Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

habe mal - zum Jahreswechsel - den in obiger Skizze angedeuteten Aufbau
mit zwei um die senkrechte Achse drehbaren Gewichten realisiert. Den Linearantrieb hab ich erstmal ausgebaut, da das MW geradeaus sehr stabil fährt. ( Hab in der Wohnung deutlich mehr Probleme mit Kollisionen als mit
Umkippen.) Die Steuerung per RC5-Code funktioniert. Bei den Ausgleichgewichten verwende ich alte Münzen, die ich mühsam durchbohrt habe . Leider hat sich auch ein 2-Franken-Stück daruntergemischt, aber bei den Schweizern bekommt ja einiges durch Löcher einen besonderen Wert ...


Gruß

mausi_mick

[oberallgeier]

... Bei den Ausgleichgewichten verwende ich alte Münzen ...

Damit wurde das hübsche Dinge ja im wahrsten Sinne des Wortes aufgewertet. Ob Du nun auch den Namen: Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel ändern solltest?

Hey, mausi_mick, Deinen Aufbau find ich ja wirklich gut!

... da das MW geradeaus sehr stabil fährt ...

Kann es sein, dass der Querschnitt der Reifen (also wirklich quer zur Fahrzeuglängsachse bzw. parallel zur BMW-Haupt-Rotationsachse) eine Rundung hat, die flacher ist als der Aussenradius des Rades? Das würde eine gewisse Erklärung für die Stabilität sein. Denn bei genügend großem Radius des Reifenquerschnittes könnte der ja alleine stehen - und fahren wäre dann auch ein geringeres Problem.

Hast Du für den RC5-Code irgendeine Vorlage genommen oder alles selbst erfunden? Was hast Du dort als Empfänger? Gibt es da (Schaltungs-) Unterlagen?

Viel Erfolg und guten Rutsch

[mausi_mick]

Hi oberallgeier,

Das Attribut - Billig - kommt gerade bei dieser Ausführung wohl voll zur Geltung, da - ohne Neigungssensor - das teuerste Bauteil vermutlich die (durchbohrte) 2-Franken-Münze ist, ich hätte aber eher das Wort preiswert verwenden sollen, da billig etwas belastet ist.

Der Reifen hat in der Mitte wohl eine Nut von ca 3mm Breite, die ist aber nicht durchgängig sondern wird ca alle 5 cm von Stegen unterbrochen, die im Querschnitt (noch) rund sind. Ich glaube eher, dass die Stabilität durch die rotierenden Maasen kommt:
Zum einen die relativ grosse Reifen/Felgenmasse (Stahlfelge) und die relativ schnell rotierenden Massen an der Achse (auf den roten Plastikscheiben/Schnurrollen). Leichte Pendelbewegungen (2-/3 Grad ? ) in der Startphase gleicht MW wohl aus. Wenn ich es ausgependelt hinstelle ohne Vorwärtsbewegung/Antrieb kippt es gleich um, die Stabilität erreicht es wohl im Fahrzustand erst nach ca 1 m Fahrstrecke, wenn es seine End-? Geschwindigkeit von ca 1,5 m/s erreicht hat.
Ein einzelner Ausschlag der drehbaren Münzgewichte bringt nicht viel an Drehung um die Hochachse (ich schätze bei ca 120g Masse und Drehung mit maximaler Geschwindigkeit 2-4 Grad), ich muss da aber wohl noch einiges testen.
Auch muss ich mich um die exakte Rückführung der Gewichte in die Ausgangsposition - vermutlich mit geringer Geschwindigkeit - kümmern.


Vielleicht brauch ich da auch noch Sensoren, um die Position des Dreharms zu ermitteln.

Die Gesamtmasse beträgt etwa 1570 g, knapp 800g davon macht das Aussenrad (Reifen+Felge), die drehbaren Gewichtsmünzen ca 140 g (+ 30 g? für den Motor).

RC5-Code ist bei Asuro relativ gut beschrieben, ich kann Dir aber meinen
Code - in furchtbaren C - bei Bedarf auch mal posten. War bei mir eigentlich eher das Problem, eine RC5-Fernbedienung zu bekommen.


Gruss

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

Deine "Münzlösung" für die Ausgleichsgewichte ist zwar nicht die kostengünstigste aber ansonsten eine feine Sache.

Da kannst Du gut mit variablen Gewichten arbeiten.

Wenn der Platz in der Wohnung nicht mehr ausreicht wirst Du demnächst noch "Basic-Billig-Mono-Wheel-Schneeketten" benötigen?


Was ich immer noch nicht verstanden habe:
Wäre es nicht einfacher den Mono-Wheel´s erst mal das "stehen" beizubringen und dann das fahren?
Erstmals geradeaus und dann in Kurvenlage?


Ich freue mich schon auf das nächste Video.


liebe Grüße,

Klingon77

[jeffrey]

...


Was ich immer noch nicht verstanden habe:
Wäre es nicht einfacher den Mono-Wheel´s erst mal das "stehen" beizubringen und dann das fahren?
Erstmals geradeaus und dann in Kurvenlage?

hi,
das mw ist stabilier, wenn es fährt, wie wenn es steht. weil es durch den drall stbilisiert wird. deswegen ist fahren wahrscheinlich einfacher wie stehen. sieht man doch schon am fahrrad. im sthen zu balancieren ist deutlich schwerer wie zu fahren.
mfg jeffrey

[mausi_mick]

hi Klingon77,
hi jeffrey,

ich muss leider jeffrey recht geben. Meine Versuche im Stand sind / waren eigentlich enttäuschend, entweder war der Motor zu schwach, die Regelung zu langsam oder zu hektisch, um ein Kippen/Rollen zu verhindern. Auch ist es bei den von mir verwandten Antrieben - im Gegensatz zum Servo - schwierig , die Position der Ausgleichsmasse zu erfassen. Mir war auch nicht so ganz klar, was ich mit der Masse machen muss: Wenn MW nach links zu kippen droht, fahr ich das Gewicht nach rechts - soweit ok. Aber wann und wie fahr ich das Gewicht wieder in die Ruhelage, oder warte ich solange , bis es nach rechts zu kippen droht ?
Das führt dann zu einer sehr "eirigen" Fahrweise.
Daher hab ich es dann mal ohne versucht und war überrascht, wie stabil das MW nach der Gewichtsverlagerung (tiefer Geasamtschwerpunkt) fährt. Vermutlich kippt das MW jetzt nicht um, wenn es mal Fahrt aufgenommen hat und es sich in senkrechtem Zustand auf ebener Fläche und glattem Boden befindet. Ich hab auch den Eindruck, dass es leichte Pendelbewegungen z.B. in der Startphase, die ich noch immer per Hand mache (keine Startrampe etc.), ausbügelt. Werde vielleicht doch noch zum Nachweis längerer Fahrten (20-30m ?) einen Versuch in der Turnhalle mit Video machen, da die Wohnung zu klein ist und zu viele Hindernisse herumstehen/laufen.

Ich werd aber vielleicht auch nochmal mit dem Linearantrieb im Akkuschacht experimentieren , doch da waren mir immer noch zu viel Drähte und O-Ringe im Weg.

Gruß

mausi_mick

[Klingon77]

hi,

die rotierende Masse stabilisiert das Mono-Wheel über die Hochachse; das ist logisch.

Mein Gedanke ist, daß es leichter fällt die nötige Auslenkung und Auslenkgeschwindigkeit der Ausgleichsgewichte empirisch zu ermitteln, wenn das Rad steht.

Man kann wesentlich exakter beobachten.
Ein Ansatz wäre evtl. die "Standversuche" mit einer Videokamera aufzunehmen und später ggf. in Zeitlupe oder sogar Einzelbild exakt auszuwerten. Der Blickwinkel direkt von oben würde sich anbieten.

Auf diese Weise sollte man relativ rasch zu empirisch ermittelten Werten kommen, welche man dann sukzessiv verfeinern kann.


Da ich das/die Mono-Wheels aber nur aus der Theorie kennne und mathematisch bestenfalls ansatzweise erfassen kann lasse ich mich gerne eines besseren belehren \/

Von außen betrachtet erscheint das Problem der Stabilität "überschaubar".
Wenn man real vor seinem Programmcode sitzt sieht die Welt sicherlich ganz anders aus.


Dennoch:
ich bin voll der Zuversicht das beide Mono-Wheel´s im Forum irgendwan richtig fahren werden und freue mich schon auf die Video´s aus der Turnhalle.

liebe Grüße,

Klingon77

[mausi_mick]

hi MW-ler,

habe heute mal Freilandversuche gemacht. Man erkennt dabei auch, dass die Stabilität neben des symmetrischen Antrieb/Aufbau hauptsächlich durch die rotierenden Massen zustande kommt. Bei Fahrt im Freien mit im Vergleich zu Parkett / Fliesen schlechterer Fahrbahn (höhere Rollreibung z.T. winterbedingt durch Rollsplit, relativ unebener Teeroberfläche...) und dadurch verursachter Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit hat MW mehr zu kämpfen (die rotierenden Massen kreiseln halt entsprechend langsamer), schafft aber wohl dort auch 10 - 15m, wenn er auf dem Weg bleibt ... (meist verschwindet er auf dem Rasen oder im Gebüsch (er schämt sich halt).

Nachteil der durch die Rotation hervorgerufenen Stabilität ist, dass sich MW kaum aus der einmal eingeschlagenen Richtung ablenken lässt, auch wenn ich z.B. die Pendelmasse (Münzen) schnell in die Endposition bringe.

Gruss

mausi_mick

[mausi_mick]

hi MW-ler,

um über den langen, kalten Winter zu kommen, hab ich mal mein MW draussen eingesetzt, unter nicht gerade optimalen Bedingungen:

wohl unter -5 °C, Parkplatz mässig geräumt, daher unterschiedliche Reibwerte (normal, gestreut, Reif, Eis(platten).

Es fährt hier total ohne Regelung ( bis auf den Fahrmotor, den ich aber auf maximale Speed fixiert habe).
Auch die rotierenden Münzen sind (durch Radiergummi) fixiert.

Dafür sind die Fahrleistungen recht gut, obwohl MW wohl nur auf geschätzte 1m/s kommt und somit die Stabilisierung durch die rotiernden Massen geringer als bei glattem Boden (Parkett ca 1,5 m/s) ist.

Hab zwei Videos bei YOUTUBE ( unter BasicMonoWheel ) reingestellt.


Link: http://de.youtube.com/watch?v=x5dL9AXTwT4
http://de.youtube.com/watch?v=hDEnCKtiENM

Anmerkung: beim 2. Video war wohl der Akku etwas leerer und die Geschwindigkeit geringer.

Und noch eine Aussenaufnahme im/vor Schnee:
Gruss

mausi_mick

[radbruch]

Hallo

Sehr spannend finde ich im zweiten Video die Stelle an der dein B-MW *gg* in der Schneespur zur Seite rutscht, sich danach selbst stabilisiert und auch noch nahezu die Richtung beibehält (Sekunde 4-5).

Trotz der Unlenkbarkeit ist so ein MW einfach ein Hinkucker :)

Gruß

mic