Drehwinkel auf ebener Flaeche

[Vinter]

Salve,

momentan bin ich auf der Suche nach einem Sensor, der mir in einer relativ beschraenkten und einfachen Umgebung die momentane Drehung anzeigen kann (Optimum) oder bei Drehung Signale gibt.
Selbiges System besteht aus einer fest dimensionierten, flachen Holzplatte mit Wand; Ziel waere es, die Laengsrichtung und Querrichtung derselben herauszufinden und wenn moeglich mit dem Drehwinkel Berechnungen anzustellen.
Mit Erschuetterungen ist definitiv zu rechnen, wobei der Roboter relativ stabil und kompakt sein wird. Sich an den Waenden zu orientieren ist wegen stoerender Objekte nicht moeglich, ebenso Erdmagnetfeld: Stoerfelder in der Naehe.
Maximale Einsatzdauer wird 10 Minuten sein, eher kuerzer, waehrend derer die Verschiebung nicht nennenswert sein sollte. Dafuer muss der Sensor auch nicht wirklich genau sein: +- 5 Grad ist haltbar, genauer natuerlich besser.
Der Roboter ist tonnenfoermig und bewegt sich nach dem Panzersystem.

Bisher habe ich mir diesbezueglich diverse Loesungen schon angesehen, auch hier im Forum gesucht, bin aber noch wirklich auf die Erkenntnis gestossen. Gyrokreisel scheinen nicht in einer nicht korrigierenden Form zu existieren, sonst waeren sie sicherlich ideal. Beschleunigungssensoren muessten permanent ausgewertet werden, weshalb sie ziemlich viel Rechenpower verbrauchen wuerden. Einfachere Systeme wie bzw. ein Multidirektionalrad tangential zum runden Gehaeuse, kombiniert mit Lochscheibe und Lichtschranke, wuerden selbst gebaut wohl zu ungenau werden. Und bei Computermaeusen habe ich schon einmal versagt.

Kennt nun einer der Experten hier eine praktikable Loesung? Gibt es evtl schon Projekte, die eine Auswertung von Gyro-Korrektursignalen auf einer separaten Platine vornehmen? Sollte wenn moeglich einfach zu implementieren und robust sein, Genauigkeit ist wie erwaehnt (relativ zB zur Helikoptersteuerung o ae) eher sekundaer.

Danke im Voraus fuer alle Antworten,
David

[as123]

ich verwende das kompassmodul - doku siehe anhang. funktioniert sehr gut. daten kommen per i2c.

[Vinter]

Tja, leider:

> [...] ebenso[wenig] Erdmagnetfeld: Stoerfelder in der Naehe. [...]

Faellt also weg - wurde bereits gestestet, gab unbrauchbare Ergebnisse mit Riesenstress. Stoerfelder sind variabel, darum hilft auch keine Kalibrierung.

Trotzdem Danke,
David

[UlliC]

momentan bin ich auf der Suche nach einem Sensor, der mir in einer relativ beschraenkten und einfachen Umgebung die momentane Drehung anzeigen kann (Optimum) oder bei Drehung Signale gibt.
Selbiges System besteht aus einer fest dimensionierten, flachen Holzplatte mit Wand; Ziel waere es, die Laengsrichtung und Querrichtung derselben herauszufinden und wenn moeglich mit dem Drehwinkel Berechnungen anzustellen

Hallo Vinter,

welchen Größen willst du erfassen ?
Den Drehwinkel oder die Winkelgeschwindigkeit ?
Für die Geradeausfahrt deines Roboters reicht ein "normaler" Modellbaugyro mit heading lock als Sensor, zumal du ja eine kurze Fahrzeit angegeben hast.
Du könntest aber auch einen Gyro von Analog Devices ADXRS300, Tokin CG43 o.ä. nehmen. Diese Sensoren generieren ein analoges Ausgangssignal proportional zur Winkelgeschwindigkeit. Um den Korrekturwinkel zu berechnen müßtest du das Signal integrieren.

Zusätzlich würde ich die Drehzahlen an den Antriebsrädern erfassen (Odometrie).

[Vinter]

Hi,

so kompliziert muss es gar nicht sein Optimum waere wirklich ein Teil, welches mir relativ zu seiner Ausgangsstellung eine Drehung mit 0..255 ueber 0..5V Spannung mitteilt. Geschwindigkeit o. ae. ist Wurst.
Nur will ich eben auch nicht "nur" geradeaus fahren, wie es ein Gyro erreichen wollen wuerde, sondern mich grob in eine per Trigonometrie errechnete Richtung drehen - deshalb Drehwinkel.

Weshalb ich eben vom Modellbaugyro abgeneigt bin, ist ebenjene Integration des Signals - die Zeit, die ich fuer die Abfrage und Integration braeuche, wuerde ich gern lieber anders nutzen und den Winkel direkt abfragen. Das Ganze mit separater Platine zu integrieren und dann per DAC oder I2C weiterzugeben ist eben ziemlicher Aufwand.

Die Drehzahlen an den Raedern kann ich vergessen, die werden naemlich gegen ihre Drehrichtung teilw. von aussen verschoben.

Grusz und Danke,
David

[UlliC]

Weshalb ich eben vom Modellbaugyro abgeneigt bin, ist ebenjene Integration des Signals - die Zeit, die ich fuer die Abfrage und Integration braeuche, wuerde ich gern lieber anders nutzen und den Winkel direkt abfragen. Das Ganze mit separater Platine zu integrieren und dann per DAC oder I2C weiterzugeben ist eben ziemlicher Aufwand.

Hi David,

deshalb schlage ich einen Gyro mit analogem Ausgangssignal vor.
Da die Integration mit einer Multiplikation und einer Addition erledigt ist, dürfte das deinen Rechner eigentlich nicht überfordern.