Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel

[mausi_mick]

Hallo,

hab die Software erstmal so gelassen und noch einige Hardware-Änderungen vorgenommen:

- neues Chassis
- neuer Fahrakku


Chassis: Das U-Profil war zwar anfangs ganz nett, aber zwischenzeitlich durch diverse Tests und Umbauten ziemlich ramponiert. Ausserdem war die Einteilung nicht ganz symmetrisch, das Pendel war ca 1 cm nach hinten versetzt und führte dadurch auch zu einer gewissen Schräglage in Fahrtrichtung, die ich wieder mit Zusatzmasse kompensieren musste. Ausserdem war das U-Profil für die Montage der Räder etwas ungeeignet, zumal ich die Antriebräder auf der Achse festkleben musste.
Hab dann 2 Winkelprofile genommen, die rechtwinklige Zuordnung bekomme ich durch 3 U-Profilstücke, die auch die Akkus "schützen".
Das Chassis ist um 2 mm breiter geworden, dadurch habe ich nicht soviel Sägearbeit für das 40mm Antriebsrad des Pendels/Zahnstange.
Im Zusammenhang mit dem Chassisumbau hab ich auch noch die Kamera-Halterung nach hinten versetzt, da hat sie den besten "Überblick" und stört wenig.

Ich bin doch wieder zu dem ursprüglichen Motor (von Opitek) zurückgegangen, da die Drehzahl etwas höher als beim Maxxon-Motor ist. Er zieht aber einigen Strom und so hab ich den schwächelden Fahrakku ( 4 in Reihe geschaltetet Handy-Akkus (Nokia) )durch einen 1000 mAh Lipo ersetzt, musste aber deshalb auch mehr Sicherheiten (2 A Sicherung, Verpolungsdiode, Begrenzungswiderstand etc ) einbauen.

Die Massnahmen führen zu einer etwas höheren Fahrgeschwindigkeit, auch ist das Abbremsen am "Berg" deutlich geringer.
Bei den Fahrtests fährte das MW eigentlich sehr stabil und schaukelt sich - wie anfangs prophezeit - durch das Pendel auch nicht auf.

Störend ist nur, dass ich immer per Hand eingreifen muss, wenn ein Hindernis auftaucht. Aber das müsste man mit einer Lenkung in den Griff kriegen ...

Gruss mausi_mick

Videos auf Youtube :

http://www.youtube.com/watch?v=WCYwh7n7us0
http://www.youtube.com/watch?v=hUJlO4GZkyg
http://www.youtube.com/watch?v=tVBm8-CzE90
http://www.youtube.com/watch?v=J3AIajE7knM

[oberallgeier]

... Bei den Fahrtests fährte das MW eigentlich sehr stabil und schaukelt sich - wie anfangs prophezeit - durch das Pendel auch nicht auf ...

Klasse, bravo, beneidenswert. Was für schöne Fortschritte! Und was für ein schöner Eindruck des Mitfahrens beim Betrachten der Videos. Danke! Beeindruckend ist auch die schnelle Anzeige des Regelvorgangs durch das Schiebegewicht. Nur schade, dass ich so - nach der Methode des genauen Hinsehens auf die Bewegungen - den Phasengang des Reglers nicht beurteilen kann.

Besonders gut dargestellt finde ich im Video VFC20110708_003.mpg/~youtube~CzE90 dass a) die Pendelei bei der Geradeausfahrt da ist und b) beim Kurvenfahren deutlich geringer wird bzw. fast verschwindet. Könnte das an Deinem Regler liegen?

[mausi_mick]

Hallo oberallgeier,

Dank für die Lorbeeren.

Ich glaub eher, das bei starken Neigungswinkeln der "Regler" in der Enposition anhält.
Aber es ist interessant, das das MW recht stabil Kurven fährt, und auch nach Lenkeingriffen , indem ich das Rad oben etwas per Hand drehe/beeinflusse , recht schnell in eine ruhige stabile Lage kommt.

Die ursprüngliche Zahnstangenlänge betrug 25 cm mit 80 Zähnen, durch den Quadraturencoder erhält man 4 x soviele counts (maximal 320 bzw. +- 160 ).

Ich hab die counts z.Zt. auf +-125 begrenzt, da bei schnellem Pendelausschlag der Maximalwert überschritten werden kann (Trägheit) (der Encoder zählt zwar richtig, das Gewicht schiesst aber über das Ziel hinaus). Mittlerweile hab ich aber die Zahnstange von 25cm auf 35 cm verlängert (112 Zähne bzw +- 224 counts), sodass ich die Begrenzung wohl locker bis +-200 counts erhöhen kann.
Das ist wohl die einfachste Modifikation (muss eigentlich HW-mässig nur das ser. Kabel wieder einstöpseln).

Den Fahrmotor möchte ich auch noch über PWM steuern, sodass das MW in ebenem Gelände wieder etwas langsamer fährt und nur in kritischen Situationen (bergauf, bei zu starker Neigung) Gas gibt. Für die Geschwindikeitserfassung muss ich mir noch was einfallen lassen ( Hallsensor ?).

Zur Fernsteuerung , Lenkung werd ich wohl mit IR/RC5 wieder beginnen, denk aber mittelfristig an RFM12, scheint mir aber von der SW recht
aufwändig.

Auch hab ich da - trotz aller bisher dürftigen Ergebnisee - zusätzlich an einen Kreisel gedacht, der etwa zentrisch angeordnet (Achse senkrecht in Mitte des MW). Ich hoffe damit eine Drehung um die Hochachse ( Achse mit geringstem Trägheitsmoment) zu erzielen, ohne das MW zu neigen, hab dazu auch bereits auf dem alten Chassis Experinmente gemacht (siehe Bild).
Dazu muss das Pendelgewicht etwas flacher ausgelegt werden, da über ihm der Kreisel rotiert.

Es gibt also noch viel zu tun.

[radbruch]

Hallo

Immer wieder beeindruckende Mitfahrfilmchen. Prima, weiter so.

Die Sache mit dem Kreisel hatte ich ja auch schon angedacht, aber leider zu halbherzig umgesetzt:
https://www.roboternetz.de/community...l=1#post305713

Meine MW-Baustelle ruht immer noch:
https://www.roboternetz.de/community...419#post427419

Weiterhin viel Spass

mic

[mausi_mick]

Hallo radbruch,

hab mir mal Deine Videos mit den Kreiselversuchen angesehen. Deinen Aufbau finde ich sehr interessant. Ich vermute, dass das Fahrzeug einfach zu langsam war, um stabil zu laufen , und der Reifen (Pu-Schaum?) zu leicht.
Ich hatte ja anfangs auch mal beim "Baby-Wheel" mit einem änlichen Reifen aus geschäumten PU experimentiert . Der war aber viel zu leicht und hatte ähnlich "stabiles" Verhalten wie Dein Rad. Ich vermute, dass man schon eine gewissen Drall braucht, um ein einigermassen stabiles Fahren zu ermöglichen.

Bei meinen letzlichen Kreiseltests am Big-MW hab ich mit vergleichsweise geringen Rotationsmassen (2 x 10g) auf einem Dreharm von ca 12 cm Durchmesser experimentiert.
Und zwar hab ich den Kreisel schnell beschleunigt und dann langsam abgebremst. Durch mehrmaliger Wiederholung des Vorgangs mit kleinen Pausen dazwischen
war eine Drehung des MW um die Hochachse erahnbar. Das möchte ich demnächst mal wiederholen auf einem etwas stabileren MW.
War aber die letzten Tage mit dem Linearantrieb beschäftigt ( nach einigen Crashs funktionierte der Quadraturencoder nicht mehr). Ursache war vermutlich eine kalte Lötstelle an einem SMD-Widerstand ( man sollte doch beim alten 60/40 Lot bleiben). Gleichzeitig hab ich dann die Montage des Linearantriebs vereinfacht (u.a. Verbindungen steckbar).

Neuere Videos mit (für Kreiselversuche)flacherer Pendelmasse (nur ca 1cm hoch, auf den Videos nur schwach am unteren Rand erkennbar, da Kamera zu hoch eingestellt) auf Youtube:


http://www.youtube.com/watch?v=GSGwsFkKqH4

http://www.youtube.com/watch?v=mPVZm5wzULQ

http://www.youtube.com/watch?v=-hvQF...eature=related

Gruss mausi_mick

[mausi_mick]

Hallo,

hat doch etwas gedauert, bis das MW wieder stabil lief. Hatte Probleme mit dem Linearantrieb, speziell mit den Encodern. Die SMD-Widerstände, die ich z.T. auf das Platinchen des Optokopplers TCYS5201 (4,7 k vom Kollektor nach + 5V und ein 1,8 k vom Kollektor Richtung Port) gelötet hatte, hatten wohl - nach einigen Kollisionen - keinen Kontakt mehr, lag vielleicht auch am Lot oder meiner Lötkunst. Hab da jetzt bedrahtete verwandt. Ausserdem musste ich feststellen, dass der intergrierte Schmitttrigger bereits bei 4,7V Versorgungsspannung nicht richtig funktionierte. Da ich den ATmega8 aber mit etwa 4,6V-4,7v
betreibe (5V - 1 Shottky-Diodenflussspannung), funktionierten die Encoder beim Test mit 5V gut, aber auf dem MW eher nicht. Hab den Optokoppler jetzt eine eigene 5V Versorgung spendiert.

Die IR-Empfangsdiode ist vorne auf dem MW aufgebaut, eine etwas handlichere RC-5 Philips-TV-Fernbedienung gab's auf dem Flohmarkt für 2 €.
Ich möchte die normale Gleichgewichtsmimik / Differenz-Abstandmessung mit Sharp-Sensoren beibehalten, die Beeinflussung mit der FB soll sich auf die Nulllage beziehen. In der ersten Sekunde wird das MW justiert ( d.h. ich halte es möglichst senkrecht und das Diffrenzsignal der beiden Sensoren wird festgehalten ( da z.B. bei gleichem Abstand zum Boden durch die Toleranz der Sensoren die Differenzspannung nicht 0mV , sondern z.B. -70 mV).

Diesen Wert versuche ich dann mit der FB zu manipulieren.

Wie gut und wie weit die IR-Fernbediemung bei Tageslicht funktioniert, wird sich vielleicht morgen herausstellen.
Interessant wäre auch die Verwendung von RFM12 Modulen, aber dass scheint recht aufwändig zu sein.

Gruss mausi_mick