Hallo liebes µC- Forum! Ich bin ein Schüler einer HTL und muss nächstes Jahr im Rahmen einer Diplomarbeit einen Linienverfolgungsroboter bauen der auch an einem Roboterwettbewerb (Robotchallenge) teilnehmen soll. Nun würde ich gerne von Ihnen einige Meinungen und Ideen zu unserem noch wagen Konzept hören. Als Grundkonzept haben meine Kollegen und ich uns einen eher kleinen (>500g) Roboter überlegt. Weiters wollen wir 2 Motoren für den Antrieb und die Steuerung vorne anbringen (oder ist Hinterradantrieb doch besser?).Außerdem wollen wir einen atmega16 verwenden (mit diesem Kontroller haben wir schon Erfahrung, die Linie (15mm breit/schwarz) soll mithilfe einer Reihe von 5 Infrarot Sensoren erkannt werden, diese sollen ebenfalls vorne am Roboter befestigt sein. Da die Strecke nur wenige Meter (5-6m) lang ist und der Roboter auch klein sein soll, haben wir uns auch gefragt ob es möglich währe Superkondensatoren als Akku zu verwenden? Mein Team und ich würden uns sehr über eure Kommentare freuen und wenn die Informationen nicht ausreichend sind werden wir natürlich alles tun um euch diese zu beschaffen. Lg Kevin
Dich interessiert besonders die Energiedichte der Energiequelle. Und die ist beim Superkondensator bescheidener als bei anderen chemischen Energiequellen (Batterie, Akku). D.h. zum Gewichtsparen nicht optimal. http://nailotik.tripod.com/Superkondensator.html
Hallo Kevin, erzaehl doch mal mehr ueber das Budget, den Zeitrahmen und die Bedingungen des Wettkampfes. Nur dann kann man gezielt Vorschlaege unterbreiten. MfG, Balze, aka AVR Noob P.S.: Sowas habe ich waehrend meiner Studienzeit mehrfach gemacht. Da haette ich heute noch Bock zu. Vielleicht kann ich ja zu einem Erfolg fuer Euer Team beitragen ;-)
Danke für die schnellen Antworten! @ Helfer: Danke für deine Einschätzung! @ blaze: Das Budget beträgt ca 500-900€ die 900€ sind hier aber sicher das Maximum dies ist natürlich für den gesamten Roboter. Der Wettkampf selbst findet Ende März statt und wir beginnen im September also 7 Monate. Dies sind die Bedingungen des Wettbewerbs: http://www.robotchallenge.org/fileadmin/user_upload/_temp_/RobotChallenge/Reglement/RC-LineFollower.pdf Diese sind nicht so streng... Ich freue mich schon auf Rückmeldungen Lg Kevin
Kevin A. schrieb: > Da die Strecke nur > wenige Meter (5-6m) lang ist und der Roboter auch klein sein soll, haben > wir uns auch gefragt ob es möglich währe Superkondensatoren als Akku zu > verwenden? Ist eigentlich relativ sinnlos. Ich würde LiPo Modellbauaukkus verwenden. Die können auch entsprechend Leistung liefern, sind aber auch rel. leicht zu laden. Kevin A. schrieb: > atmega16 Wenn man hinterher noch ein paar Gadgets dazubauen möchte, empfehle ich die Verwendung eines größeren MEGAs - dann hat man noch Spielraum nach oben. Muss aber nicht sein ... Einige Anmerkungen noch: Problematisch ist, was passiert, wenn der Roboter die Linie verliert. Wie habt ihr euch das vorgestellt, dass er sie dann wieder findet - und dann auch noch eine Stelle an der er schon gewesen war. Was für IR-Sensoren? Alternativ könnte man über Farbsensoren nachdenken. Ich denke im Rahmen einer Diplomarbeit kann man da durch etwas höhere Filteralogrithmen implementieren. Evtl. holt man sich noch Hilfe von einem Magnetkompass. Da könnte man schöne Sachen entwickeln - solange es kein Roboter wird, der am linken Rand der Linie anfängt und dann zum rechten oszilliert und wieder zurück =)
Die Idee mit dem Kondensator haben wir jetzt schon mal gestrichen. Danke! Was den µC betrifft: Da es eine Diplomarbeit ist und die Zeit relativ knapp ist denke ich nicht das wir viele Gadgets einbauen können. Außerdem sind wir nach der Diplomarbeit nicht mehr an der Schule also auch nachfolgende Klassen werden sich wahrscheinlich nicht mit unserem Roboter beschäftigen. Und eine wichtige Entscheidung die leider noch nicht behandelt wurde: Motoren hinten oder vorne was ist besser ich würde mich sehr über eine Antwort freuen. Lg Kevin
Kevin A. schrieb: > Motoren hinten oder vorne was ist besser ich > würde mich sehr über eine Antwort freuen. Antriebskonzept generell würde ich als Links/Rechts-Antrieb auslegen, solange keine Steigungen/Hindernisse da sind: (Draufsicht) RRRRRRRRRR AA MMMMMM MMMMMM MMMMMM DRDRDRDR DRDRDRDR DRDRDRDR MMMMMM DRDRDRDR MMMMMM MMMMMM AA RRRRRRRRRR Wobei R = Rad, M = Motor, A = Achse, DR = Drehbares Rad (z.B. von einem Möbel), oder eine auf dem Boden aufliegende Rutschfläche (z.b. habler Tischtennisball). In der flachen Ebene bringt dir dieser Antrieb am meisten Bewegungsspielraum, lässt sich klein bauen und sehr gut steuern. :-)
Kevin A. schrieb: > die Linie (15mm breit/schwarz) > soll mithilfe einer Reihe von 5 Infrarot Sensoren erkannt werden Hoffentlich ist der Boden nicht auch schwarz, rein infrarotmäßig betrachtet ;-) Antriebsräder vorne ist sicher gut. Dabei muß man auf ausreichende Belastung durch das Fahrzeug achten und sich auch die Spurstabilität überlegen (Schwerpunktlage). Den Sensor zur Linienerkennung und Steueralgorithmus sollte an den minimalen Kurvenradius der Linie angepaßt sein?
Hallo nochmal, Kevin A. schrieb: > die Linie (15mm breit/schwarz) > soll mithilfe einer Reihe von 5 Infrarot Sensoren erkannt werden Bei dem Budget wollt Ihr (ernsthaft?) 5 IR LEDs nehmen? Das haben wir vor 15 Jahren so gemacht, weil es nix besseres zu erschwinglichen Preisen gab. Wie waere es mit soetwas: http://de.mouser.com/ProductDetail/TAOS/TSL202R/?qs=3f1SISAG10L6gVS3uKdTtQ%3D%3D davon 5 Stuek und difuse LEDs mit der richtigen Wellenlaenge und Ihr habt die Linie voll im Blick! Die 5 Stueck dann so montiert: (oben ist fahrtrichtung)
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und Ihr koennt 90° sofort erkennen (1), koennt eine Luecke in der Linie sofort erkennen(2) (vorausgesetzt ihr nehmt am "Line Follower Enhanced" Teil.) und bekommt ein gute Auloesung der Linie fuer Euren Fahrt-Regler. Ihr solltet Euch ueber Euer Antreibskonzept einigen. Ich wuerde zwei angetrieben Raeder vorne mit Pendelrad (siehe Floh) oder ein Gestell mit drei Omni-wheels in die engere Wahl nehmen. Ihr muesst Euren Regler (Die Aulegung des Regelers wird Euer goesstes Softwareproblem sein) gedanken machen, der natuerlich vom Aufbau des Roboters abhaengt (welche Radanordnung, wo sitzen die Sensoren, wie schnell sind die Sensoren, wie schnell faehrt der Roboter, welche Winkelgeschwindikeiten schafft der Roboter, ....) Ich gebe Michael Recht. Ihr solltet einen leistungsfaehigeren µC nehmen, um Reserven zu haben. (z.B.:ATmega1284) Der wird genauso programmiert wie ein ATmega16, bietet aber mehr Moeglichkeiten. MfG, Balze (1) Ist der obere senkrechte Sensor komplett weiss, und einer der beiden seitlichen komplett schwarz, geht's 90° um die Ecke (2) Unterbrochene Linien sind nur auf geraden erlaubt. Ist der obere senkrechte Sensor komplett weiss, der unter schwarz und die beiden links und rechts sehen je ein Teil des Striches, muss am waagerechten (ganz oben) die Linie wiederzufinden sein, vorausgesetzt er ist 10cm von der 4er Gruppe entfernt.
Also ich sehe da wenig Probleme. Ausbalancieren kann man das Modell, in dem man Elektronik und Akku entsprechend verteilt. Mechanischer Antrieb ist bei solchen Aufgabenstellungen in der Regel zwei Achsen mit Motoren oder Steppern hinten/Mitte, am anderen Ende eine frei laufende Kugel. Da Ihr schon 5 Sensoren für die Spurhaltung nehmen wollt, kann das Modell auf jeden fall erkennen, auf welcher Seite es aus der Spur gelaufen ist. Damit sollte eine Rückführung nicht so schwer sein. Im Zweifelsfall einen leichten Bogen in Richtung der Lichtschranke fahren, die zuletzt Kontakt mit dem Reflektor hatte. Außerdem kann die Software abschätzen, in welchem Winkel sie auf die Spur getroffen ist, da die 5 Empfänger bei steilerem Winkel schneller die gleiche Spur sehen. Ob ATmega16 oder 128 ist eine Frage das Layouts und der Kosten, aber sonst kein Unterschied in der Programmierung. Wenn Ihr schätzt, dass ein Mega16 reichen könnte, nehmt einen 32er und wegen des geringen preisunterschiedes dann gleich den 64er. Die Erfahrung zeigt, dass eben doch immer 2 Bytes gegenüber der Abschätzung fehlen. Und wegen dem Wettbewerbsgedanken: Es zählt die Code-Größe, nicht die FLASH Größe :) Bei den Motoren müsst Ihr Euch überlegen, was Euch lieber ist: Normale Motoren muss man über eine H-Brücke ansteuern und per PWM regeln. Ihr müsst also etwas Gehirnschmalz in einen Gleichlauf stecken. Außerdem müsste Ihr noch eine Übersetzung einplanen. Naja, es geht auch ganz einfach : http://www.heise.de/mach-flott/projekte/Simpelmobil-Robot-Spurt-1241940.html Stepper brauchen mehrere Steuersignale, kann man per PWM/Timer gut steuern, und die Beschaltung kann bei Halb-/Voll-Schritten recht einfach gestaltet werden. Alternativ kann man fertige Stepper-ICs kaufen, der uC liefert dann nur noch Richtung und Takt als Signale. Außerdem kann man bei Steppern, je nach Größe die Räder direkt montieren. Aber auch Stepper retten Euch nicht vor Schlupf und Kurven :) Also in beiden Fällen muss man die Linie halten.
Hey, Wir haben auch einmal eine Spurerkennung gemacht. Allerdings mit nur zwei Sensoren. Diese haben wir nebeneinander-schräg angeordnet. Von oben: sensor - LED - sensor Von Vorne: led / \ Als Programmierung haben wir dann Abstufungen gemacht. Wenn beide Sensoren gleich schwarz angezeigt haben, dann waren wir mittig auf der Linie. Gabs eine Differenz der beiden, wurde mit den Motoren LEICHT gegengesteuert. Damit waren wir auf geraden Strecken wie auch auf Kurven recht schnell, ohne das der Roboter besonders gezappelt hätte. Viel Spaß beim basteln!
Da es um eine möglichst schnelle Fahrt geht, ist natürlich eine Kameraauswertung Gold wert. Da weiß die Steuerung schon vorher wo es lang geht, ohne lange im Trüben herumzustochern und lange auszuprobieren. Wie sieht die Linie aus? Mit Abzweigungen und toten Verästelungen? Kurvernradien, S-Kurven?
Kevin A. schrieb: > Rahmen einer Diplomarbeit Da muss aber schon ein bisschen mehr kommen als die Auswertung von 5 Photodioden. Das ist 10. Klasse Niveau
Düsendieb schrieb: > Kevin A. schrieb: >> Rahmen einer Diplomarbeit > > Da muss aber schon ein bisschen mehr kommen als die Auswertung von 5 > Photodioden. Das ist 10. Klasse Niveau Beitrag "Re: Linienverfolgungsroboter Hardwarekonfigurationen" Düsendieb schrieb: > Wie sieht die Linie aus? Mit Abzweigungen und toten Verästelungen? > Kurvernradien, S-Kurven? Beitrag "Re: Linienverfolgungsroboter Hardwarekonfigurationen" MfG, Balze aka AVR Noob
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