habe das Thema letztes auch aufn Tisch gehabt, wobei ich mich mehr mit dem Problem der Schnellladung beschägtigt habe. Ich hatte mit zu deinem "Leuchtturmproblem" mehrer Varianten ausgedacht.
V!: Ähnlich wie deine , wobei ich einen 866 Mhz Sender nutzen wollte um diesen mit Hilfe des Roboters nach dem PRinzip des Peilsenders suchen zu lassen. Diese Variante hat den Vorteil das deinRoboter weitestgehend undabhängig von der bestehenden Umgebung sein Signal erhält und auch mit Hilfe einfacher Steuerungsalgorithmen sein Ziel schnell findet. Das Problem dabei: 1. der technische Aufwand und zweitens kann ich mir nicht vorstellen, das du damit sauber an der Station andocken kannst.
V2: Dein Infrarotleuchturm. Wobei ich hier auf eine Rotierenden Arm gesetzt hätten, über dessen Winkel und max. Lichtstärke das Signal ermittelt werden könnt. Problem: Bei verdeckenden Gegenständen "sieht" der Sensor das Signal nicht mehr und entfernt sich evtl. wieder von der Station.
V3. Der Roboter erhält auf seinem höchsten Punkt ein IR Empfänger. Dieser erhält von dem an der Decke Hängenden Sendern ständig einen Koordinatenwert, mit dem er weis wo er sich im Raum befindet. Das Problem: Der Roboter erhlt keine Daten, wenn er unter einem Tisch steht. (Müßte sich aber softwareseitig lösen lassen). Das größere PRoblem ist wohl eher, die einzelnen Zellen von überöagerungen freizuhalten.
V4: Dein Roboter hat ne Unmenge an US Sensoren. Sollte er merken, dass im der Saft ausgeht, müssten alle Sender gleichzeitig aktiviert werden und ein einhaltliches Signal erzeugen. Dieses wird von der Basisstation aufgenohmen und beantwortet. Nun müssen die Sensoren die Antwort empfangen und nach ihrer Intensität ausgewärtet werden. Jetzt kommt allerdings das eigentliche Problem. Roboter und BAsis müssen zusammenarbeiten um den Roboter ans Ziel zu bekommen. Das heißt die Station sendet eine halbe Sekunde. Die Daten werden asusgewerdet. Nun schaltet die Basisstation ab und die Sensoren gehen für ne halbe Sekunde in den normalen Modus und suchen Hinternisse. Danch schalten sie wieder in den Horchmodus. Das Hauptproblem dürfte hier allerdings die Entfernung sein. Du benötigst Sender die stark genug sind soweit zu senden.
V5: Dies ist eine Software und Hardwarelösung. Sie beruht darauf, dass im Fall von schwindender Akkuladung alle nicht benötigten Module abgeschaltet bzw. gedrosselt werder. (Ähnlich wie beim menschlichen Körper). Alle Module die nicht mehr unbedingt benötigt werden gedrosselt. (Also verarbeitest du z.B. keine 24 Pics/s mehr sondern nur noch 12 oder weniger, die Ultraschallsensoren werden nur noch einmal pro Sekunde aktiviert und die Antriebsmotoren ,die du selbstverständlich noch brauchst werden nur noch gedrosselt gefahren). Jetzt die eigentliche Problemlösung: Der Antrieb sollte über einen eigenen Controller verfügen! Dieser berechnet ab Verlassen der Station mit Hilfe der Geschwindigtkeit der Räder seine relative Position zur Ladestation. Wird der Akku lehr übernimmt nur dieser die Steuerung. Er bekommt jediglich nur die US Signale. Über die relative Position steuert der Roboter jetzt wieder zurück zur Basisstation. Da der Roboter durch Schlupf und Co nicht darauskommt wo er eigentlich genau hinsoll, muss er zumindest auf einer freien Fläche vor der Station rauskommen. Nun kannst du anfangen nach deinem Infrarotsignal zu suchen und die schlussendlich andocken. Die Vorteile liegen auf der Hand. Diese Sache ist relativ leicht zu implementieren, die Infrarotschaltung muss nicht übels aufwendig abgeglichen werden (eine kurze Strecke von 25-50 cm sollte reichen) un der Kostenaufwand bleibt auch relativ gering.
Und wenn du deine Kirchturmspitze nicht gleich siehst versuchst du doch auch dir erstmal zu überlegen wie du gelafen bist und dann legst du ne Richtung fest in die du losstolperst. Erst wenn du wieder nen Fixpunkt hast legst du wieder nen geplannte Route fest.
Ich hoffe mal du kannst was von den Ideen gebrauchen. Viel Spass damit
Mathias
Hallo,
habe ich es richtig Verstanden dass der Sender fest ist und der Empfänger sich auf oder mit dem Roboter dreht?
Und man dann aus mehreren Signalen die Position im Raum bzw bei einer Bake die Richung zu einer Stelle hat?
Wie wärs denn mit einer Art Karte in der sich der Robotter merkt wie er gefahren ist und wo er sich ungefähr befindet.
Man könnte sich ein Programm erstellen dass bei zuneigegehender Energie auf dem kürzesten Weg wieder an seine ungefähre Ausgangsposition fährt (nur Ungefähr, weil es bei der Wegmessung immer zu leichten Abweichungen kommt )und dann mittels Triangulation, Optisch, Induktionsschleifen, ... das letzte Stück in die Ladestation sucht.
Die einfachse Methode der genauen Ladestationssuche dürfte eine Induktionsschleife sein.
Du legst einen Schleifenring im Abstand von einigen Metern um die Ladestation und führst die Enden der "Schleife" direkt in die Ladestation sodass sobald der Robotter die Schleife gefunden hat ihr in eine beliebige Richtung folgt und in der Ladestation landet.
Du könntest auch ein Programm erstellen dass über zurückgelegten Weg, verbrauchte Energie und ungefährer Akkurestkapazität berechnet wie lange und weit der Robotter noch fahren kann bis er zurückkehren muss.
Seit längerer Zeit beschäftige ich mich auch mit dem Problem "Wie komme ich zur Basisstation zurück"
Unterm Strich verfolge ich nun zwei Ansätze:
1. Folge dem Begrenzungsdraht bis zur Station
2. Die Basisstation Sendet kontinuierlich eine Frequenz mit einem 433Mhz Modul aus. Dieses Signal wird mit zwei Empfängern auf meinem Roboter empfangen. Die beiden Empfängerausgänge sind mit einem AND-Glied verbunden und über einen RC-Glied erhalte ich somit eine Spannung.
Der Roboter müsste dann solage sich drehen, bis die Spannung = 0 wird.
Einen Haken hat das Ganze, da die Richtung auch um 180° falsch sein könnte. Dieses Problem wollte ich mit einem einfachen Kompass beseitigen.
Das müsste doch funktionieren ?
Problem ist nur das ein "AND-Glied" digital arbeitet und es dann schwer wird ne analoge spannung am ausgang zu messen....
aber wenn du statt nem "AND-Glied" n OP-Amp nimmst...oder die signale
direkt im µC verarbeites, könnte das klappen....
man könnte das ganze noch mit foglendem Aufbau (siehe anhang) verbessern (Richtcharakter erhöhen):
die roten punkte sind deine empfänger. der Abstand d ist nun so gewählt (möglichst lambda (= c/f, wobei c die Geschwindigkeit des signals ist, das könnte mit Funk problematisch werden, da c dann die Lichtgescwindigkeit ist, aber mit Schall gehts ja [c_schall = 340 m/sec]),
dass die Differenz zwischen den beiden aufgefangenen Signalen 0 ist,
wenn der Sender auf der Verbindungssgeraden der beiden Empfänger liegt.
Also mit 433Mhz System (ist noch die frage wie genau sich die Frrequenz einstellen lässt):
c= 300000km/sec
f= 433 MHz
lambda = 300000000 m/sec / 433000000 Hz = 0,69284 m
hmm recht viel....alternativ nim lambda/2 und die Signale müssten invers zueineander sein, damit das ganze stimmt.
Um das Richtungsproblem auszuschalten wird eben auf einer Seite der Anordnung das Signal abgeschirmt...(schwarzer Block)...hmmm...da muss man mit reflektionen aufpassen....oder das ding wird nicht geschirmt und du machst zwei messungen....
Ich hab letzt ne recht interessante HP zur Funkpeilung gesehen.....google vlt. mal nach "funkpeilung" und ....*überleg*....*lichtaufgeh* "FUCHSJAGD"...so hiess das.....
die Anleitung ist dann zwar für Handbetrieb, lässt isch aber auch bestimmt µC-controlled umsetzen.
edit:
Da war auch gleich Bauanleitung/Schaltplan für nen "Fuchs", also dem Sender und für nen Peilempfänger...das wärs doch...dann müsste man nur noch den empfänger µC-tauglich machen
Mit den Reflektionen muss ich dir recht geben, aber die Umsetzung mit dem AND-Glied in eine Analogspannung sehe ich eher als unproblematisch.
Die handelsüblichen Funksender und Empfänger arbeiten alle Digital und mit durch das AND-Glied bekomme ich eigendlich direkt ein PWM-Signal.
Die Sender und Empfänger benuten die 433Mhz nur als Trägerfrequenz, das eigendliche Signal sollte mit einer Frequenz entsprechend Lamda/2 und dem Antennenabstand gewählt werden.
Dieses in eine Analoge Spannung umzusetzen ist ja auch kein Problem.
Also bleibt eigendlich nur noch das Problem mit den Störungen und Reflektionen übrig. Vieleicht könnte man diese durch einen Encoder / Dekoder in Griff bekommen. Ich weiß nicht wie schnell diese Dekoder arbeiten. Aber vieleicht kann uns da jemand weiterhelfen.
P.S.: Das Prinzip mit den beiden Empfängern verwendet auch Elektrolux beim Automower (Rasenmäher). Kleiner Sender mit ca. 8 m Reichweite und zwei Empfänger auf dem Mäher.
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