Hier möchte ich meine Vorarbeiten zu einem/r einfachen MonoWheel - Träger / Basis vorstellen.
Anders als bei dem hervorragenden und einzigartigen MonoWheel Projekt von Klingon77 und Murdoc_mm ist meine Zielsetzung wohl eine andere:
- Fahrwerk mit einfachen Werkzeugen (Säge, Feile etc.) und geringem handwerklichen Geschick erstellbar
- Materialkosten unter 60 €
- möglichst wenig Spezialbauteile
- Basis für verschiedene Antriebsarten / Gleichgewichtssteuerungen
- Antriebseinheit und Laufrad (für Änderungen) leicht trennbar
Um diese Ziele zu erreichen, habe ich mich für eine Leichtbauweise mit
geringen Abmessungen (Baby-Wheel) entschieden.
Gewicht / Masse : Gesamt: 620 g Aussenrad: 230 g.
Raddurchmesser (21,3 cm aussen, 14 cm innen)
Antriebseinheit: Länge: 14cm, Breite: 4,5 cm Motorkasten, 9cm Achslänge)
Mein erster Versuch ist mir doch etwas zu klein geraten (Baby-Wheel),
da hatte ich dann kaum noch Platz für Einbau Servo, Ausgleichgewichte etc
( siehe Foto Baby-Wheel).
Der Aufbau des Basic-Mono-Wheel ist sehr symmetrisch, zur Zeit experimentiere ich mit einem Schnurrollen/Riemenantrieb mit einem Motor, dessen Welle an beiden Seiten herausgeführt ist,
sodass der Antrieb auf beide Seiten verteilt wird.
Mein Traum wäre ein Direktantrieb durch einen asynchronen Kurzstatormotor (wie er in den Anfangszeiten des Transrapid bei Krauss-Maffei verwandt wurde, nur muss das MW nicht 250 km/h fahren muss und 8/14 t wiegt).
Meine bisherigen experimentellen Erfahrungen (Spulen wickeln) waren aber eher negativ (Drehfeld-Erzeugung ok( vielleicht zu wenig überlappend), Aluminium-Ring an/in Aussenrad als LIM (Kurzschlussläufer), Drehfeldwicklung links / rechts vom LIM mit geblechtem Eisenkern in Handarbeit problematisch). Hier müsste mal ein Experte ran (Ich glaube, an der UNI in Paderborn machen die sowas), der sich auch mit der Theorie auskennt (Wirkungsgrad, Polteilung, Abstand zum LIM, Normalkräfte).
Als Akku verwende ich 3 LiPos aus Handys, bei Ladung muss ich vorsichtig sein, da kein Platz für Balancer (habe aber Anschlüsse zugänglich gemacht). Aus ihm wird auch eine 5V (LM7805) für Steuerung erzeugt.
Gleichgewichtssteuerung:
- Experimente mit kardanisch aufgehängtem Pendel, das Servo für Ausgleichsgewichte über Asta/Mono ansteuert : Erfahrung negativ, da MiniPendel für mich nicht
mit meinen Werkzeugen/Erfahrung präzise zu fertigen (das wär was für Klingon77)
- Experimente mit Sharp-Abstandssensor GP2D120 und Linearantrieb für Ausgleichgewicht mit Motor/Ritzel/Zahnstange (angesteuert über Fensterkoparator): Erfahrung bisher noch nicht überzeugend, muss wohl Linearantrieb über H-Brücke ansteuern. Problem: Beim Anfahren / Fahren
ändert sich der Abstand Sensor - Boden auch bei Geradeausfahrt, da der Antrieb sich in dem Rad ja nach oben bewegt. Problem vermutlich mit zwei Sensoren lösbar.
- Experimente mit Neigungssensor: noch nicht in Arbeit.
- Steuerung Antrieb und Servo-/Linearantrieb über ATmega8 / 168 (wahrscheinlich mit ASURO-Entwicklungsumgebung) noch nicht in Arbeit
Durch die rotierenden "Massen" (Unterlegscheiben) an der 2. Welle
erhält das MW bereits eine recht gute Stabilität für Geradeausfahrten (Video bei YouTube: BasicMonoWheel), obwohl das Rad (Pollin) eine beschissene Lauffläche hat (Siehe Foto). Ich hab die zu glatte Oberfläche noch mit einem alten Fahrradschlauch beklebt, um ein Rutschen auf glatten Böden zu vermeiden.
Falls Interesse, kann ich noch ein paar (Konstruktions-) Skizzen ins Netz Stellen.
Antriebs Motor ca 3 € (Pollin ? / OPITEC ? ) 2mm Welle beidseitig
Motor für Linearantrieb ca 1 € (Pollin 37-310319) Braun PT
MiniServo ca 5 € (Conrad) [ entfällt, dafür LinAntrieb Motor 2 €]
Laufrad 210mm 1,50 (Pollin 37-440780)
Schnurlaufräder gross ca 10 € (Conrad)
Schnurlaufräder klein ca 2 € ( OPITEC)
Laufräder ca 2 € (OPITEC)
Wellen 4mm ca 1 € (OPITEC)
Kugellager 2x 1,20 (Pollin 37-440973) [ 6x ca 7€]
AluBlech 20cmx 20cm ca 5 €
Platinenmaterial ca 3 €
Akkus 3x alt aus diversen Handys (ca 1000mAh) 4x
Abstandssensor GP2D120 2x ca 11 € (CSD-Electronics) [ entfällt, dafür Neigungsensor 55€]
Gabellichtschranke 2x ca 3 € (aus Restbestand)
diverse Kleinteile ca 10 € [ ca 15€]
[am 26.03.09]
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