Auf Velours-Teppich fahren

Guten Morgen!

Ich habe festgestellt, dass 8mm breite Räder auf meinem Velours-Teppich schwimmen. Entweder fängt das Chassis an zu eiern oder es driftet in eine Richtung.
Es ist noch nicht klar, inwiefern das auch von der Geschwindigkeit abhängig ist. Das konnte ich noch nicht ausführlich testen. Aber generell gibt es da Probleme auch bei Staubsaugrobotern, die man so kaufen kann. Manche davon fahren sich auf Teppich auch fest. Aber die Frage: lässt sich das Problem mit dem Schwimmen auf längeren Veloursfasern generell in den Griff bekommen, ohne breite Räder zu verbauen (ich denke das könnte die geeignetste Maßnahme sein)? Vielleicht umfährt man solche Teppiche auch besser.

MfG

Zitat:

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.. 8mm breite Räder auf meinem Velours-Teppich schwimmen .. breite Räder zu verbauen .. könnte die geeignetste Maßnahme sein ..

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Das halte ich nicht für richtig.

Bekanntlich schwimmen (driften) Formel1- und andere Autos mit Breitreifen (siehe SUV = Discokreuzergasgeneratoren) leichter als mit den schmalen, auch wenn sie nicht auf Velour fahren. Liegt an der verringerten Flächenpressung. Ich selbst hatte drei Enten fast acht mal um den Globus gefahren und kann bestätigen dass a) großer Durchmesser und b) schmale Reifen die beste Traktion bieten. Wind, Sand, Schmodder aber auch bester Asphalt. Wieder ohne Erfahrungen auf Velour. Mein archie hat 2 Stück Ø 81,3 / B 36,3 in mm - mit einem Stützrad-Nachläufer

......Bild hier  
...... (C) 2014..2020 by oberallgeier

und fühlt sich auf Velour ebenso wohl wie auf Parkett, Turnhallen-Vinyl etc. Dafür hatte mein WALL-R (hier - siehe auch Video) Driftprobleme sogar auf blitzblank gefegtem und gewischtem Vinyl. Natürlich: Breitreifen, kein Profil (siehe unterstes Bild im verlinkten Posting) . Haftung (auf Hartboden) brachte hier - wieder siehe (Auto)Rennsport - ne aufgeweichte Laufschicht. Aber die ist eher nicht velourproof. Vermutlich bringt bei Velour eine Noppenprofilierung - hab ich am Moutainbike mit bestem Erfolg auf (Wiese-/Moos-*gg*)Velour mit/und weichem Untergrund.

So was hatte ich mal mit Differentialantrieb und einer Kugelrolle als Stützrad. Bei ungünstiger Gewichtsverteilung (Akkus hinten) drückt's die Kugel in den Teppich, während die Räder noch halb oben auf den Fasern schwimmen. Das führt dann allerdings zu erhöhtem Schlupf.

auch nach meinen Erfahrungen hat man am wenigsten Drift oder Schlupf mit (im Vergleich zu Teppichfasern und anderen Untergrund-Unebenheiten) großen Rädern mit schmalen Reifen, hohem gleichverteiltem Anpressdruck und griffigem Gummiprofil.

Da irgendwelche Unregelmäßigkeiten beim Fahren auf jedwedem Untergrund aber ständig auftreten, ist eine Richtungsstabilität nur durch Nachregeln der gefahrenen Richtung per Sensorfusion mit externen Referenzen und Peilungen (Kompass + Gyro + Baken + Odometrie) erfolgreich.

Profil habe ich Gummi mit Längsriffelung unter 1mm Tiefe etwa. Keine Luft auf der Bereifung.
Breitere Räder könnten das Einsinken verhindern, was Holomino beschreibt, das hatte ich noch gar nicht ausprobiert. Aber jetzt schon, das Gewicht meine ich. Habe mal 2.5kg oben drauf gepackt und siehe da, das Stützrad sinkt zur Hälfte ein, die großen Antriebsräder auch (nur nicht bis zur Hälfte - 8cm Durchmesser). Leider weiß ich nicht, ob nun die Geradeausfahrt besser wäre. Aber es sieht noch nicht so aus. Weil, trotz Gewicht, das Gerät sich leicht links/rechts bewegen lässt, schwimmt also immer noch auf den beweglichen Fasern. Mehr Gewicht ist nicht zu erwarten. Momentan fährt das Ding nur nicht auf dem Teppich, bei so viel Widerstand, der durch das Einsinken entsteht. Zurzeit ist das so eingestellt, dass das Teil stehen bleibt, wenn die Schrittmotoren nicht wie erwartet drehen (das tun sie auch nicht, wenn ein höherer Widerstand vorhanden ist), das erspart mir erst mal Bumper. Tut sowieso noch nichts weiter, als ein Stück geradeaus zu fahren. Deshalb: weiteres sehe ich später.

Danke für eure Antworten, hat mich doch schon etwas weiter gebracht!

@Oberallgeier, so Spielzeuge gefallen mir auch gut. Wenn man das sieht, sieht es einfach aus. Warum gibt es das nicht so zu kaufen? Vielleicht inzwischen ja schon?
Kann es sein, dass es den Archie nicht weiter beeinflusst, weil der durch das Gewicht sowieso jegliche Veloursfasern um die 1cm Länge, bis zum Boden, platt drückt? Oder hast Du kürzere Fasern?


MfG

solange kein ständiger felsenfester Kontakt zum Untergrund besteht, wird es Schlupf und Drift geben, und genau das wird bei "Schwimmen" auf der Oberfläche von beweglichen Fasern der Fall sein.

Ja. Ich denke, ich werde solche Sachen umfahren müssen. Das Teil sinkt ein, wie in Schnee. Ob es dann überhaupt noch voran kommt, ist fraglich.
Die Staubsaugroboter, die man kaufen kann, haben ein ähnliches Gewicht von 2 bis 4kg. Ich habe solche einen nicht, daher weiß ich nicht, wie die sich auf so einem Velours-Teppich verhalten. Die müssten ja dasselbe Problem mit dem Einsinken haben.

MfG

Einsinken? Wie hoch ist so ein Velours-Teppich denn?
Was für Räder verwendest du denn? Das Räder von meinem Staubsaugerroboter haben relativ hartes Gummi mit einer Breite von 15mm

Durchmesser=8cm, Breite=6 bis 8mm. Faserlänge etwa 1cm. Teppichhöhe ca. 1.3cm.

15mm ... dann sind die doppelt so breit. Dürfte aber am Wesentlich nichts ändern. Das Stützrad sinkt hier auch ein und das ist etwa 12mm breit.

Zitat:

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.. Faserlänge etwa 1cm. Teppichhöhe ca. 1.3cm ..

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Also für mich ist es da selbstverständlich, dass allerlei in so einem Teppich einsinkt, nicht nur beräderte Vehikel die schwerer als Luft sind. Auch wenn so ein Teppich ja noch als kurzfloriger Bodenbelag gilt. WENN 1 cm langer Flor gegen Einsinken stabil sein sollte, dann müssten seine Einzelfäden ja eher (Kunststoff-)Drähte sein und der Unterbau müsste diese Drähte fest abstützen, gegen Umknicken sichern - und das wieder kommt mir unwohnlich vor.

Also ehrlich, das ist soo ein schöner Teppich! :Strahl

" dass allerlei in so einem Teppich einsinkt, nicht nur beräderte Vehikel die schwerer als Luft sind" --- Tssssssss

:)

Also doch lieber drumrum fahren. Oder versuchen das Hindernis zu erklimmen und wenn sich abzeichnet, dass die Kraft nicht ausreicht, wieder zurück und dran vorbei fahren.

Zitat:

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.. Also doch lieber drumrum fahren. Oder versuchen das Hindernis zu erklimmen und wenn .. wieder zurück und dran vorbei fahren.

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Klingt schon gut - zumindest der erste Satz.

Ich meine die Rheologie von so einem flächigen Fadenbündel ist vielleicht lockerer - in Tragkraft gemessen - als eine Sandgrube. Aber fahr mal mit nem Auto (mir macht ne Enduro dabei mehr Spass - und kann das wohl besser) durch ne Sandgrube. Da ist das Einsinken nicht das Problem, sondern das Vor-sich-her-und-auf-schieben. Und ich meine, dass Dein Teppich nur zweitrangig das Einsinkproblem hat - vordergründig dürfte das Aufschieben eines Fadenbündels sein, das nach ner geringer Aufhäufung die beschriebenen Probleme macht. Vielleicht hast Du nicht so viel Erfahrung mit fahren in ner hübschen Sandgrube - aber dasselbe geht auch mit (nicht zu) trockenem, tiefen Schnee - mit vergleichbaren Effekten. Mit aufschiebender Wirkung . . . Und Du bleibst im Stau stecken . . .

Zitat:

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Zitat von Moppi

Also doch lieber drumrum fahren.

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Kapitulation vor 'nem Teppich? Niemals!

Wie sieht denn die sonstige Steigleistung aus? Wie kommst Du also die Teppichkante (oder andere kleine Absätze in der Wohnung) hoch?
Wie ist die Gewichtsverteilung zwischen Stützrad und Antriebsrädern? Schlürt das Stützrad vielleicht als Schleppanker hinter den Antriebsrädern her und bremst wesentlich?
Muss man das Stützrad vielleicht entlasten, indem man mehr Gewicht auf die Antriebsräder verlagert? Oder ein kleine(re)s Gegengewicht vor der Antriebsachse anbringt?
Hast Du vielleicht noch ein anderes Fahrgestell, mit dem Du gegentesten kannst? Weist das den gleichen Effekt auf? Wenn nicht, wo ist der Unterschied?

Ich würde da nicht so schnell aufgeben. Schließlich machen es die Staubsaugerroboter vor - gleiches Antriebsprinzip. Warum haben die keine Malaise mit Teppichen?

Zitat:

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Zitat von Moppi

Durchmesser=8cm, Breite=6 bis 8mm. Faserlänge etwa 1cm. Teppichhöhe ca. 1.3cm.

15mm ... dann sind die doppelt so breit. Dürfte aber am Wesentlich nichts ändern. Das Stützrad sinkt hier auch ein und das ist etwa 12mm breit.

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Ich hätte trotzdem gerne ein Bild von dem Roboter-Unterbau und dem Teppich. Macht es einfacher ;)

Zitat:

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Zitat von Holomino

Ich würde da nicht so schnell aufgeben. Schließlich machen es die Staubsaugerroboter vor - gleiches Antriebsprinzip. Warum haben die keine Malaise mit Teppichen?

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1.) Genug Kraft im Antrieb 2.) Bei den Varianten mit Laserscanner dürften Abweichungen von der Geradeausfahrt kein Problem darstellen weil die Position ja stetig durch Algorithmen korrigiert wird. Ohne Laserscanner fahren ja nur kreuz und quer, da ist es auch egal.

Zitat:

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Wie sieht denn die sonstige Steigleistung aus? Wie kommst Du also die Teppichkante (oder andere kleine Absätze in der Wohnung) hoch?

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Die Motoren schaffen maximal 5kg Gewicht, auf Rädern, in Gang zu setzen. Also wenn ein Motor beteiligt ist, der Zweite still steht. Drehmoment: keine Ahnung :) Vielleicht kann das einer ausrechnen. Die NEMA17 sind mit 40ncm angegeben, wenn ich nicht irre. Das bedeutet, dass die Räder, aufgrund der 8cm Durchmesser, die nötige Kraft aufbringen können, auch über niedrige Schwellen zu fahren. Bis jetzt weiß ich nur, dass das auch über die Teppichkante möglich ist. Deswegen hat das Teil eine Bodenfreiheit von ~ 1.3cm (sollten eigentlich 1.5cm sein) Bloß bisher hatte ich kein Gewicht drauf, jetzt zuletzt hatte ich ~2.3kg drauf gepackt. Da ich bis jetzt noch keine richtige Steuerung habe, bleibt das Teil bei jedem etwas größeren Widerstand stehen (das kommt daher, weil dann erkannt wird, dass ein Motor nicht die Umdrehung in der Zeit schafft, die gefordert war).

Zitat:

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Wie ist die Gewichtsverteilung zwischen Stützrad und Antriebsrädern? Schlürt das Stützrad vielleicht als Schleppanker hinter den Antriebsrädern her und bremst wesentlich?

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Nein das Stützrad rollt richtig, wird hinterher gezogen. Die Gewichtsverteilung soll überall nahezu gleich sein, wobei nat. die Motoren schon 200g mehr auf die Antriebsräder bringen. Die Elektronik sitzt zurzeit auch zwischen den Antriebsrädern.
Ein anderes Fahrgestell habe ich nicht.

Zitat:

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Schließlich machen es die Staubsaugerroboter vor - gleiches Antriebsprinzip. Warum haben die keine Malaise mit Teppichen?

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Ja, einige haben da offenbar doch ein Problem, habe ich im Netz schon gelesen.

Zitat:

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Ich hätte trotzdem gerne ein Bild von dem Roboter-Unterbau und dem Teppich. Macht es einfacher ;)

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Also hier das Teil, wie es konstruiert ist: https://www.roboternetz.de/community...e-Car-II-Frame

Und das Teil auf dem Teppich:

Bild hier  
Bild hier  
Bild hier  
Bild hier  

Ich habe die Kontroller neu programmiert, dass sie nicht die Motoren anhalten.
Mit 2.5kg Zuladung fährt es nicht auf dem Teppich, da hat es dann zu viel Widerstand.
Mit 1kg Zuladung fährt es etwas an, aber nicht sauber, Schrittverluste mit Rattern sind die Folge, bei höherer Geschwindigkeit bleibt es stehen.
Mit 540g Zuladung fährt es über den Teppich, die Motoren rattern nicht. Allerdings schwimmt es etwas.

MfG

Zitat:

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.. Die NEMA17 sind mit 40ncm angegeben, wenn ich nicht irre ..

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Wäre ja gut, wenn Du den Wert verlässlich angibst. Du stellst ja hier eine Frage die knapp um den Bereich von "fährt" bis "fährt nicht" geht, um die Funktionstüchtigkeit.

Zitat:

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.. Die NEMA17 sind mit 40ncm angegeben .. Das bedeutet, dass die Räder, aufgrund der 8cm Durchmesser, die nötige Kraft aufbringen können ..

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Stell doch bitte mal vor, wie Du das berechnet hast?

Da Dein Gefährt mit wenig Last - 0,5 kg - fährt, mit 1 kg fährts grad sosolala, mit "2,5 kg Zuladung fährt es nicht auf dem Teppich" . . . . bedeutet das für mich schlicht: die Motoren sind zu schwach für höhere Nutzlast als 0,5 kg und Deine spezielle Teststrecke . . . (Vielleicht könnte ein Getriebe helfen?? Wenn die Motoren höhere Drehzahlen abkönnen.)

Ich habe nicht berechnet, ob die Motoren dass beim 8cm Raddurchmesser schaffen können, vielleicht nicht ganz verständlich. Sollte einfach heißen, dass die das schaffen. Das weiß ich, weil ich es nat. probiert habe, ob das Gerät über die Schwellen fährt, die hier sind und auch die Teppichkante rauf kommt.


Die Motoren sind mit 42Ncm, bei 1.5A angegeben. Ob die erreicht werden, steht aber nicht fest. Ich nehme an, dass die ca. 40Ncm erreichen könnten, weil ich die Strombegrenzung der Treiber nicht ganz ans obere Ende setze. Ich nehme beim Trimmpoti Vollausschlag und drehe minimal zurück. Ob die A4988 bis 1.5A oder 1.7A liefern habe ich auch nicht nachgemessen (da gibt es offenbar Unterschiede). Hinzu kommt, dass ich die Verluste auf der Platine durch die Leiterbahnen nicht kenne. Die schmalste Stelle beträgt, auf einer Länge von 11.5mm, 1.8mm Breite (bis Anschluss Schraubklemme). Dann ist noch eine Durchkontaktierung dazwischen (1.52mm Aussendurchmesser, 0.91mm Innendurchmesser). Hier hoffe ich, dass die max. 3A, die beide Treiber an die Motoren liefern sollen, auch darüber abgenommen werden können. Der Akku liefert 11.1 bis 12.5V.


Alles in allem interessieren mich am Ende reale Werte und reales Verhalten, deswegen packe ich Gewicht drauf und gucke mir das an.

"die Motoren sind zu schwach für höhere Nutzlast als 0,5 kg und Deine spezielle Teststrecke . . "
Ja, irgendwo ist die Grenze. Und Steigungen, habe ich auch nicht versucht rauf zu fahren. Weil ich die nicht habe und nicht erwarte.


Auf ebener Strecke und festem Untergrund habe ich einen Grenzwert von 5kg Nutzlast.


Ich denke, dass der Gehäusedeckel etwa noch bis 500g bringen könnte. Plus vielleicht noch 500 bis 800g anderem Kram, der dazu käme (vielleicht ein Motor, paar kleine Platinen - Sensoren etc., Kabel und bis 200g für Akku, plus ein paar Gramm für 3D gedruckte Teile). Am Ende habe ich vielleicht eine Zuladung von 1200 bis 1500g.


Ich werde schon irgendwo da hin kommen, dass das nicht überall drüber fahren kann. Aber ich hoffe, wenigstens durch die Räumlichkeiten. Muss ich mal passendes Gewicht zusammen suchen und es ausprobieren.
Schrittmotor mit Getriebe: müsste man mal ausprobieren, ob das was nutzt, wenn man die Umdrehungsgeschwindigkeit der Räder beibehalten will (Drehzahl bei Schrittmotoren vs. Drehmoment).

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Das mit den ~1200g, das passt gerade, bei der Konstruktion, dass das Gerät auch über die Schwellen kommt. Das gibt es noch einiges zu entdecken :) Das wird noch interessant, was beim fahren, auch über Hindernisse, alles eine Rolle spielt.

Da fällt mir gerade ein. Es könnte vielleicht auch noch was bringen, die Versorgungsspannung etwas höher anzusetzen. Da wären es dann ~24V statt ~12V. Das wäre zwar nicht so besonders, für Spannungsregler, aber ausprobieren könnte man das. Nur dafür hätte ich gerne 2 identische Akkus, was zurzeit nicht der Fall ist. Muss ich mal welche nachkaufen. ...
... habe ich doch ausprobiert. Bringt bei den Hindernissen nicht wirklich was. Kein wesentlicher Unterschied, außer mehr Funken beim Anschließen ;) und sicher höhere Verluste, in Spannungsreglern.

also 40Ncm (stall torque) ist so viel wie 9V Lego Mindstorms Motoren haben, und das ist nix für Roboter über 1kg auf Teppich.

Ja, offenbar nicht auf so einem Teppich.
Habe mir ein paar Saugroboter angeschaut, wie den "roomba". Gibt ja inzwischen viele Bilder zum Aufbau. Könnte mir vorstellen, dass der bei so einem dicken Velours auch streikt.
Ich habe leider nicht raus gefunden, welches Drehmoment die Motoren dort aufbringen. Das ist sowieso mit Getriebe gebaut, kein Direktantrieb.

Wenn mein Chassis vor der Schwelle der Küchentür steht, kommt es dort auch nicht drüber. Das Aluprofil hat eine Schräge, die auf 1cm steil abfällt (geschätzte 30°).
Drüber fahren kann das Chassis, wenn es sich in Fahrt befindet. Aber während des Anfahrens drüber fahren ist nicht.

Du brauchst grössere Räder, und ne daran angepasste Untersetzung.
Ideal wären wahrscheinlich Ketten- nich umsonst montiert man die an alles, was auf "losem" Untergrund fahren soll.
Wenn du nicht alles umbauen willst, könntest du breitere Räder versuchen, auch das müsste etwas helfen.

Witzig, ich hätte auf das Stützrad als die Schwachstelle getippt.

Zitat:

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Zitat von Rabenauge

Du brauchst grössere Räder, und ne daran angepasste Untersetzung.
Ideal wären wahrscheinlich Ketten- nich umsonst montiert man die an alles, was auf "losem" Untergrund fahren soll.
Wenn du nicht alles umbauen willst, könntest du breitere Räder versuchen, auch das müsste etwas helfen.

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nach meiner erfahrung bei RP6 würde ich von ketten abraten, schlupf wo man nur hinschaut, drehen auf der stelle (aber wirklich auf der stelle - wie mit den omniwheels) einfach unmöglich...

EDIT:
bei meinem staubsaugerroboter haben die räder ca. 70mm durchmesser, breite 18mm, beim 1,5cm hohem weichvelourteppich keinerlei probleme...

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habe mir noch einmal die räder genauer angeschaut:
Anhang 35268
sind Deine räder nicht einfach nur 1mm "geriffelt"?

Ja die sind "nur" geriffelt. Reicht völlig aus, damit die nicht durchdrehen.

Stimmt- allzu präzises lenken ist mit Ketten schwierig (die Konstruktion der Ketten beim RP6 ist allerdings auch eher so, wie man ein Kettenfahrwerk _nicht_ bauen sollte, das taugt nur für den Labortisch), dafür aber kann man Traktion bis zum abwinken (oder überschlagen) haben.
Auf dem Teller drehen geht schon- wenn man genug Leistung an den Antrieben hat.
Allerdings steigt auf griffigem Untergrund die nötige Leistung exorbitant (und irgendwann zerlegts Ketten oder Getriebe).

Aber das gäbe hier ja nen kompletten Neubau- ich würd einfach mal breitere Räder versuchen. Da die dann auch weniger einsinken, sollte das schon was bringen. Falls nicht, liegt der Hund tatsächlich beim Stützrad begraben.
Testweise kann man ja mal einfach breitere "Reifen" drucken, die man auf die normalen aufsteckt (einfach ne Art Rohr mit bisschen Profil).

Zitat:

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Zitat von Rabenauge

Aber das gäbe hier ja nen kompletten Neubau- ich würd einfach mal breitere Räder versuchen. Da die dann auch weniger einsinken, sollte das schon was bringen. Falls nicht, liegt der Hund tatsächlich beim Stützrad begraben.
Testweise kann man ja mal einfach breitere "Reifen" drucken, die man auf die normalen aufsteckt (einfach ne Art Rohr mit bisschen Profil).

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schneeketten :-)

zum stützrad - wie wird es verwendet, als "schlepprad", also hinten, oder vorne?

Das Stützrad funktioniert in beide Richtungen. Beim Vorwärtsfahren ist es hinten.
Das Stützrad ist breiter, sinkt aber trotzdem ein, entsprechend dem Gewicht. Doppelt so breite Vorderräder - nicht breiter als das Stützrad - würde dann wohl nichts bewirken.

Das Gerät ist so konstruiert, dass es möglichst auf ebenem Boden fährt, auch etwas bergauf natürlich, aber keine Steigung von 30°.
Kleinere Huckel kann es überfahren, wenn es in Fahrt ist. Das ist gut und reicht eigentlich aus. Einzig Untergrund, wo es zu stark einsinkt, dort bleibt es stehen.

Einfach mal breitere Reifen kann man da nicht drucken, weil das Chassis schon auf die Radbreite abgestimmt ist. Breite der Räder in Richtung 5cm könnte vielleicht etwas bewirken. Aber ich will nicht, dass das breiter wird. Noch kommt das Chassis halbwegs durch die Wohnung. Ich hatte mich da schon an Größen von Saugrobotern orientiert. Aber besser wäre, wenn es noch kleiner wäre.