Panzerlenkung Drehzahlregelung

Gast #4093046
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Hallo Freunde der Elektrotechnik,

wir haben als Schulabschluss Projekt vor einen fahrenden Stuhl zu bauen.
Angetrieben wird das ganze mit zwei Scheibenwischermotoren die direkt 
(ohne Kette o.ä. zwei Fahrradreifen. Gelenkt werden soll mittels 
"Panzerlenkung", also durch unterschiedliche Drehzahl der beiden Räder.

Hat damit jemand schon mal Erfahrungen gesammelt (evtl. im 
Modellbaubereich)?
Klar kann man durch ausprobieren und auch Rechnungen Überlegungen 
anstellen um die verschiedenen Drehzahlen zu bestimmen (schwache 
Lenkung, starke Lenkung etc.), aber bekanntlich ist Erfahrung ja doch am 
meisten Wert.

Also vielleicht will ja jemand seine Erfahrungen und sein Wissen teilen.
#4093338
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Ich hab irgendwo die Kinetik zu einem Differentialantrieb auf Deutsch 
gehabt, finde sie aber nicht mehr. Das hier ist in etwa äquivalent:

http://omicsgroup.org/journals/dynamic-modelling-of-differentialdrive-mobile-robots-using-lagrange-and-newtoneuler-methodologies-a-unified-framework-2168-9695.1000107.pdf

Die Kinematik an sich ist ja eh trivial. Drehzahldifferenz mal Radradius 
(also die "Radumfangsgeschwindigkeitsdifferenz") durch Radabstand ist 
Deine Drehgeschwindigkeit, deren arithmetisches Mittel ist Deine 
Längsgeschwindigkeit. Längs- und Querbeschleunigungen differenziert man 
sich und die Position muß man sich halt aufsummieren/integrieren. Ist 
halt leider keine holonome Angelegenheit.

Meine Erfahrung damit: Ich hatte einen Roboter zur Verfügung, der recht 
große und vor allem harte Räder hatte. Man gab ihm Drehzahlkommandos 
für beide Räder und die Odometrie hat daher erstaunlich gut 
funktioniert. Mit Fahrradreifen geht das sicher nicht so genau.

Jedenfalls ist "differential drive" ein besserer Suchbegriff als 
Panzerlenkung. ;-)
#4093373
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Ich habe den Roboter ausschließlich über Geschwindigkeitskommandos 
(linkes Rad, rechtes Rad) gesteuert (die maximale Winkelbeschleunigung 
konnte man am Gerät parametrieren), die Fahr- und Positionsregelung war 
außen rum. Die Haupträder waren relativ nah unterm Schwerpunkt und das 
Stützrad entsprechend wenig belastet. Wenn die Ultraschallsensoren ein 
Hindernis ein wenig später gesehen haben - was durchaus vorkommen kann - 
ist er fast umgefallen, wenn er mal schärfer gebremst hat.

Zur manuellen Steuerung hab ich ein Eingabefeld für die Computermaus 
programmiert, ging damit prima zu steuern mit der simplen Logik: 
"oben/unten" = Summe der Raddrehzahl und "links/rechts" = Differenz der 
Raddrehzahl, wobei das Differenzdrehzahlkommando mit steigender 
(Längs-)Fahrgeschwindigkeit betragsmäßig begrenzt wurde, also quasi wie 
ein kreisrundes Eingabefeld, kein quadratisches wie bei einem normalen 
Joystick. Sonst hätte ich wohl ähnliches wegen einer zu hohen 
Querbeschleunigung erlebt wie der Paul. Aber sein sehr unterhaltsamer 
Link hat mich immerhin dazu inspiriert, etwas mehr von der Praxis zu 
erzählen.

(Zur Beruhigung wegen der Bewegungsgleichungen: Ich hab den Roboter auch 
nicht mechanisch modelliert, schon ihn zu vermessen wäre ein zu hoher 
Aufwand gewesen, das eigene Gefühl plus vorsichtiges Testen reicht im 
allgemeinen für solche Dinge wie die Dimensionierung einer 
"Querbeschleunigungsbegrenzung". Aber man sollte natürlich auch nicht 
ganz darauf vergessen.)

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