Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lageerkennung


von Ahha (Gast)


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Hallo Zusammen

Ich lese mich nun seit ein paar Tagen über die Lageerkennung von 
beweglichen Geräten ein (Roboter / Quadrokopter) usw.

In einem ersten Versuch möchte ich nun gerne selbst einmal eine solche 
Lageerkennung in ein Projekt einbinden. In einem ersten Schritt was ganz 
simples, nur um zu sehen ob ich das Prinzip verstanden habe. Dazu habe 
ich mit einem Freund einen kleinen Roboter gebaut, der auf zwei Räder 
"steht" und sich wenn möglich selbst ausbalancieren soll.

Uns geht es aber primär nicht darum diese ganze Lageerkennung zu 
realisieren, sondern eher aus einem fertigen Winkel die Räder des 
Roboters zu steuern.

Wenn ich alles richtig verstanden habe benötigt man dafür einen Gyro und 
ein Accelerometer. Die Werte der beiden Sensoren werden mit Kalman 
zusammenaddiert. Soweit richtig? Dazu findet man auch einige tolle 
Projekte über Google und der nachbau eines solchen Teils dürfte nicht 
all zu schwer sein.

Da wir aber nicht unbedingt an der direkten Entwicklung dieser Erkennung 
interessiert sind, stellt sich uns nun die Frage ob es eine bereits 
fertige leiterplatte gibt, welche die Fusion mithilfe von Kalman bereits 
übernimmt und die Fusionierten Daten der beiden Sensoren fix-fertig über 
irgendeine Schnittstelle zur Verfügung stellt? Kennt da jemand von euch 
irgendeine Leiterplatte, welche sowas macht?

Falls nicht, werden wir uns das ganze wohl selbst bauen müssen. Hat 
dafür von euch jemand ein gutes Tutorial, vielleicht auf Deutsch? Auf 
Google finden wir viele Dinge auf Englisch, was die Erklärung von Kalman 
nicht sehr einfach macht, da unsere Englischkenntnisse Eingeschränkt 
sind.

Vielen dank für jeden Tipp!

von Cyblord -. (cyblord)


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Fertige Schaltungen dieser Art findet man in Steuergeräten von 
Multikoptern und Segways.

> Da wir aber nicht unbedingt an der direkten Entwicklung dieser Erkennung
> interessiert sind,
An was denn dann?

> stellt sich uns nun die Frage ob es eine bereits
> fertige leiterplatte gibt, welche die Fusion mithilfe von Kalman bereits
> übernimmt und die Fusionierten Daten der beiden Sensoren fix-fertig über
> irgendeine Schnittstelle zur Verfügung stellt? Kennt da jemand von euch
> irgendeine Leiterplatte, welche sowas macht?
Mit wäre neu, dass Leiterplatten überhaupt so etwas können. Es könnte 
wenn dann Bauteile geben, welche eine solche Funktion realisieren. Am 
ehesten irgendwelche fertigen ASICs oder FPGAs.
Aber meist muss sowas doch direkt auf die Anwendung abgestimmt sein, ein 
Universalbaustein ist daher eher unwahrscheinlich.

> Falls nicht, werden wir uns das ganze wohl selbst bauen müssen. Hat
> dafür von euch jemand ein gutes Tutorial, vielleicht auf Deutsch? Auf
> Google finden wir viele Dinge auf Englisch, was die Erklärung von Kalman
> nicht sehr einfach macht, da unsere Englischkenntnisse Eingeschränkt
> sind.
Ohne Englischkenntnisse wird das sowieso nichts mit der Entwicklung von 
irgendwas im Bereich IT/Elektronik. Wie kommt es dass ihr da Probleme 
habt? Wie alt seit ihr denn? Englisch wird doch schon sehr lange regulär 
an Schulen gelehrt.

gruß cyblord

von Ahha (Gast)


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cyblord ---- schrieb:
> Fertige Schaltungen dieser Art findet man in Steuergeräten von
> Multikoptern und Segways.

Ist uns bekannt, allerdings wollen wir uns nicht irgendeinen Flight 
Controller für X-Euro's kaufen und dann davon nur einen bruchteil 
brauchen.

cyblord ---- schrieb:
> An was denn dann?

An der Umsetzung, die Räder des Roboters anhand der Daten korrekt 
bewegen zu lassen.

cyblord ---- schrieb:
> Mit wäre neu, dass Leiterplatten überhaupt so etwas können. Es könnte
> wenn dann Bauteile geben, welche eine solche Funktion realisieren. Am
> ehesten irgendwelche fertigen ASICs oder FPGAs.
> Aber meist muss sowas doch direkt auf die Anwendung abgestimmt sein, ein
> Universalbaustein ist daher eher unwahrscheinlich.

Schlecht ausgedrückt. Versuche es noch einmal Anhand eines Beispieles:
https://www.sparkfun.com/products/retired/10010
Sowas in der Art suchen wir, blos dass wir gerne noch einen Teil auf 
einem solchen Board hätten, der die gesamte Fusion von Kalman direkt 
übernimmt, dass wir das also nicht selbst realisieren müssen.

cyblord ---- schrieb:
> Ohne Englischkenntnisse wird das sowieso nichts mit der Entwicklung von
> irgendwas im Bereich IT/Elektronik. Wie kommt es dass ihr da Probleme
> habt? Wie alt seit ihr denn? Englisch wird doch schon sehr lange regulär
> an Schulen gelehrt.

Ich 13, er 12. Englisch können wir von der Schule aus schon, aber das 
ist halt alles Schulenglisch. Wenn ich nach erklärungen für Kalman 
Google kommen in den meisten Beschreibungen zu viele Wörter vor die wir 
nicht verstehen.

von 132 (Gast)


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Ahha schrieb:
> Falls nicht, werden wir uns das ganze wohl selbst bauen müssen. Hat
> dafür von euch jemand ein gutes Tutorial, vielleicht auf Deutsch?

Kauft halt eine IMU, das gibt es inzwischen schon fertig zu kaufen. 
Google hilft. Ob auf Englisch oder Deutsch - verstehen tust du den 
Kalmanfilter ohnehin nicht. In diesem Forum gibt es schätzungsweise 5 
Leute die den Kalmanfilter und dessen Zusammenhänge wirklich verstanden 
haben. Also solche die Fragen dazu beantworten könnten. Da muss man halt 
Erfahrung in Systemtheorie und Mathematik haben ... Alle anderen 
verwenden ihn einfach als Blackbox und kommen damit sehr gut zu Recht.

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