Manipulator Hardware Empfehlungen/Erfahrungen ROS

[HaWe]

also, da jeder meiner HATs mit M0 je 4 Encodermotoren steuern kann mit je 2 Pins für Encoder und mind. je 2-3 Pins für die H-Brücken => 4*(2+2)=16 bzw. 4*(3+2)=20 Pins, denke ich, dass das auch schon etwa das Limit ist.
Ob du jetzt die M0 Rechenpower auch noch nutzt für komplexere Regelungen, ist fast, aber nicht ganz zweitrangig, denn wenn du alle raw Einzeldaten zur Steuerung der 4 Rotationsencodermotoren per I2C hin-und herschaufeln willst, brauchst du schon eine seeeehr schnelle Anbindung. Geht aber, habe ich prinzipiell auch schon gemacht, für PID reicht prinzipiell eine 10ms-Regelungsschleife.

Teeny ist ja aber != Teensy, es gibt die mit sehr unterschiedlich leistungsfähigen Prozessoren. Ein 3.2 mit M0 sollte schon sein, wie gesagt.

Blogs gibt es keine mehr, das alte Forum, in dem ich es gepostet habe, ist offline, und an dem einzigen Video kann man nicht so schrecklich viel erkennen:
https://www.youtube.com/watch?v=IBvyu2-AAKM

Ich könnte es zwar noch hier ins Forum portieren, das ist mir aber wegen der umständlichen und Datenmengen-begrenzten Forumssoftware zu aufwändig. Anfragen dazu hat der hiesige Forums admin noch nicht einmal beantwortet.

[Graugelb]

Danke für die Antwort. Ich dachte an einen Teensy 3.5. Auf den Teensy Weg bin ich gekommen weil das ganze über ROS laufen soll, und da gibt es bereits eine Anbindung für den Arduino und der Teensy sollte da kompatibel sein. Andere Controller schauen da nach ziemlich viel Arbeit aus. Beim Teensy brauche ich auch keinen I²C da der selber mehr als genug IOs ab Werk besitzt (direkt PWM to Driver) und über USB? mit dem Roscore Computer (dachte an PI3, kann dann für Pathplanning, LIDAR etc. auch was größeres werden in Zukunft) verbunden ist.

Blöde Idee?

[HaWe]

klar, der 3.5 hat ja doch wohl einen M4 mit 120 MHz - den kenne ich allerdings nicht persönlich, ich selber habe Adafruit Feather und Itsybitsy mit (leider) weniger GPIOs.
ROS aber würde doch auf dem Pi laufen, wie der Huckepack MCU damit seriell kommuniziert, ist doch dann egal...?

PS,
mein Arduino Due mit M3 kann 6-7 Encodermotoren steuern und kommuniziert per UART/USB
Ich bin aber heilfroh, dass meine BrickPi3 HATs den MT-fähigen PD Regler onboard haben.

[Graugelb]

Theoretisch schon aber da geht der PI dann schnell in die Knie wenn man Pathplanning, Navigation etc, dazu nimmt irgendwann (besonders saubere PWM Signale sollen ein Problem sein = Servokrampf etc.), "Realtime" wird da sehr schnell zum Problem. Wie ein anderer User geschrieben hat ist der M4 eben sehr gut für "Realtime" geeignet. Auch ist es so das ich evtl. einen Forcesensor in die Steuerung einbinden möchte um Überlast bzw. Kollisionen zu erkennen. Bei den Controller HATs ist ein zusätzliches Feedback und dessen Berechnung leider nicht vorgesehen. Lässt sich über den PI machen, Latenz ist da nicht so wichtig, wenn das aber alles über den Controller realisierbar wäre fände ich die Architektur halt sauberer, als wenn das auf verschiedene Hardware verteilt wird.

[HaWe]

Theoretisch schon aber da geht der PI dann schnell in die Knie wenn man Pathplanning, Navigation etc, dazu nimmt irgendwann (besonders saubere PWM Signale sollen ein Problem sein = Servokrampf etc.)

nein, geht er nicht.
Du kannst pthread threads (joinable) mit unterschiedlicher Thread Priority auf dem Pi2/3 laufen lassen, der schafft das 10x !
Da kannst du sogar noch parallel über WLAN youtube videos auf HD Screen gucken!
Realtime ist da auch kein Problem, ich kann dann sogar noch locker GPIOs mit 500ns (!) Latenz lesen und schreiben!!
Und dann kannst du sogar noch so kompilieren, dass einzelne Raspi-Cores ausschließlich nur von deinem Programm und nicht vom kernel benutzt werden!

PS,
für pwm zur Servosteuerung: auf JEDEN FALL einen PCA9685 benutzen!!

[Graugelb]

Good Stuff HaWe! Ich habe sogar ein PCA 9685 auch noch einen adafruit ADS1015 ADC 12-bit wandler board. Dann brauch ich da also noch H-Brücken Driver und gut ists? Danke nochmal! Ist das jetzt neu mit dem PI2/3? Die ganzen Tutorials etc. sind halt oft schon ein paar Jahre alt und schnell obsolet wie es scheint.

P.S. Wäre mir auch egal wenn ich dann doch noch einen zweiten PI oder ähnliches brauche um Pointcloud etc. zu verarbeiten.

[HaWe]

Das mit pthread ist nicht neu, auch nicht das Kompilieren nur für einzelne reservierte Cores - aber das letztere war noch nicht mal nötig für meine Zwecke.
Je mehr du aber auf dein Motor-HAT an Aufgaben auslagerst, desto besser: du sagst dann nur noch;
Motor1 auf Encoderwert 2500, brake wenn erreicht
Motor2 auf Encoderwert -3000, coast wenn erreicht
Motor3 auf Encoderwert 1000, brake wenn erreicht
Warten bis alle Zielwerte erreicht sind...

Alles andere machen dann die PID/PD-Routinen auf dem HAT und melden nur auf Anfrage Zwischen- oder Endwerte zur Kontrolle zurück.
SPI ist besser als i2c, da full-duplex und meist schneller als i2c, und weitere I2C Geräte auf dem Bus wirken auch nicht bremsend.

Ob Pi2 oder Pi3 macht da auch keinen großen Unterschied, egal ob ARM7 oder ARM57, Hauptsache Quadcore!

[Graugelb]

Die PIDs laufen dann hier also auch auf einem externen Controller (HAT) und nicht auf dem PI selbst. Kommt doch auf dasselbe heraus wenn ich es über den Teensy to Driver Weg löse?

[HaWe]

das war nur ein Beispiel für komplexe Highlevelbefehle, um z.B. 3 Robotarmachsen zu drehen. Die müssen auch nicht immer unbedingt gleichzetig das Ziel erreichen, sondern nur simultan drehen, und ggf ist dann eben 1 früher fertig als andere.
Für Plotter sieht das ntl anders aus, da musst du u.U. Einzel-Schrittchen für Einzel-Schrittchen häppchenweise setzen - mit Plottersteuerung kenne ich mich aber nicht aus.
PID ist nur allgemein ein Algorithmus für verschiedene Zwecke, der dafür sorgt, dass man Überschießen und Schwingen und Verrecken unter Last vor dem Ziel vermeidet, für ganz unterschiedliche Anwendungsfelder, und je nach Tuning und Feintuning das eine oder andere davon mehr oder weniger.

[Graugelb]

Danke für die Antwort. "Einzel-Schrittchen für Einzel-Schrittchen häppchenweise" das sollte über PID möglich sein, halt eben etwas komplexer.

Siehst du konkrete Probleme beim Teensy to Driver Ansatz? Ist doch nahezu dasselbe wie ein Controller HAT, halt mehr Kabel Wirrwarr.