IR-bake

**inka** · 13.06.2014, 08:09

hallo allerseits,

das ist die quintessenz der beiträge ab meinem vorschlag eine bake 2.0 zu entwickeln. Bitte um nachsicht wenn ich etwas übersehen haben sollte und hinweis für eine korrektur (im originaldokument), es war wirklich viel text...

zusammenfassung für stromsparende bake:

es ist (wie bake 1.0) primär eine bake für den RP6-base + m32, die hardware des RP6 (ACS? Und IRCOMM) soll auf der roboterseite primär zum einsatz kommen
programmtechnisch über RP6-base, aber auch über RP6-base + m32 betreibbar
durch geringe hardware- und software- anpassungen an der bake soll diese mit anderen systemen verwendbar sein (wie bake 1.0)
anzahl der baken soll bis 8 erweiterbar sein
hardware der bake so ausgelegt, dass sie keine software-unterstützung von außen braucht
outdoor und indoor einsetzbar, reichweite 10m
geringer stromverbrauch der bake, akku bei outdoor verwendung durch solarzellen aufladbar
indoor mit 5v (USB) stromversorgung
positionsgenauigkeit des roboters +- 5cm
bake hat US-empfänger (geringer stromverbrauch), roboter US-sender
kommunikation bake <-> roboter und/oder bake <-> bake mit IR
die bake „schläft“ im standby bis sie ein IR-signal vom roboter empfängt und antwortet dann per IR
für eine positionsbestimmung des roboters werden zwei baken gebraucht
wenn roboter die IR-signale der bake(n) empfängt, sendet er gleichzeitig ein IR und US-signal, die bake(n) errechne(n) aus der laufzeitdifferenz die entfernung zum roboter und teilen ihm seine position mit
kosten max. 150€ für zwei baken

**Rabenauge** · 13.06.2014, 10:11

Ich würd mich, was die Lademöglichkeit der Baken angeht, nicht festllegen. Das sollte jeder selber lösen können-nach seinen Anforderungen.

Weiter braucht der Roboter (für _die_ Geschichte) keinen US-Empfänger- die Bake kann eh nix senden.

Und: so teuer wird das nicht. Da ich derzeit recht viel mit Arduinos rumspiele, weiss ich, dass man ne Miniausführung davon für 3-5€ bekommt.
Dazu ne Lipo-Lader-Platine (um die 2€) kleiner LiPo (ne Smartwatch mit Bluetooth läuft mit nem 110mAh-Akku sechs bis acht Stunden), US-Sensor mal grob 1.50 (kann mehr werden, falls die billigen nich empfindlich genug sind, man _muss_ den Sender-Teil ja nicht nutzen), dazu noch die IR-Schnittstelle (paar ordentliche IR-Dioden, einige Empfänger)- ich schätze, das geht für nen 50er locker ab, pro Stück.
Und: da wäre noch Platz für einige Optionen (einstellbare Adresse, Akkuanzeige z.B.). Viel mehr brauchts meiner Meinung nach in der Bake gar nicht.
Oder?

**Dirk** · 13.06.2014, 15:08

Hi inka und alle,

danke für deine Zusammenfassung!

Hier noch kurz meine Meinung dazu:

outdoor und indoor einsetzbar, reichweite 10m

Ich brauche keinen outdoor Einsatz, weil der RP6 dazu eh ungeeignet ist. Die Reichweite von 10m ist zwar schön, aber in einer "normalen" Wohnumgebung reichen auch 5m. Dafür kann man sicher auch billigere US-Sender/-Empfänger bekommen.

geringer stromverbrauch der bake, akku bei outdoor verwendung durch solarzellen aufladbar
indoor mit 5v (USB) stromversorgung
...
bake hat US-empfänger (geringer stromverbrauch), roboter US-sender und empfänger

Über das Thema Stromversorgung würde ich nochmal nachdenken wollen. Eigentlich sollte ein mobiler Roboter möglichst leicht und stromsparend aufgebaut sein. Dazu passt nicht, dass wir die Baken energetisch autonom machen wollen und den Roboter mit mehr Batteriekapazität ausstatten wollen, um z.B. den US-Sender da draufzubauen.
Ich würde es umgekehrt sehen:
Der Roboter sollte so wenig Strom wie möglich verbrauchen, um eine hohe Betriebszeit zu erreichen. Bei einer (indoor-) Bake ist mir der Stromverbrauch egal: Die kann auch mit einem Netzteil an einer Steckdose hängen.

wenn roboter die IR-signale der bake(n) empfängt, sendet er gleichzeitig ein IR und US-signal, die bake(n) errechne(n) aus der laufzeitdifferenz die entfernung zum roboter und teilen ihm seine position mit

Wenn man das Stromversorgungsthema (s.o.) mal außer Acht läßt, dann wäre die IR-Kommunikation einfacher, wenn der mobile Roboter selbst die Entfernung berechnen würde (d.h. er den US-Empfänger trägt). Mir ist dabei klar, dass man mit Störungen durch den Körperschall des fahrenden Roboter rechnen muss,- müßte man testen, ob ein Ping der Bake identifizierbar ist trotz des Störpegels. Auch die Tatsache, dass er überhaupt während einer Messung evtl. fährt macht das nicht leichter: Dies gilt aber für beide US-Richtungen.
Die "US-Ping-Anforderung" durch den mobilen Roboter per IR sehe ich unkritisch: Evtl. Verzögerungen durch Verarbeitungsprozesse auf dem RP6 und der Bake dürften sehr konstant sein und sich herausrechnen lassen.

Was denkt ihr?

**inka** · 14.06.2014, 06:18

Hallo,
mein vorschlag wäre, dass wir die drei punkte um die es hier geht -
- reichweite
- US senden von der bake oder roboter
- stromverbrauch bake und roboter

so lösen, dass hardwaremäsig jeweils beide optionen möglich sind (einmaliger aufwand auf der leiterplatte) und softwaremäsig als option in der library zu- bzw. abschaltbar sind. Wir stochern ja momentan ohne ausnahmen m.e. nach im dunkeln, müssten eigentlich beide versionen testen. Zu hardware - und software wären wir hier bestens aufgestellt: rp6 - Dirk, RolfD und bake-seite (arduino) Rabenauge. Wäre das ein vorschlag?

**Dirk** · 14.06.2014, 07:36

Hi,
guter Vorschlag. Weil ...
- Reichweite: Da können wir uns -denke ich- an erhältliche US-Module anpassen (z.B. HC-SR04), ohne eine 10m oder 5m Vorgabe.
- US Senden von der Bake oder Roboter: Hardwaremäßig können wir auf beiden Seiten (RP6 und Baken) die hc-sr04 vorsehen,- welche Richtung wir dann nehmen, können wir (nach Vorliegen der konkreten Hardware) ausführlich testen.
- Stromverbrauch: Ist eher ein Randthema und auch kaum noch von Bedeutung, wenn wir beide US-Senderichtungen eh einplanen.

Das Modul hc-sr04 habe ich mir nochmal genauer angesehen:
Erst hat mich der effektive Messwinkel von 15° irritiert (Datenblatt bei Elec Freaks). Das ist natürlich eigentlich toll,- ein sehr kleiner Messwinkel ist eigentlich gut.
Andererseits bräuchte man für eine "Rundumsicht" (zumindest für den Empfänger) dann 24 Module.
In einem anderen Datenblatt (ITead Studio) ist aber von 30° die Rede, in denen man gut messen kann.
Dann bräuchten wir theoretisch 12 Module im Kreis angeordnet.
Die müßte man dann senkrecht nebeneinander oder in 2 Ebenen waagerecht übereinander (um 30° versetzt) einbauen, damit der Kreis auf dem Roboter nicht zu groß wird.
Das selbe Thema entsteht auf der Bake:
Für Winkel von 90..180° (d.h. eine Bake steht immer am Rand und nie in der Mitte des Raums) bräuchten wir dann ja auch 3 oder 6 Module.

Sehe ich das richtig?

**inka** · 14.06.2014, 08:41

Zitat von Dirk

Hi,Erst hat mich der effektive Messwinkel von 15° irritiert (Datenblatt bei Elec Freaks). Das ist natürlich eigentlich toll,- ein sehr kleiner Messwinkel ist eigentlich gut.
Andererseits bräuchte man für eine "Rundumsicht" (zumindest für den Empfänger) dann 24 Module.
In einem anderen Datenblatt (ITead Studio) ist aber von 30° die Rede, in denen man gut messen kann.
Dann bräuchten wir theoretisch 12 Module im Kreis angeordnet.
Die müßte man dann senkrecht nebeneinander oder in 2 Ebenen waagerecht übereinander (um 30° versetzt) einbauen, damit der Kreis auf dem Roboter nicht zu groß wird.
Das selbe Thema entsteht auf der Bake:
Für Winkel von 90..180° (d.h. eine Bake steht immer am Rand und nie in der Mitte des Raums) bräuchten wir dann ja auch 3 oder 6 Module.

Sehe ich das richtig?

ich glaube schon, allerdings würde ich dann 2 hc-sr04 (back to back) auf einem sich hin und her drehendem servo haben wollen. Die 12 module ist ja horror, von 24 ganz zu schweigen...

übrigens kenne ich SRF04 - ist es das gleiche?