6 Modelle. Diese haben dann aber einen anderen Mitnehmer, zum Beispiel 24mm 6-Kant oder 18mm 4-Kant. Leider gibts da dann aber keine Adapter mehr für die RB35-Motoren. Das wären dann zum Beispiel solche Räder:

Code:

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https://www.conrad.de/de/p/reely-1-6-buggy-komplettraeder-fighter-6-speichen-schwarz-2-st-237839.html

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Diese haben dann 17 cm Durchmesser. Da drehen wir gerade einen Adapter. Wenn das fertig ist, werde ich wieder berichten.

Mit dem Roboter wollen wir dann wie auch oben schon geschrieben an diversen Roboterwettbewerben teilnehmen, zum Beispiel Robotour (https://robotika.cz/competitions/robotour/en) Und da ist in den Regeln einfach vorgeschrieben, dass der Roboter einen Notaus haben muss. Und ein Notaus, der nur den Antrieb deaktiviert, ist einfach sinnvoller als einer, der den ganzen Roboter ausschaltet. Du kannst die Daten aber gerne so modifizieren, dass er keinen Notaus mehr hat oder einfach keinen einbauen.

Mit der Nutzlast ist es so eine Sache. Mit einem vierrädrigen Roboter ist der Transport der Nutzlast natürlich einfach. Allerdings wird dann der ganze Roboter gleich wesentlich komplexer mit Lenkung und/oder Federung. Und wir wollten ja einen einfachen Roboter entwickeln.
Die Nutzlast bringt man dann am besten in der Nähe der Antriebsräder an. Dazu kann man zum Beispiel den Akku woanders hin verlegen. Oder vielleicht noch eine zweite Ebene 5 bis 10 cm über dem Chassis anbringen und da dann die Nutzlast anbringen. Da werden wir in den nächsten Wochen aber auch noch ein paar Beispiele bringen.

Bernhard

Conrad-Links bitte in Code-Tags einschließen, die werden als normaler Link über die Forensoftware unbrauchbar.

Zitat:

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an diversen Roboterwettbewerben teilnehmen

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Das habe ich gelesen, daher war mir schon klar dann, dass das einfach eine Vorschrift ist. Aber ausgerechnet oben drauf?

Zitat:

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Die Nutzlast bringt man dann am besten in der Nähe der Antriebsräder an.

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Ja, das stimmt natürlich. Hatte ich vergessen, obwohl ich gerade selber ein Dreirad baue, da ist das auch nicht anders.


Frohes Schaffen!

MfG

Den Conrad Link habe ich geändert. Ich hoffe, es passt dann jetzt.

Es ist nur Vorschrift, dass der Roboter einen Notaus haben muss. Den kann man also hinbauen wo man will. Allerdings kann man den Notaus mit relativ viel Kraft drücken. Und wenn dann der Notaus beispielsweise hinten oder am Rand wäre, dann besteht die Gefahr, dass man den ganzen Roboter umwirft. Deshalb ist der Notaus da, wo er jetzt ist.
Wenn dann aber eine Nutzlast ins Spiel kommt, muss man die Position eventuell nochmal überdenken.

Bernhard

Ja, jetzt kann man den Link in den Browser kopieren und er funktioniert. - Danke!

Der Notaus könnte nach hinten versetzt werden, wo das Stützrad ist, z.B. genau da drüber. Oder direkt daneben, je nachdem, wo man ihn dann am besten drücken kann. Weil Du ja schon richtig bemerkt hast, dass die Last eher auf die Vorderräder verteilt werden muss. Auch den Ein-/Aus-Schalter würde ich dann dort hin versetzen. Dann können eben die letzten 5cm am Stützrad nicht für Aufbauten genutzt werden, aber dafür ist dann vorne Platz, wo man ihn bräuchte.

MfG

Zitat:

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.. Es ist nur Vorschrift, dass der Roboter einen Notaus haben muss. Den kann man also hinbauen wo man will ..

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Wo, für welchen Einsatzbereich/-ort ist diese (Deine) Vorschrift? Ist das eine amtliche Vorschrift? EU, ISO, ATEX, . . . Wie heißt die Vorschrift?
Na ja, ".. hinbauen wo man will .." is ja wohl eher nicht. Mir scheint es zwar selbstverständlich, dass der dort hingebaut wird wo man ihn leicht sieht und gut erreicht, aber das impliziert ja nu nicht ".. hinbauen wo man will ..".
Und es gibt mehrere Not-Aus-Funktionen, abhängig von Maschine(ntyp) und Einsatzort. Am sinnvollsten erscheint mir die, bei der Drücken und anschließendes Ziehen/Öffnen des Notaus nicht zum sofortigen Wiederstart/Loslaufen der Maschine führt oder führen darf. Dies gilt insbesondere für elektronisch gesteuerte Maschinen - vor allem dann, wenn die einen gewissen Anteil an automatischen/autonomen Funktionen haben. Da muss man erst durch eine Nach-Notfall-Wiedereinschalt-Routine. Wie machst Du das?

Der Roboter wird bei Wettbewerben eingesetzt und dort steht in den Vorschriften (damit man teilnehmen kann) das man einen NA benötigt.
Das steht aber im 1sten Post.

MfG Hannes

Zitat:

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Der Roboter wird bei Wettbewerben eingesetzt und dort steht in den Vorschriften ..

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Uuuups. Danke Hannes - ich hatte es schlampigerweise überlesen. Sieht mir also nach einer Art An-/Ausschalter aus. Immerhin kann ja damit ein ausgebüxtes Ding von so ziemlich jedermann gestoppt werden.

Zitat:

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Immerhin kann ja damit ein ausgebüxtes Ding von so ziemlich jedermann gestoppt werden.

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Wenn Du hinterher kommst, ja :)

ich würde mir das auch mit größeren Rädern (15-20cm Durchm.) besser vorstellen können. Am liebsten aber für outdoors 4- oder 6-rädrig mit Differentialantrieb, gefederte Radaufhängung, mit griffigen, aber seitlich abgerundeten Pneus wegen der nötigen Seitwärts-Slip-Bewegung in Kurven.
https://a.pololu-files.com/picture/0...a893fd903d2e56
https://www.deviceplus.com/wp-conten...image001-2.jpg
Plus Rotationsencoder, und man müsste es als Bausatz mit allen Teilen kaufen können.

Hallo HaWe,

natürlich wäre das Teil mit mehr Rädern geländegängiger. Leider wird es dadurch komplizierter und ohne Federung und Lenkung funktioniert das dann nicht vernünftig. Reine Differentialsteuerung ist einfach zu ineffizient und das Teil hat dann zum Beispiel an einer Steigung nicht mehr genug Kraft zum Lenken. Und Spezialräder sind natürlich auch immer schwierig zu beziehen.
Wenn du aber so ein Teil baust, würde ich das gerne nachbauen wollen...

@oberallgeier: Wir benutzen den Notaus auch gerne als Ein- bzw. Ausschalter für den Antrieb. Der Notaus deaktiviert dann nur die Ansteuerung der Motoren, der Hauptrechner und die Software laufen weiter. Wenn dann das Hinderniss beseitigt ist bzw. die Gefahrensituation nicht mehr besteht, kann der Roboter gleich weiterfahen und muss nicht erst neu gestartet werden. Sanftanlauf oder warten auf Benutzerbefehl werden dann in der Steuerungssoftware umgesetzt. Deswegen deaktiviert der Notaus nicht nur die Motoransteuerung sondern es geht auch ein Signal an den Mikrocontroller, so dass der die Auslösung auch feststellen kann.

Bernhard

Zitat:

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Zitat von James

Hallo HaWe,

natürlich wäre das Teil mit mehr Rädern geländegängiger. Leider wird es dadurch komplizierter und ohne Federung und Lenkung funktioniert das dann nicht vernünftig. Reine Differentialsteuerung ist einfach zu ineffizient und das Teil hat dann zum Beispiel an einer Steigung nicht mehr genug Kraft zum Lenken. Und Spezialräder sind natürlich auch immer schwierig zu beziehen.
Wenn du aber so ein Teil baust, würde ich das gerne nachbauen wollen...
Bernhard

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Leider nein: wenn, dann kaufe ich nur noch fertige Bausätze, inkl. passender Motoren, Räder + Encoder.

Aktuell entwickeln wir gerade die nächste Version unseres JECCbot mini. Der wird dann auch einen Halter für Einhell Power X-Change Akkus ( https://www.einhell.de/de-de/innovat...plattform.html ) erhalten. Das hat dann für uns das Batterie-Handling wesentlich vereinfacht, weil die Akkus und Ladegeräte eh schon da waren und sich diese mit dem Halter recht gut befestigen lassen. Mit LiPos ist das Festmachen und Anschließen ja immer so eine Sache mit dem "weichen" Gehäuse und dem flexiblen Anschlusskabel.
Anhang 34809Anhang 34810

Wir haben jetzt auch einen JECCbot mini mit größeren Reifen ausgestattet.
Die bisherigen hatten etwa 12 bis 13 cm Durchmesser. Die Neuen haben 17 cm. Es handelt sich m folgende Räder:

Code:

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https://www.conrad.de/de/p/reely-1-5-buggy-komplettraeder-big-spike-5-star-schwarz-2-st-235815.html?ref=searchDetail

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Durch die neuen Räder ist er wesentlich geländegängiger und wir konnten auch ein größeres hinteres Stützrad verwenden. Das bisherige hatte eine Bauhöhe von 100 mm, das Neue hat 125 mm. Momentan verwenden wir RB35-Motoren mit 1:50 und unsere Motortreiber-Platine ( https://github.com/generationmake/Hi...torFeatherWing ).
Als nächstes wollen wir dann die Stromaufnahme im Betrieb bei verschiedenen Belastungen messen.

Anhang 34814Anhang 34815