Hallo Leute, ich habe mich für eine recht umfangreiche Bachelorarbeit entschieden in der es darum geht eine Sensorleiste für ein Metallband, das in den Boden eingelassen ist, zu entwerfen, optimieren und idealerweise auch noch für die "Massenproduktion" vorzubereiten. Diese Leiste wird dann an einen fahrenden Roboter gebabbt und der soll dann idealerweise nicht mehr von der Spur (dem Metallband) abkommen. Ich dachte ich schildere mal meine Idee, bin aber eigentlich für alles offen. Ich benutze als Sensoren 5 Spulen, die wie ein > angeordnet sind und einen recht kleinen Durchmesser haben. Alle Spulen bekommen einen 10kHz Schwingkreis und werden von einem AVR mit den echten 10kHz verglichen. Je größer der Unterschied, desto mehr Metall ist vorhanden. Über die 5 Werte wird die exakte Position des Metallbandes interpoliert und nach oben weiter gegeben. Wie der Roboter jetzt seine Position ändert ist nicht mehr mein Bier. Die Idee mit den kleinen Spulen kommt daher, dass ich eine Beeinflussung der Spulen untereinander möglichst ausschließen will und eine große "Streuung" des Feldes erreichen möchte. Dadurch soll es möglich sein Bierdeckel, die von den Bauarbeitern im Estrich vergraben sind frühzeitig zu erkennen und dann rausrechnen zu können. Weitere Probleme kommen von sogenannten Dehnungsfugen, die ebenfalls aus Metall sind, allerdings orthogonal zu der Metallleiste. Diese sollen durch die zweidimensionale Anordnung > erkannt werden. Auch hier ist wieder die Idee die herannahende Störung frühzeitig zu detektieren und bei der nächsten Messung rausrechnen. Mit der Frequenz bin ich mir noch nicht sicher. Diese habe ich von den Schatzsuchern kopiert, weiß aber nicht ob vielleicht eine niedrigere Frequenz besser geeignet wäre, da ich ja nicht 2 Meter in die Tiefe schauen will, sonst macht der Stahlbeton Probleme. Eine weitere Frage wäre wie ich die Spulen am Besten abschirme, schließlich ist der Roboter auch aus Metall und die Platine soll sowas ja auch haben. Gibt es da vielleicht geschickte Methoden die Platine zu wickeln, dass sie das Feld hauptsächlich nach unten abstrahlt? Klar kann ich die Sensoren auch eichen, aber je weniger Metall rundherum detektiert wird, desto sensibler kann ich messen. Ich freue mich auf Antworten und kreative Vorschläge Kai PS: Ich erwarte hier nicht, dass irgendwer meine Arbeit macht. Es geht lediglich um ein Brainstorming, da die gesamte Entwicklung bis zum Prototyp den Umfang einer Bachelorarbeit eigentlich sprengt und ich es mir ersparen will unnötige Aufbauten zu versuchen, die nicht zum Ziel führen
Klingt nicht besonders anspruchsvoll. Aus was besteht denn das Band? Billig-version: Drei Magnetische Näherungssensoren (nichts anderes hast du in deiner Version am laufen) nebeneinander setzen. Millerer Sensor alleine = Band erfasst, geradeausfahren. Linker Sensor (+ evtl mittlerer Sensor) = Linkskurve. Rechter Sensor analog nach rechts fahren. Sofern die Kurvenradien des Metallbandes stets gleich sind ist das vollkommen ausreichend. In der Modelleisenbahn-Stadt in Hamburg fahren die kleinen Autos auf ihrer Bahn, indem ein Magnet, der an einer beweglichen Lenkachse befestigt ist, einem Eisendraht im Boden folgt.
das Material des Metallbandes weiß ich nicht, ich denke aber mal Blech oder Stahl. Das werde ich noch erfragen, magnetisch ist es aber nicht und eine einfache binäre Erkennung (Metallband da oder nicht) ist bereits im Einsatz und fährt regelmäßig gegen die Wand. Daher kommt die Arbeit ja zustande... Wenn es außer dem Metallband nichts metallisches geben würde, wäre es sicherlich einfacher, es geht so nur nicht. Die Kurven sind ebenfalls keine Rundungen, sondern eckig. So anspruchslos wie du das schilderst ist es also nicht. Ich hatte eigentlich auf Tipps von bestimmten Spulen gehofft oder eine Erklärung wie sich die Frequenz auf die Detektionstiefe auswirkt gehofft. Kai
Wenn man dir alle Randbedingungen aus der Nase ziehen muss wird das aber ein unproduktives Brainstorming. Große Spulen haben eine größere Reichweite, Frequenz ist wohl eher Sache des Aufbaus. Aber es wird dir nicht viel bringen, dein Problem ist wohl eher, das der Roboter vom Band runterfährt, die Spur verliert und sich selbstständig macht. Was ich bisher weiß, lässt darauf schließen, das der Roboter durch seine Lenkung dem Band nicht folgen kann. Das Problem ließe sich durch eine andere Anordnung der Sensoren lösen. Wenn das Band nicht in sauberen Kurven sondern nur in 90°-winkeln verlegt wurde zum Beispiel mit fünf Kreuzförmig angeordneten Sensoren. Vorderster Sensor stellt fest, das der Roboter vom Band fährt, während der mittlere und hintere melden, das das Band noch da ist. Jetzt melden in kürze der linke oder rechte Sensor das das Band links/rechts vom mittleren Sensor weitergeht. Nun muss der Roboter noch im Blindflug die Kurve fahren und das Band wieder suchen. Für 45°-Winkel kommen eben noch 4 Sensoren in den Ecken dazu. So eine ähnliche Routine hatte ich damals in meinen ASURO eingebaut, damit konnte er auch rechteckig verlaufenden Linien folgen, und das obwohl er nur einen Phototransistor und zwei LED`s hatte. Wenn die Leute wollen, das der Roboter auch in verdreckter Umgebung nicht die Spur verliert muss man ihm den Weg beibringen, dann wird er auch nur dann um eine Kurve fahren, wenn da eine sein sollte und sonst den Dreck ignorieren.
Sorry, dass ich noch nicht alle Randbedingungen gepostet habe, ich kenne sie eben selbst noch nicht alle. Ideal wäre eine möglichst nicht auf Kurven spezialisierte Sensorleiste, da dadurch das Einsatzgebiet erhöht wird und eine Massenproduktion sinnvoller wird. Was haltet ihr von einer kegelförmigen Spule? Diese müsste doch verstärkt in die Richtung der Öffnung abstrahlen oder ist das Quark? Kai
Wäre es nicht klüger, die Randbedingungen klar abzustecken und das Ergebnis daraufhin zu optimieren? Eierlegende Wollmilchsäue sind einfach ein Kompromiss über alle Bereiche. Heisst: Können alles, aber nichts davon wirklich gut. Das gilt erst recht für Sensoren jeglicher Art, die werden nur all zu oft auf den Anwendungszweck zugeschnitten, das ist einfacher als die Anwendung an die Sensoren anzupassen. Kuck dir mal an was bei IFM alles im Programm ist, nur um dir mal ein Bild zu machen wie weitreichend die Einsatzziele sein können. http://www.ifm.de/ifmde/web/home.htm Deine Kegelspule wird sich an einem Ende wie eine große Zylinderspule verhalten und am anderen Ende wie eine kleine Zylinderspule. Kommerzielle Sensoren benutzen einfach eine simple, nicht besonders geformte Spule in einem RM-Kern, keine Zauberei. Die Unterliegen auch üblichen Beschränkungen: kleine Spulen, kleine Reichweite. Für ein bestmögliches Ergebnis wirst du auch nicht drumherum kommen mit den Roboterjungs zusammenzuarbeiten, der Grund dafür steht oben.
Platte oder Holz? Draht oder Aluminium? Folie oder Kupfer? Becher oder Pappe?
wie ich sehe sind hier sehr viele unterwegs, die einfach mal nur was posten wollen, Kommentare wie von "ich" oder "Neu" bringen doch keinem was. Es handelt sich um Stahlbleck, 4cm breit. Als Kurve kommt jeder Winkel bis 90° in Frage, wird also wohl eine Wollmilchsau werden müssen ;) Da das ganze idealerweise für die Massenproduktion taugen soll, werde ich wohl normale Spulen nehmen müssen. Ich denke ich werde einfach ein wenig damit experimentieren müssen. Kai PS: bitte nur noch konstruktive Kommentare
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.