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Thema: Draht entlang navigieren

  1. #11
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Praxistest und DIY Projekte
    Zitat Zitat von Moppi Beitrag anzeigen
    Beim Elektromagneten liegen die Windungen, eines Drahtes, auch gegenläufig nebeneinander.
    Doch, eigentlich würden sich die Felder von Hin- und Rückleiter ober- oder unterhalb der Schleife aufheben. (nur zwischen den beiden Leitern addieren sie sich)

    Man kann aber den Strom über ERDE (die Wände der Höhle oder Wasserpfützen) zurückfließen lassen, Unser Stromnetz macht nichts anderes. Einfach beide Seiten erden.

  2. #12
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Oder nicht "den" Draht an die Decke, sondern Hin- und Rückleiter links und rechts des Fahrweges aufstellen.

    Komplett können sich die Felder nicht auslöschen, wenn sie - zumindest der klassischen Physik zuwider - nicht in allen drei räumlichen Dimensionen aufeinanderliegen.

    Man könnte den Rückleiterauch z.B. in einer Stahlrinne führen und das Magnetfeld eines Leiters damit abschirmen.

  3. #13
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Ob Däumling noch mitliest? Zumindest dokumentiert ist als letzter Besuch der Zeitpunkt, an dem er den Thread eröffnet hat (5.3.).

    Oder nicht "den" Draht an die Decke, sondern Hin- und Rückleiter links und rechts des Fahrweges aufstellen ..
    Scheint mir auch sinnvoll. Jedenfalls wenn ich mir vorstelle, dass bei nur einem "Leitdraht oben" - egal wie es gelöst wird, z.B. durch Rückleitung über die "Erde" - das Magnetfeld "unten", auf der Fahrspur, auf alle Fälle tangential erfasst wird. Schon bei nem geringen Abstand ist also die Schwankung der Feldstärke bei seitlicher Abweichung ziemlich gering - in erster Näherung ein Cosinusverlauf. Bei 10 ° (Winkelgrad) Abweichung von der Lotrechten ist die Abminderung dann grad mal eineinhalb Prozent (ok, sicher milchmädchenhaftes Modell). Aber ob solche Meßwertunterschiede überhaupt mit sinnvollem Aufwand erfassbar sind oder gar im Rauschen untergehen - bliebe noch zu belegen. Selbst bei zwei Meßspulen auf seitlichen Auslegern (wie breit ist die Höhle?) sind wir immer noch auf der Cosinuskuppe.

    Für die rasenden Mäher ist das kein Problem - da ist einmal der Abstand zum Draht/Sendeantenne gering - und zum andern gehen zwei, drei Zentimeter Abweichung der Fahrspur den hübschen Tulpen nicht gleich an den Kragen.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  4. #14
    Benutzer Stammmitglied Avatar von Gerdchen
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    Zitat Zitat von oberallgeier Beitrag anzeigen
    Ob Däumling noch mitliest?
    Nicht dass er in der Höhle festsitzt.

  5. #15
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied Avatar von Defiant
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    Warum nicht einfach eine Tiefenkamera?

  6. #16
    Hallo,

    vielen Dank für eure vielen Antworten! Sorry, dass ich erst jetzt wieder schreibe.

    Auf unserer Website kann man sich vielleicht einen kleinen Eindruck von der Situation verschaffen: http://www.hfc-suhl.de/
    Also wir haben einen Höhlengang, der in seiner natürlichen Form etwa zur Hälfte mit Schlamm gefüllt ist. Auf knapp 60m haben wir diesen Schlamm schon weggegraben. Zum Abtransport haben wir bisher eine Kiste auf Rollen benutzt, aber da der Weg natürlich immer länger wird, je weiter wir graben, soll jetzt was Automatisches her. Dazu haben wir das Gerät auf dem Bild zusammengetüftelt.

    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	Rolf Babucke 2016_20kb.jpg
Hits:	13
Größe:	63,4 KB
ID:	35452

    Prinzipiell haben wird schon Erfahrung mit Robotern in dieser Umgebung: Mit einem kabelferngesteuerten Kettenfahrzeug (Bilder finden sich auch auf der Seite) sind wir schon in die Bereiche vorgedrungen, in die noch kein Mensch reinpasst. Die selbstfahrende Transportkiste soll aber ohne Fernsteuerung ihren Weg finden können. Sie ist ca. 40cm breit und der Abstand zwischen Oberkante Roboter bis zur Decke kann bis etwa 30cm betragen, auf die Entfernung sollte die Navigation noch funktionieren.

    Wir haben auch überlegt, mit Hilfe von Ultraschall in der Mitte zu fahren. Das Problem ist, das der Gang ziemlich ungleichmäßig geformt ist und der Roboter durch manche Stellen nur dann durchpasst, wenn er außerhalb der Mitte fährt. Deshalb die Überlegung, mittels einer Führungslinie den Pfad explizit vorzugeben.

    Optische Verfahren sind wegen des Drecks unpraktisch, deshalb wollten wir das möglichst elektromagnetisch lösen: Da könnte man sowohl Führungsdraht als auch Empfäger gut schützen.

    Statt eines Einfachen kann es natürlich auch ein Doppeldraht sein. Aber, wenn mich meine Physikkenntnisse nicht im Stich lassen, löschen sich die Felder der beiden Drähte gegenseitig aus, wenn der Strom darin in gegensätzliche Richtungen fliest. Also müssen die Drähte wohl einen gewissen Abstand haben, was den Verlegungsaufwand etwas erhöht.

    Wir werden demnächst mal ein paar Experimente machen: Signalanalgenerator an eine Drahtschlaufe und versuchen, mit einer Relaisspule und dem Oszilloskop was zu empfangen.

    Viele Grüße,
    Däumling

  7. #17
    Benutzer Stammmitglied Avatar von Gerdchen
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    Meine Fresse, das ist ja mal ein krass schweres Gelände. Die Kamerafahrt der "Küchenschabe" war echt beeindruckend, tolle Technik. Um von zwei Drähten wegzukommen müsste die Sendefrequenz wahrscheinlich so hoch sein, dass eine nennenswerte Abstrahlung wie bei einer Antenne erfolgt. Die Empfangsantennen würde ich so ähnlich wie bei Fuchsjagdempfängern mit richtungsempfindlichen Ferritstabantennen bauen. Eine Ferritstabantenne in einem Alurohr mit eingefrästem Schlitz über die gesamte Länge. Mindestens zwei dieser "Richtantennen" würden in entsprechendem Abstand und Winkel am Fahrzeug angebracht. Die Empfangsschaltungen bräuchten wahrscheinlich auch nicht besonders empfindlich und selektiv sein, da es hier ja erstmal um relativ kurze Entfernungen geht. Auch irgendwelche Funkstörungen sind dort unten wohl kaum zu erwarten. Die 1,99 EURO-Frage wäre jetzt welche Sendefrequenz? Keine Ahnung, müsste man sich rantasten.

    Beim sogenannten Höhlenfunk wird glaube ich nur der Bereich von 9 - 30 000 kHz für induktive Übertragung zugeteilt.
    Geändert von Gerdchen (10.03.2021 um 11:38 Uhr)

  8. #18
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    Sinussignalsender

    Danke für die vielen Kommentare.
    Unser Problem ist: ein Sinussignal wird über einen an der Decke gespannten Draht am Höhlenende auf Erde gelegt. Habe im Garten mal gemessen. 6 m Erdwiderstand sind etwa 15 Kohm. Der vorhandene Sinusgenerator macht max. 10 Vss bei 20 mA. Ein nachgeschalteter NF-Verstärker plus ein 1:10 Übertrager (ist ja wie ein Trafo) vestärken zwar die Spannung aber das reicht nicht für einen größeren Stromfluß. Ich vermute wir brauchen ca. 5 bis10 W Sendeleistung. Weiß jemand wie man das umsetzt?

  9. #19
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von White_Fox
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    Vergeßt es mit dem Erdwiderstand, wenn ihr nicht gerade mit Tiefenerdern und Hochspannung arbeiten wollt.

    Der Erdwiderstand ist, zumindest absolut gesehen, eigentlich sogar sehr gering (das recht schlechte Leitermaterial wird durch die gigantische Querschnittsfläche ausgeglichen, aber dazu braucht man entsprechend großflächige Kontakte), allerdings z.B. auch sehr feuchteabhängig. Vernünftige Erderanlagen gehen neun Meter runter, je nach Bodenbeschaffenheit auch deutlich tiefer.
    Ich glaube kaum, daß ihr das in einer Höhle leisten könnt/wollt.

    Nehmt zwei Drähte rechts und links, und laßt euren Roboter dazwischen fahren. Jagt da auch ruhig etwas mehr Strom durch. Habt ihr einen Netzanschluß in der Nähe? Dann nehmt einen Transformator und schließt euren Führerdraht da an. Hängt noch eine Spule (keinen Widerstand!) rein, damit ihr nicht auf einen Kurzschluß schaltet. Dann zieht das ganze fast nur induktiven Blindstrom und kostet fast nichts.

    Oder: macht wie man es früher gemacht hat: Verlegt Schienen. Es müssen ja keine "richtigen" Eisenbahnschienen sein, ich denke da an so etwas wie U-Profile oder Rohre, die alle Meter mit einem Haltebolzen auf Abstand gehalten werden. Das hätte den Vorteil, daß euer Roboter da wesentlich besser durchkommt und weniger Energie verbraucht bzw. mehr transportieren kann.

  10. #20
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    Danke für die konstruktiven Ratschläge.

    "Nehmt zwei Drähte rechts und links, und laßt euren Roboter dazwischen fahren. Jagt da auch ruhig etwas mehr Strom durch."

    Netzanschluß ist kilometerweit nicht verfügbar. Das "mehr Strom durchjagen" ist das Problem! Ich weiß nicht wie. Der NF-Verstärken (Kemo 3,5W) schneidet die oberen Sinusbögen weg sobald ich die Verstärkung auch nur ein kleines bißchen hoch drehe.
    Das ist vermutlich ein Impedanzproblem- nur wie löse ich das? Letzlich gemessen habe ich 30 Vss und 25mA (TrueRMS) also ca. 0,75W. Das ist vermutlich zu wenig?
    Bei Versuchen im Wohnzimmer mit 1Kohm "Erdwiderstand" messe ich bei einer 1,5m Drahtschleife auf 0,5m Höhe ca. 1mV/cm Seitenabweichung. Gehe ich in die Schleife verschiebt sich die Phasenlage aber die Seitenabweichung lässt sich gut detektieren. Wenn ich die Drahtschleife auf 6 m verlängere funktioniert das bei 10cm Höhe auch, aber bei 0,5 m Höhe gibt es keine Signaländerung mehr.
    Da bin ich mit meinem Latein am Ende.
    Werde heute nochmal im Garten testen.

    Über Schienen haben wir auch diskutiert- macht aber viel Arbeit und stört bei der geringen Höhe der Höhlendecke (ca. 40cm) sehr.

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