Vorstellung eines aktuellen kleinen Weihnachtsurlaub Projekts (ab 22.12.)

[oberallgeier]

Die Kombination 38kHz-LED+IR-Empfänger (à la TV-Steuerung) habe ich ja schon im Dottie als Entfernungssensorik eingebaut. Dort, im WALL-R und später im MiniD0 als Entfernungssensorik UND Fernsteuerungsempfänger für die Tasksteuerung, waren jeweils drei solche Paare mit ein, zwei Zentimeter Abstand voneinander eingebaut. Für eine Sensorengruppe mit Quadrantencharakteristik hatte ich diese Platine gebaut, getestet (erfolgreich) aber noch nicht im Archie eingebaut. Anmerkung: Hier - die obere Platine - zeigt die drei Sensoren im eingefahrenen Zustand.

Die Ansteuerung der LED erfolgt "gechirpt" (hier mehr davon) und nicht mit Dauerstrich, Ausgelesen werden die Empfänger so, dass der Messwert - 0 .. 127 - in höchstens sieben Schritten erkannt wird. Mit dieser Technik kann ich bei den beiden Dosen ein Bereichfenster definieren, ausserhalb dessen die Umgebung als "Abgrund" oder als "Hindernis" erkannt wird. Dazu wird die Sensorik oben angebracht und nach Art eines Blindenstockes schräg vorwärts nach unten gerichtet. Läuft meist gut, Abstürze der Roboterdosen sind äusserst selten.

[i_make_it]

Mal ein paar Bilder.

Sensor Testaufbau:



Da es möglichst wenig kosten darf und mein Großneffe auch was selbst machen möchte, hier mal meine Selbstbauräder aus Sperrholz und Dichtungen für 50mm Abflußrohren.
Einzelteile:

von der Seite:

zusammengebaut:

Da ich die Kiste mit den Mäusen nicht finde, eben ein Alublech für eine Encoderscheibe gemacht.

Auf dem Servo montiert

mit Sicht auf die Encoderscheibe

Da ich das Alublech, die Schrauben und das Sperrholz als Reste da habe, belaufen sich die Kosten pro Rad auf 0,45€ für die Dichtungen.
Ich habe noch ein paar SG-105F Reflex Lichtschranken da, da muß man zwar recht genau arbeiten, da die nur knapp 1mm haben, aber das geht schon.

- - - Aktualisiert - - -

Was deine Antriebe angeht: Servos sind doch keine üble Wahl.
Auf arduinisch leicht anzusteuern...

Ich bin noch am Überlegen ob gehackte Servos mit Elektronik und Servo Library oder gehackt ohne Elektronik mit H-Brücke als Getriebemotoren.
Letzeres wäre vom Erklären her einfacher (Modell mit 4 Schaltern).
Das Projekt soll ja didaktisch für einen 7 jährigen möglichst viel bringen.

Das mit der Kugelmaus interessiert mich übrigens auch brennend, wenn du das machst, erzähl mal bitte mehr drüber. Ich hatte mal versucht, eine Mäuse-Kamera mit nem Arduino zu verbinden, das funktioniert auch als Weggeber, aber nur bei extrem geringem Bodenabstand. So Kugelmausteile hab ich nämlich auch noch da, nur sind meine Elektronikkenntnisse eher rudimentär.

Habe festgestellt das die Kiste eingelagert ist (da ich alle Kisten in der Wohnung durch habe)
Plan B ist jetzt eine Aluscheibe mit einer Maskenfolie fürs Airbrush und schwarzem Mattlack in eine Reflektorscheibe zu verwandeln.
Mit zwei SG-105F Reflex Lichtschranken die im richtigen Abstand zueinander angeordnet sind, kann man dann einen Quadraturencoder wie bei einer Maus aufbauen.
Mit einem 4093 kann man einen Schmitt-Trigger für beide Kanäle aufbauen und mit einem 4069 und 4030 ein Summensignal bei dem jede Flanke an beiden Kanälen einen Puls auslöst. Also ein Signalverdopplung gegenüber den beiden Kanälen.
Dieses Signal kann man zum einen zum Regeln nehmen und zum anderen als Takt auf einen aus D-Flopflops und XOR aufgebaute Richtungsauswertung leiten die so aus beiden Kanälen ein DIR Signal erzeugt.

Damit wird die Auswertung relativ einfach.
Timerauswertung für das Summensignal und Pegelauswertung für das DIR Signal.

[Searcher]

Hallo,
danke, endlich wieder Hardcore, die auf meiner Linie liegt. Habe ganz ähnlich gebaut und möglicherweise führt der eine oder andere Eintrag zu weiteren Ideen.

"Externer" Schmitttrigger mit 4093 vielleicht nicht nötig, da Microcontrollereingänge eventuell schon genug Hysterese aufweisen:
https://www.roboternetz.de/community...Encodersignale

"Diskrete" HW-Quadratursignalaufbereitung:
https://www.roboternetz.de/community...ronik-aus-Maus

... die auf diesem Vehikel der Faulheit und Platzproblemen zum Opfer fiel
https://www.roboternetz.de/community...ung-aufgeräumt

und mit Software per Bascom und später mit ASM gemacht wurde.
https://www.roboternetz.de/community...tung-sversuche
https://www.roboternetz.de/community...mit-Inline-ASM

Gruß
Searcher

PS Fast noch vergessen wg. Servo-Hack
https://www.roboternetz.de/community...-bei-Servohack

[i_make_it]

Die Ansteuerung der LED erfolgt
"gechirpt" (hier mehr davon) und nicht mit Dauerstrich,

Chirpen lasse ich erst mal außen vor, das kann je nach Entwicklung meines Großneffen in eins zwei Jahren kommen, wenn wir uns mit FMCW für Sensoren befassen.
Momentan will ich mit Festfrequenz anfangen.
Als Exkurs werden wir wohl einen einfachen Multivibrator mit Transistoren (Rechteck) und einen Phasenschieber Oszilator (Sinus/Dreieck) bauen.
Dann wird er sich aus dem Phasenschieber einen Durchgangsflöter als erstes eigenes Prüfgerät bauen.

Für die Sensoren werde ich dann wohl aus NANDs oder Invertern einen Generator bauen um die Frequenz zu erzeugen.
Dann muß mit den Portpins die jeweilige LED nur noch gegen GND geschaltet werden.
Erst mal wird je LED ein Receiver genutzt, dann werden wir testen in wieweit ein Receiver mit zwei zeitversetzt sendenden LEDs eine Einsparung von Receivern und Portpins zulässt.
(später dann eventuell mit zwei 4028 eine Adressierung der LEDs und der Receiver realisieren um mehr Sensoren mit wenig Portpins zu realisieren.)

Auch werden alle Teilsysteme immer erst mal separat aufgebaut und programmiert. Erst wenn sie einwandfrei funktionieren erfolgt die Integation in den zweiten Arduino nano.
Da wird dann mit Timing etc. wohl noch genug passieren was die Freude am ersten Erfolg wieder dämpft.
Nur eine Direktintegration bei der Entwicklung wird in diesem Alter wohl noch zu frustrierend sein, das möchte ich vermeiden.
Ich rechne eh damit das der Roboter mindestens drei mal komplett neu designed und aufgebaut wird.
Spätestens beim Treppensteigen, wird wohl ein Kettenantrieb fällig werden.
Bsp.:

[i_make_it]

danke, endlich wieder Hardcore, die auf meiner Linie liegt. Habe ganz ähnlich gebaut und möglicherweise führt der eine oder andere Eintrag zu weiteren Ideen.

Ich betrachte das nicht als Hardcore, eher als "back to the roots" und "keep it simple" im Sinne von wie kann man es plakativ einem 7 jährigen erklären.
Einen Multivibrator mit Invertern, kann ich mit dem mechanischen Aufbau einer Pendeluhr ganz gut erklären, wo der eine Teil die Kraft aufbringt das Pendel zu bewegen und das Pendel dann den oponierenden Teil aktiviert, was dem Pendel dann wieder Energie in die andere Richtung mitgibt.

"Externer" Schmitttrigger mit 4093 vielleicht nicht nötig, da Microcontrollereingänge eventuell schon genug Hysterese aufweisen:

In dem Fall vieleicht nicht notwendig, aber ich habe hier im Forum auch schon einige Fälle mitbekommen wo Fragestellern diese Form der Signalkonditionierung entweder nicht bekannt war oder sie diese nicht mit ihrer Problemstellung in verbindung bringen konnten.
Das ganze Projekt ist ausgerichtet möglichst viele Teilerfolge zu produzieren und diese innerhalb der Aufmerksamkeitsspanne eines 7 jährigen zu erreichen.

"Diskrete" HW-Quadratursignalaufbereitung:
https://www.roboternetz.de/community...ronik-aus-Maus

Ich versuche halt viel in HW zu realisieren, damit das Programm möglichst einfach gehalten werden kann.
Einem zweitklässler kann ich ja nicht sagen lies mal dies oder jenes. Da fehlen zum einen noch eine Menge Worte und zum anderen das Verständniss deren Bedeutung.
Von English fange ich gar nicht erst an, obwohl das heute anders ist als 1979, als ich mit Englisch anfing.
Damals war das noch was, was man für die Lehrer lernte, weil im Alltag kein Bedarf bestand (Erfahrungswerte eines Kindes)

[i_make_it]

Die Vorbereitung für den mechanischen Aufbau schreiten vorran.

Einmal die vorbereiteten Teile für meinen Großneffen (ein paar Sachen muß ich heute noch holen, Schrauben etc.)

Und das Exemplar, das ich für mich zum vorbereiten und planen baue.
von unten

von oben

und von der Seite


Und ein Kanidat für einen 180° Schwenkantrieb für einen US-Sensor.

Da ich von dem Servo noch 3 Stück habe, und auch 3 Stück von den HC-SR04, sowie noch einen fünften RS-2, bin ich grade am überlegen ob ich meinem Roboter 2 US Sensoren gebe oder einen dritten Roboter bauen soll.
(Ein kleiner Schwarm wäre ja auch nicht schlecht)

[Rabenauge]

Bau dir lieber ne Maus-Kamera in den Schleifer ein.
Grad bei einer solchen Anordnung haste da _richtig_ was zum spielen, weil man die recht unproblematisch an nem Arduino als Weggeber benutzen kann. Du könntest dann sogar Kurven berechnen, ne Geradeausfahr-Regelung stricken und nen Linienfolger haste auch gleich noch bei....
Schwarm hat allerdings auch was....wobei du _einen_ ja mal rund (wie Nibo2 oder so) bauen könntest, um Junior die Vorzüge einer Bauform zu demonstrieren, die nicht überall hängen bleibt....

Aus was ist eigentlich die Chassis-Platte?