Grösseres Roboterproject, brauche Ideenfeedback

Moin moin,

ich plane seit einiger Zeit einen Roboter für den Outdoor-Einsatz. Ich möchte euch kurz die Idee erläutern damit Ihr einen ungefähren Überblick an die Anforderungen habt.

Der Bot soll eine Begleitfunktion haben, die sich sowohl an GPS als auch an eine Funkverbindung zwischen Bot und Person orientiert. Zudem soll der Bot in der Lage sein, markante Wegpunkte die zur orientierung wichtig sind, sowie ausgewählte Sensordaten in einem Speicher zu sammeln. Zudem soll der Bot mit einer Anzahl an Sensoren zur Umgebungserfassung (Kompass, Temp, etc) ausgestattet sein, dessen Daten an die Person übermittelt werden sollen.

Später kriegt er auch ne Cam aber das ist erstmal Nebensache.

Wenn möglich soll eine bi-direktionale Funkverbindung zwischen zwei baugleichen Boards/Controllern bestehen, die Verbindung sollte wenn möglich 1-2km abdecken.

Die Form des Chassis wird ein raupenantrieb mit etwa 70cm länger, wichtig ist eine hohe Bodenfreiheit und Steigfähigkeit. Ich habe mir überlegt 12V Glockenmotoren von lemo-Solar.de zu verwenden. Mit einer 1:13 Übersetzung hätte ich total etwa 520Nm. Wo bekommt man eigentlich ordentliche Raupenbänder mit ca. 10-12cm Breite?

Der Stromverbrauch Grosszügig bei Dauerlast der Motoren und üppiger Elektronik in Reserve nötigt bei der angepeilten Laufzeit von 6 Stunden ja zu einer Batterie von 65Ah die allerdings 20KG (Panasonic Bleiakku) wiegen. Allerdings ist das Extra Gewicht ja im Gelände (Waldwege, grobes Gelände, Unterholz nicht schlecht.

Nun stellt sich mir noch die Frage nach dem Controller/Board. Wichtig ist mir ein grosser Speicher, da die Karten ja nach ein paar Stunden wohl sehr gross sein werden. Gibt es z.B. eeproms für den I2C anschlussfertig? Das Budget ist nicht ganz so beschränkt, da ich ja auch schritt für schritt kaufe und über ein geregeltes Einkommen verfüge *welch-segen*

Ich hatte zuerst das Handyboard ins Auge gefasst, das Paket bei Krause-Robotik für 250€. oder bei ribu.at das ATmega128 (wegen des hohen speichers) für etwa gleich viel.

Allerdings scheint das mega32 hier sehr beliebt zu sein und ist ja vergleichsweise Preiswert.

Wichtig sind mir halt: Viel Speicher, wg. der Sensoren und Kommunikation nicht zuu langsam (Controller) und dass man eine bidirektionale Funkverbindung zwischen diesen Boards herstellen kann.

Programmiererfahrung habe ich in Delphi, Pascal und PhP (und so'n büschen Script-Kram, Html und Co).

Naja, falls Ihr euch fragt, warum das ganze? Aus Freude an der Sache. Ich habe für das ganze Projekt in etwa 2000€ an Materialkosten als maximallimit kalkuliert.

Also, das ist mein grober Masterplan. Ich erbitte reichlich Kommentare :)


Ha'luego & Grüsse

Nils

Ich hab gute Erfahrungen mit der RNBFRA-Karte, für Fahrzeuge eine recht komplette Sache und ausreichend schnell.
Schau mal rein
http://www.oldformation.at/electronic/frame1.htm
---> Marsrover

Hallo schön das es noch mehr leute gibt die große dingen bauen wollen.
vielleicht gugst du dir mal meinen an.

Ich dennke das du auf den robe lieber AVR und pc mixen solltest.
so habe ich das auf vor bzw zu teil schon gemacht
da du paltz hast und das gewicht auch nicht so eine große roll spielt.

Sagmal wie kommst du aus dieses drehmonet die motren suche ich und das bei 12V. wie viel drehtzahl hast du dann noch ?
was sollen die kosten ich bin bei ca 100ß euro an gebot und habe gerade 55 Nm bei 50 Umdrehungen.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=5993

meiner.

Ich denk die rn-control reich fürs erste den motor treiber und so muß du eh anders machen den mit den stömmern kann das RNBFRA nicht um.

wenn die dir die digiports und analog ports dann nicht reichen kann ja zwei rn-control zu sammen hängen TWI oder i2c.

Gruß

@picknick:
die beiden bilder oben sind down, zumindest bei mir.
TGM?
hach, da werden erinnerungen wach, sowohl ans alte als auch ans neue ;-)
mfg knacki

Wäre das was ?

http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?...312442520&rd=1

das ding hat nur einen motor fährt nur gerade aus auf passen.

Aber der motor in den teil würde mich interessieren.

Gruß

Hi, danke für die Resonanz...

Also wegen der Motoren, da habe ich voll über die Einheit hinweggeschaut. Wie ärgerlich... nach dem tagelangen Vergleichen habe ich das m bei mNm überlesen und Nm gedacht, mir derbe nen Ast gefreut und nun auf dem Boden der Tatsachen gelandet. Ach mensch, kennt keiner Motoren mit genug Power (je ca 200Nm bei 500rpm nach Übersetzung) wenn möglich nciht mehr als 4A.

Das Gestell war ja schon sehr interessant. Aber das Gewicht ohne Batterien war schon sehr heftig. Zur Not will ich das Ding ja auch zu zweit ein stückchen tragen können.

Mhh ja also das Motoren wird wohl noch eine laaange Suche.

Hat jemand erfahrung hier mit halbwegs stabilen langstrecken funkverbindungen (<2km) zwischen zwei Boards?

GRüsse

Nils

Hallo KingNils,

bei den Drehmomenten hängst Du irgendwie total neben der Spur. Mein Auto Leergewicht 2000kg 2,5ltr Dieselmotor mit 350Nm an der Kurbelwelle hat im ersten Gang eine Gesamtuntersetung von 1:16 d.h. 5600 Nm an allen vier Rädern. Bei 500 Umdrehungen des Rades im dritten Gang ist die Gesamtuntersetzung nur noch 1:6 d.h. 2100 Nm an den Rädern und das bei einem Radumfang von fast 2400mm. Für das oben beschriebene Modell reichen Dir bei einem sauber ausgeführten Kettenantrieb zwei Motoren mit 1-2 Nm hinter dem Getriebe bei 100 bis 120 rpm als Maximaldrehzahl. Bei der angegebenen Länge von 70cm ist der Wunsch nach großer Bodenfreiheit nicht so einfach realisierbar denn für eine halbwegs vernünftige Geländegängigkeit benötigst Du insgesamt mindestens fünf Laufräder an jeder Seite d.h. Turass vorne und hinten bei der Länge maximal 120mm Durchmesser und das macht dann maximal 40 mm unter dem Bauch.

Gruß Hartmut

@ #-5 : Deinen hab ich schon gesehen, wie du das Bild vor einiger Zeit reingestellst hast, sieht gut aus. Wegen Motor u. Leistung: Beim Marsrover ist der Hauptantrieb ein Getriebemotor (2Gänge) die von einem Servo-Stellregler (war vorhanden) angepustet wird. Dadurch war das RNBFRA nicht betroffen.
Warum ich Reklame für das Board mache ist, weil es bis zu gewissen Größen sehr komplett ist. Klaro, extra ist immer extra.

Naja, der Antrieb sieht von der Konstruktion wie folgt aus (ich glaube da habe ich mich vorher falsch ausgedrückt ('tschuldigung)).

Bei 80cm Gesamtlänge des Roboters (wobei die Ketten die äussersten Punkte darstellen) ergibt sich eine Gesamtlänge der Kette von etwa 2m und in etwa eine Bodenfreiheit von etwas über 20cm. Zudem ist die Vorderseite angeschrägt (~50°) um ein einfacheres Überqueren von Unebenheiten zu gewährleisten.

Die einzelnen Ketten laufen Quasi auf einem eigenen Gehäuse das sich innerhalb der Ketten befindet. Dadurch kann ich das Gehäuse für Batterie und Elektronik sowie Motoren quasi an der Oberkante des Kettengehäuses Aufhängen. Es gibt eine Antriebswelle die das Innenleben des Kettengehäuses mit dem Motor im Roboter verbindet.

Als Konstruktionsmaterial ziehe ich Aluprofilstreben und Kohlefaserplatten in Betracht. Sowohl für das Gehäuse mit der Kettenführung als auch für das Gehäuse mit Batterie, Motoren und Elektronik.

Da ich bis jetzt nur kleine Bots gebaut habe, war die Motorenwahl nicht so wichtig. Da hatte ich immer irgendwas passendes rumfliegen.

Jedenfalls soll das Antriebsrad 5cm Durchmesser haben (wobei die Grösse nicht unbedingt fix ist), der Schwerpunkt liegt knapp hinter der Mitte. Die Soll-Geschwindigkeit liegt bei 6-7km/h. Unter Motorendauerbetrieb soll eine Laufzeit von 6h möglich sein. Für den Akku habe ich max. 65Ah/12V Bleiakku von Panasonic (20Kg) vorgesehen. Die Ausmaße der Batt sind ok (etwa 30x16x17cm) zumal das Gewicht im geplanten Gelände (u.a. Heide) von Vorteil ist.

Der Stromverbrauch der Gesamten Elektronik exklusive Motoren wird geschätzt bei etwa 2-3A liegen. So bleiben für die beiden Motoren etwa 7-8A um die Laufzeit einzuhalten.

Die Frage ist nun, wo bekomme ich Motoren her, die zusammen etwa 25-30KG bewegen können, und das mit 6-7km/h (zur Not auch 5). Verbrennungsmotoren stehen ausser Frage, da das Risiko der hohen Hitzestrahlung zu gefährlich ist.

Wie gesagt Motorenberechnungen waren bis jetzt nicht gefordert. Da steh ich anscheinend vollends auf dem Schlauch :-k Also für Tipps zur Verwirklichung des Antrieb wär' ich euch echt dankbar...

Grüsse

Nils

Hi Nils,

zunächst solltest du die zu überwindenden Steigungen festlegen, denn dafür wird das Fahrzeug das maximale Drehmoment benötigen.
Beispiel: Fv = 30% (Steigung) * 300N * 1/Wirkungsgrad = 180N

Erforderliches Drehmoment: M = 180 N * Radius des Rades. Bei 2,5 cm wären das 4,5 Nm.

Hi Nils,

die Idee getrennte Kettenlaufwerke zu bauen ist gut allerdings möchte ich drei Dinge zu bedenken geben.
1. Bei dem zu erwartendem Gewicht beträgt die Kettenbreite minimal 100mm was bedeutet das diese am besten innen und aussen angetrieben wird. Das gibt Dir aber die Möglichkeit den Antriebsmotor mit in den Kettenkasten einzubauen mit dem Vorteil der geringeren mechanischen Übertragungsverluste.
2. Um Betriebssicherheit zu erreichen muß der Durchmesser des Turass -also des treibenden Kettenrades- minimal Kettenbreite haben d.h. in diesem Falle 100mm. Dies ergibt dann ca. 40 - 45 mm maximale Hindernishöhe.
3. Bei der angedachten Geschwindigkeit von 2m/s benötigst Du bei 100mm Turassdurchmesser und 10mm Kettenstärke ca. 300 Upm am Getriebeabtrieb also solltest Du entweder ausreichend starke Motoren oder etwas schwächere Motoren mit 2-3 Gang Schaltgetriebe einsetzen.

Gruß Hartmut

also ambesten würde ich aber eine Vierganglastschaltgetriebe nemen kan man bei voller last schalten und ist recht einfach zu konstruiren

Hallo KingNils,

wie weit bist du ? kommst du wirklich mit 30 Kg hin ?