Renn(auto)-Robot

[Dave81]

Hallo Leute! \/ \/

Ich bin eigentlich schon ziemlich oft hier auf dieser Seite und bin immer wieder begeistert über die Ideen und die Hilfe, die man hier bekommt.

Ich selber bin noch neu in dem Gebiet der Robots, weshalb ich nach der Möglichkeit/Machbarkeit meines Vorhabens (Projekts) fragen wollte.

Ein Kumpel hat sich letztens bei Ebay ein Modellauto ersteigert. Es hat ein 3,5ccm Verbrennungsmotor drin und schafft (angeblich) seine 60km/h =D>

Während ich das hier schreibe kommt mir schon wieder ne neue Idee... aber erstmal die erste:

(1) Ist es denn möglich _selbst_ ein solches Fahrzeug - also kein Fertig RC-Car - zu bauen. Mit eMotoren und einer µC-Steuerung (Atmel), die ähnliche oder bessere Leistung bringt? Vorteil wäre ja, dem ganze noch entsprechende Gimicks mit Sensoren zu verpassen, oder gar eine gewisse Intelligenz (wobei das wohl übertrieben ist), welche dann das Fahrzeug in dem Rund-Parcourt alleine (optimal) steuert. Aber fangen wir erstmal klein an. Ist es technisch gut möglich ein AVR oder ARM gesteuertes Model zu bauen, welches draußen, mit Fernsteuerung, diesem Fahrzeug das Wasser reichen kann bzw. ähnlich schnell ist? Achja und auch entsprechend lange läuft (Akku)

(2) Meine zweite Idee war gerade, dieses bzw. ein ähnliches mit Verbrennungsmotor betriebenes Modelauto mit zusätzlichen eMotor(en) auszustatten. Also somit einen kleinen Hybriden zu haben. Auch wieder mit einem (einfachen) Atmel Controller.

Ich denke mal, dass dies alles Machbar ist. Über Anregungen die mir bei einer Umsetzung helfen, würde ich mich sehr freuen. Vielleicht kennt auch jemand schon ein ähnliches Projekt, bei dem ich mal schauen könnte.

Grüße

[robocat]

mein modellauto wird wohl auch so um die 50km/h schnell sein, und da sehe ich auch das hauptproblem, zumindest was idee 1 angeht: beim schaltung und software entwickeln klappt nahezu mit sicherheit irgendetwas anfangs nicht so, wie es gedacht war, und dann kann sehr schnell recht grosser schaden entstehen.

ich will dir nicht die idee kaputtreden, aber mir ist meines mal "abgehauen" und ich durfte die trümmer wieder zusammensammeln.

wenn man durchrechnet, wieviel zeit dem ding zum bremsen oder lenken bleibt wenn ein sensor zB ein hindernis registriert, dann wird das sogar knapp, wenn alles wie erwartet funktioniert.

ich würde also lieber etwas kleiner anfangen, zB mit einem langsamen elektroauto, das schon schwer genug mit einem µC unter kontrolle zu bringen ist.

Bild hier  

Bild hier  

gruesse

[hosti]

Ich denke nicht,dass dies möglich sein wird das dein Auto so schnell auf eingabe informationen der Sensoren reagieren kann.
3.5 Kubik... wird sicherlich auch seine 1.5PS haben.
Wen ich mir vorstelle was mein Ferngesteuertes 3PS Auto anrichtet wen es Ausserkontrolle gerät... so wird es bei deinem nicht viel anderst sein.

[Dave81]

Danke für die schnelle Antwort. Die Bilder zeigen schon super, wie ich es mir ungefähr vorgestellt hab.
Die Sache mit den Sensoren, wäre auch erst der zweite oder dritte Schritt. Erst einmal würd ich gern ein ferngesteuertes Fahrzeug haben, basierend auf bekannten µC, welches auch solch annehmbare Geschwindigkeit erzielt. Und wie gesagt: selbst erbaut.

Was passiert, wenn etwas bei solch einer Geschwindigkeit ausser Kontrolle gerät, kann ich mir sehr gut vorstellen. Aber das kann immer und jeden passieren. Davon geh ich auch gar nicht aus. Den Autobauen ist auch klar, dass das Auto bei nem Unfall kaputt ist.

Für mich sind erstmal Anregungen wichtig. Ob es z.B. mit den Atmels möglich ist, was entsprechende Motoren wären, die man nehmen könnte. Tipps zum Chassis....

[HannoHupmann]

Was soll man als alter Hase dazu sagen?
Viele gute Ratschläge geben wie der Einstieg einfacher und wohl auch günstiger wäre? Oder lieber gleich testen lassen und davon ausgehen, dass der Neuling eh nur 3 Minuten brauchen wird um das erste Fahrzeug gegen die Wand zu setzen (bei Benzinern könnte das ein richtig schönes Bumm geben).

Fangen wir aber erst mal bei den Grundlagen an:
1) Ein Roboter ist entweder ferngesteuert, dann ist es ein klassisches Modellauto, oder es ist autonom dann ist es ein Roboter. Wenn du nen Atmel verwenden willst, also einen µC, dann wirds ein Roboter also autonom. D.h. mit fernsteuern ist nix mehr, wenn alles richtig funktioniert fährt das Ding gerade aus. Wenn man klever genug war nur 2 Sekunden gerade aus zu fahren wunderbar, falls nicht. Tja dann fährt es entweder solange gerade aus bis es knallt oder eben nicht gerade aus weil die Mechanik nicht funktioniert oder oder oder oder.

2) nehmen wir mal an dein Roboter würde wirklich 50km/h zurück legen, dann könnten man den nur draussen testen und da dauert es ungefähr 3 Sekunden bis ein natürliches Hindernis auftaucht.

aber wenn ich deinen ersten Beitrag richtig verstehe, dann geht es dir darum ein Modellauto zu bauen welches genauso schnell ist die dass von deinem Kumpel und deswegen empfehle ich dir dich in nem RC-Forum umzusehen.

Für Roboter gibts als Einstieg entweder nen Asuro kaufen und bauen oder sich selbst alles erarbeiten, dann wird es aber mindestens ein halbes Jahr dauern bis du ein Auto bauen kannst, dass genauso gut ist wie ein Ferngesteuertes.

[recycle]

@Dave81

Für mich sind erstmal Anregungen wichtig. Ob es z.B. mit den Atmels möglich ist, was entsprechende Motoren wären, die man nehmen könnte. Tipps zum Chassis....

Beim Chassis entscheiden müssen, ob du es komplett selber baust oder ob es irgenwann mal schnell werden soll.

Wenn es irgendwann mal schnell werden soll, muss es auch leicht sein, ein geeignetes Fahrwerk haben usw. Statt komplett selber bauen wirst du da eher auf fertige Modelbau-Teile oder noch einfacher geich auf ein fertiges Modellbaus-Chassis zurückgreifen müssen.

Was passiert, wenn etwas bei solch einer Geschwindigkeit ausser Kontrolle gerät, kann ich mir sehr gut vorstellen. Aber das kann immer und jeden passieren. Davon geh ich auch gar nicht aus. Den Autobauen ist auch klar, dass das Auto bei nem Unfall kaputt ist.

Den Autobauern kann das aber relativ egal sein, weil denen das Auto normalerweise schon nicht mehr gehört, wenn es beim Unfall kaputtgeht.

Während der Entwicklung müssen die natürlich auch mal das eine oder andere Auto für Crashtests auf eigene Kosten zerdeppern. Soweit möglich versuchen die da aber auch durch Computersimulationen usw. Kosten zu sparen.
Selbst wenn dein Auto unbedingt irgendwann mal schnell werden soll, würde ich erst mal mit nem billigen langsamen Fahrgestell anfangen.
Bis zum Ziel wirst du neben Unfällen auch einiges ausprobieren, anbauen, umbauen und nochmal ändern müssen.

Wenn die elektronik usw. fertig ist, lässt sich das sicher immer noch auf ein teures Chassis umbauen.

1) Ein Roboter ist entweder ferngesteuert, dann ist es ein klassisches Modellauto, oder es ist autonom dann ist es ein Roboter. Wenn du nen Atmel verwenden willst, also einen µC, dann wirds ein Roboter also autonom. D.h. mit fernsteuern ist nix mehr,

Naja, ganz so schwarz/weiss ist die Welt ja auch nicht.
In einem heutigen PKW sitzen so einige µC, von autonom fahren kann da trotzdem nicht die Rede sein

Auch im RC-Modellbau sind Microconroller nicht mehr so selten. In den meisten besseren Fartregelern ist z.B. einer drin.
Genau da setzen auch einige Leute an, die sich den Fahrtregeler selber bauen, damit sie selber programmieren können, wie der auf Gas, Bremse, Abbruch der Funkverbindung, zu niedrige Akkuspannung usw. reagiert. Dazu gibts im Netz auch Projekte die auf einem AVR basieren.

Bei einem RC-Modell gibt es aber auch noch ne ganze Menge andere Möglichkeiten für den Einsatz von zusätzlicher Elektronik, ohne dass da gleich ein autonomes Fahrzeug draus wird.
Angefangen von irgendwelche Spielereien wie Bremslicht und Beleuchtung, über Failsafe, Erfassung von Telemetriedaten (Spannung, Strom, Temperatur, Geschwindigkeit, Beschleunigung usw.) bis hin zu ABS, ESP, automatischer Abstandskontrolle usw. ist da eine Menge denkbar.

Das ist natürlich alles nichts, was man mal eben entwickelt und dranschraubt, sondern erfordert auch schon für ein langsames Modell viel KnowHow, Zeit, Geld usw.

Ist es technisch gut möglich ein AVR oder ARM gesteuertes Model zu bauen, welches draußen, mit Fernsteuerung, diesem Fahrzeug das Wasser reichen kann bzw. ähnlich schnell ist? Achja und auch entsprechend lange läuft (Akku)

Das klingt ja eigentlich auch gar nicht nach autonom, sondern mehr danach das ferngesteuerte Auto durch zusätzliche Elektronik zum Knight-Rider aufzupimpen.
Das erste Hindernis dabei dürfte sein, dass ein RC-Auto mit Elektronantrieb kaum dieselbe Geschwindigkeit und Laufzeit eines mit Verbrennungsmotor erreichen wird.
Die aufgepimpten Elektromodelle die halbwegs mit einfachen Verbrennermodellen mithalten können, haben eine Akkulaufzeit ca. 10 Minuten oder weniger.
Echte 60 km/h sind mit einem Elektroauto-Modell sowieso kaum zu erreichen, schon gar nicht wenn man da zusätzliches Gewicht für Elektronik usw. draufpackt.

[vohopri]

Hallo Dave,

ich bin sicher, dass sich da einiges machen lässt.

Autonom fahren halte ich für nicht geeignet, aber ich habe den Eindruck, dass das ohnehin nicht dein Ziel ist. Für ein solches Projekt müsste man jahrelang mit langsameren Fahrzeugen ziemlich umgangreiches Knowhow erwerben. Sicherheits- und Haftungsfragen wären recht aufwändig zu lösen.

Hybridantrieb ist machbar, aber für den Renneinsatz weniger geeignet.

Verschiedene autonome Funktionen halte ich aber für sehr interessant. Das Driften in Kurven könnte optimiert werden, das Durchdrehen der Räder beim Beschleunigen könnte begrenzt werden und sicher noch einiges mehr.

grüsse,
vohopri

[HannoHupmann]

@recycle so S/W vielleicht nicht, aber damit sind wir wieder bei der Grundsatzfrage was ein Roboter und was ein ferngesteuertes Auto ist. Darüber wollte ich mir hier aber nicht auslassen und daher hab ich es pauschaliert und für einen Anfänger auf einfacheres Niveau runtergebrochen. Alles was von einem Menschen aus der Ferne/Nähe gesteuert wird ist eine Maschine und alles was sich selbst steuert indem es eigene Entscheidungen über sein Verhalten trifft ist ein Roboter. Aber diese Definition ist nicht allgemein und jeder kann den Graubereich etwas anders definieren. So wie bei Dämmerung nicht sicher ist ob es noch Tag ist oder schon Nacht. Der Unterschied zwischen Mittag und Mitternacht ist aber deutlich.

[the_playstat]

Es gibt doch Schüler-Trainersysteme für RC-Modelle. Der Trainer kann da jederzeit die Kontrolle übernehmen. Den Schüler könnte man durch die Robotelektronik ersetzen b.z.w. das Prinzip auf den Roboter übertragen.

[Wolferl]

Hallo

vom Chassis Eigenbau ist eigentlich nur abzuraten, egal ob es ein Glattbahner oder ein Buggy/Monstertruck werden soll. Es stecken sehr viele Feinheiten im Design des Fahrwerks und man ist immer wieder überrascht welche Kräfte auftreten. Ohne passables Fahrwerk wird das gute Stück bei höherem Tempo unkontrollierbar (ein miserables Setup macht sich bereits bei 30km/h bemerkbar).

Bzgl den erreichbaren Geschwindigkeiten scheiden sich die Geister. Meiner Meinung nach hat man bei Glattbahnern (1:10) mit einem Benziner kaum noch Chancen gegen ein E-Auto (bis vor 2 Jahren war ich noch anderer Meinung). Mit Benzinern mag die erreichbare Höchstgeschwindigkeit besser sein, jedoch sind auch mit Brushless Motoren schon Geschwindigkeiten jenseits der Kontrollierbarkeit (für Hobbyfahrer) erreichbar. Selbst auf einer weitläufigen Strecke kann ein Benziner seinen Vorteil kaum noch ausspielen, und wer hat schon einen High Speed Steilkurven Rundkurs in seiner Nähe.
Alles in allem sind auch mit einem E-Auto 100km/h problemlos machbar, es stellt sich nur die Frage wofür, da sich das Auto dann irgenwo an der Grenze zwischen unkontrollierbar und Trümmerhaufen bewegt.

Die Fahrzeiten unterscheiden sich bei entsprechend getunten Autos auch nicht mehr so deutlich wie früher. Sobald man beim Benziner Sprit mit entsprechendem Nitromethangehalt fährt (für die Leistung natürlich) kocht nach 30 Minuten nicht nur der Motor sondern schon das halbe Chassis. Und das Abkühlen / weiterfahren dauert. Beim E-Auto sind 10-15 spaßige Minuten drin -> Akku tauschen, kurz das Auto checken, evtl. noch Nachfetten und weiter gehts.

Bleibt noch die Frage wo man fährt:
Mit dem E-Auto praktisch überall wo der Bodenbelag es zulässt und keine Wertgegenstände/Passanten im Weg sind. Beim Benziner ist es da wesentlich schwieriger. Selbst auf einem komplett freien Pendlerparkplatz neben der Autobahn - kein Wohnhaus im Umkreis von 2km - wurde ich schon von Fahrradfahrern gefragt ob der Lärm denn sein muß. Mit dem E-Auto dagegen kann man sich im Winter eine schnucklig warme Tiefgarage suchen. Kurz nach Geschäftsschluß leert sich diese, und selbst der Hausmeister hat normalerweise keine Bedenken, dass dein Auto den Betonsäulen in irgendeiner Form gefährlich wird.

Ein autonomes RC-Auto zu bauen halt ich für äusserst schwierig (siehe Aufwand bei der DARPA Urban Challenge). Einige elektronische Helferlein dagegen schon. Einige Kollegen und ich haben zum Beispiel Kreiselsysteme eingebaut, die gegenlenken falls das Auto ausbricht. Das ist die natürliche Reaktion auf Übermotorisierung kombiniert mit Talentmangel ( ;

Hier noch ein etwas älteres Bild von meinem TA04. Neben dem Empfänger sieht man den Kreisel.

Gruß
Wolfgang