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 Betreff des Beitrags: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: So 17. Jan 2010, 17:00 
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Ich habe schon einen Thread zu diesem Kleinprojekt in einem anderen Forum aufgemacht. Ich hoffe mir nimmt das Niemand übel.

Also, ich bin gerade dabei einen kleinen insektenartigen Laufroboter zu bauen. Alle Teile bis auf die Servos sind schon angekommen. Ich rechne fest damit, dass auch Diese im Laufe der Woche eintreffen werden.

Der Roboter wird über vier Beine verfügen. Zwei (hinten) werden zusammen fest an einem Motor befestigt sein. Die beiden Forderbeine jedoch verfügen über je einen einzelnen Motor. Die Hinterbeine dienen dafür den Bot horizontal zu kippen, so das immer nur eins der Forderbeine Bodenkontakt hat. Die Forderbeine lassen sich vor und zurück bewegen.

Der Roboter kann also vorwärts, rückwärts und Kurven laufen, als auch mehr oder weniger gute Drehungen an einer Stelle vollführen.

Von der Sensorik her werden erst mal zwei Tastsensoren (Fühler) am Kopf der Roboters sitzen. Photodioden kommen sobald der Bot funktioniert hinzu.

Das Ganze sieht dann also vom Bewegungsablauf her so aus:
Der Roboter läuft vorwärts bis einer der Fühler betätigt wird, dann läuft er einige Schritte rückwärts, dreht sich dann vom Hindernis weg und läuft weiter. Bei Betätigung des anderen Fühlers läuft der Bot auch erst mal rückwärts, dreht sich dann aber in die andere Richtung.
Beim unwahrscheinlichen Fall, dass beide Fühler gleichzeitig betätigt werden, läuft der Bot nur rückwärts.

Ich hätte die Sache noch beliebig viel komplizierter gestalten können aber das passt dann nicht mehr alles auf den Bot drauf.

Hier ist die Schaltung:
Bild
(Hoffe es sind keine Fehler drinnen)
H-Brücken für die Motoren sind nicht extra eingezeichnet. Genaue Werte wird es geben, sobald ich alles durchgetestet habe. Die ICs sind 74HC240.

Ich habe das Ganze auch schon auf einem Testboard aufgebaut. Je zwei LEDs simulieren einen Motor. Es funzt! Bzw. es hat gefunzt, bis ich an einer Stelle zwei Kondensatoren und zwei Widerstände ausgetauscht habe. An diesen Bauteilen kann es allerdings nicht liegen, dass zwei der LEDs nicht das machen, was sie sollen. Daher schätze ich, dass irgendwo ein loser oder falscher Kontakt verbaut ist.

Bild
Im Fordergrund liegt das Brainboard. Ok, "Brain" ist hier wohl etwas fehl am Platz. Das Ganze ähnelt mehr einem Ganglion. ;)

Dieses Schema zeigt den nächsten (geplanten) Roboter. Das soll nur zur Vorstellung dienen. Der Jetzige wird anders aussehen und das Motor-Paar vorne sitzen statt, wie hier zu sehen hinten.
Bild

Auch ein Video von der einfachen Bicore-Basisschaltung gibt es:
http://www.youtube.com/watch?v=q7XiZ8ZO6RE

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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Mi 20. Jan 2010, 12:53 
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cooles viech :awesome:
halt mich am laufenden, bin schon auf ein video gespannt ;)

mfg

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Manch schwieriger Fall endet mit Blitz und Knall.. :mrgreen:

Ich hafte nicht für die inhaltliche Korrektheit meine Beiträge, sowie für Sach- oder Personenschäden.


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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Mi 20. Jan 2010, 19:14 
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Klar.

Die Servos sind heute gekommen. Für den Preis sind die wirklich ordentlich.

Bild

Auch habe ich die Schaltung nun komplett aufgebaut und sie funzt genau so wie ich das wollte. Hier mal ein neues Video.

http://www.youtube.com/user/plasmarist# ... Au3gd3Ats4

Der einzige Mangel sind die verwendeten Dioden. (1n4448) Diese sind nicht gerade zuverlässig, was die Sperrfähigkeit angeht und die scheint obendrein noch zu leiden, wenn die Dioden mal etwas zu viel Strom hatten.

Also falls wer Dioden kennt, die bei 20 Volt einen Strom in Sperrichtung von maximal 25 nA haben und gleichzeitig mehr Leistung verkraften wäre ich ihm sehr dankbar für einen Hinweis. (müssen für den Betrieb bei 5 Volt tauglich sein)
Die Strombelastbarkeit der 1n4448 liegt so weit ich weis bei 200 mA, lieber wären mir alles darüber. Mehr als 500mA brauch ich allerdings nicht.

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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Sa 10. Apr 2010, 16:02 
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Sorry fürs Ausbuddeln aber möglicherweise interessiert's doch noch Jemanden, was bis jetzt passiert ist.

Ich musste feststellen, dass es ohne eine gute Lötstrategie auf Lochrasterplatinen äußerst knifflig ist die Schaltung kompakt unterzubringen.
Ich habe dazu mehrere Versuche gestartet. Von den H-Brücken bin ich schon lang nicht mehr so überzeugt. Sie sind sperrig (viele Transistoren und noch viel mehr Verbindungsstellen) und sie sind im Grunde auch bei meinen kleinen Motoren nicht nötig. Also weg damit.
Statt dessen wurden einfach mehrere der ICs aufeinander gelötet. :mrgreen:

Zwei Schaltungen habe ich in den letzten Tagen gelötet und nur eine funktioniert so wie sie soll. Hier erst mal Bilder von der nicht richtig funktionierenden Schaltung.

Bild

Bild

Bild

Und hier der letzte und erfolgreiche Versuch. Hierfür kam eine Dreipunkt-Streifenraster-Laborkarte auf FR4 Basis zum Einsatz.

Bild

Und jo da hängen etliche Kabel dran. 6 davon sind für die 3 Motoren. 5 kommen definitiv an Minus/Masse. 3 kommen definitiv an Plus. Und die 4 letzten Kabel sind für die Enableanschlüsse beim betätigen der Taster bestimmt. Beim Letzteren kommen noch 4 Widerstände 4 Kondensatoren und 4 Diodenketten zum Einsatz.

Bild
Beim Testen.

Ich habe nun auch verkupferten Stahldraht gefunden. Dieser ist bestens für die Struktur des Bots geeignet.

Ich hoffe ich kann mich nun überwinden das Ding fertig zu stellen.

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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Sa 10. Apr 2010, 17:53 
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Zitat:
Von den H-Brücken bin ich schon lang nicht mehr so überzeugt.

Schau dir vielleicht mal die Chips aus der L293-Serie an. Das sind 4 Halbbrücken in einem 16-pin-Gehäuse. Mit jedem dieser Chips kann man also 2 Vollbrücken aufbauen.
Die Belastbarkeit ist vom Typ abhängig, der L293D verträgt 0,6A und hat interne Freilaufdioden (der L293E verträgt 1A, hat aber die Dioden nicht).
Ich halte von den L293D auch nicht mehr so viel, seit ich mal 2 davon beim Versuch, damit einen Schrittmotor anzusteuern gekillt habe, obwohl die Veschaltung höchstwahrscheinlich richtig war und der Chip nicht überlastet wurde.
Für so einen kleinen Roboter dürften die Dinger aber ok sein.

Zitat:
Ich musste feststellen, dass es ohne eine gute Lötstrategie auf Lochrasterplatinen äußerst knifflig ist die Schaltung kompakt unterzubringen.

Kleiner geht es aber wohl auch auf einer geätzten Platine nicht, außer du würdest SMD-Chips verwenden.

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Ein Leitungsschutzschalter ist kein Lasttrennschalter.


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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Sa 10. Apr 2010, 18:02 
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Herzlichen Dank. :mrgreen:
Ich wusste zwar, dass es so Dinger gibt aber der Gedanke etwas in der Art zu verwenden war irgendwo in der Versenkung. Im Moment funktioniert alles genau so wie es soll aber bei einer uC gesteuerten Schaltung werd ich mir das mit den L293 noch mal ernsthaft überlegen.

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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Mi 7. Jul 2010, 09:13 
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So dann buddeln wir mal die Leichen aus :mrgreen:
Wann gehts denn mal weiter?
Oder ist er schon fertig?

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13. September 1956: IBM 350 5MB Festplatte, 1 Tonne, 1 Mio. Euro
13. Januar 2011: Seagate Barracuda 1.000.000MB, 600g, 50 Euro
Noch fragen?
http://fabian-kastel.de


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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Do 8. Jul 2010, 19:53 
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Ich habe das Ding immer noch in der Projektbox liegen. Die Schaltung funktioniert (zumindest damals) und alle sonstigen Teile sind vorhanden. Die Servos habe ich modifiziert, da sie sich festgefressen haben (Billigteile eben). Nun muss ich das Ding eigentlich nur noch zusammenbauen, sprich das Gerüst löten. Dazu hatte ich damals keine Zeit mehr und danach ist es in Vergessenheit geraten oder aufgrund Desinteresse verdrängt worden.

Also folgendes:
Ich habe begonnen hier etwas Ordnung zu schaffen und wenn ich dann wieder Platz habe (bei 12 m^2 Wohnraum ist das relativ zu sehen) werde ich mal einen Nachmittag darauf verwenden das erste Ding fertig zu bauen aber versprechen kann ich nichts, denn diese Lötarbeiten sind manchmal etwas knifflig und klappen nicht unbedingt auf Anhieb. Ich denke noch vor Anfang der nächsten Woche werde ich mit guten oder weniger guten Neuigkeiten zum Bot rausrücken können.

Ich bin eigentlich kein Feinmotoriker, der sonderlich begeistert von 2,5 x 8 cm großen Laborkartenschaltungen bei denen 18 Anschlüsse wegführen ist. :omg:

Geld für den Nachfolge-Bot wollte ich vorerst aber nicht ausgeben, da zur Zeit noch mindestens 3 Großprojekte in Arbeit sind.

Freut mich, dass es hierzu Interesse gibt. :mrgreen:

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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Mi 29. Dez 2010, 19:50 
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*ausgrab* geiles teil! Funkt es jetzt? Neidisch werd!

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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Do 19. Mai 2011, 20:03 
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Registriert: Mo 29. Nov 2010, 15:10
Beiträge: 21
Wohnort: Hornbach
Den muss man aber oft ausgraben.

das grenzt ja schon an "leichen" Schändung.

aber ich will wissen wies aussieht, weiter gemacht ??


mfg Etoma

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Soll das qualmen und stinken ?!


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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Fr 30. Mär 2012, 13:59 
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Registriert: Mo 26. Mär 2012, 16:55
Beiträge: 147

Spezialgebiet: Microcontroller
Hallo.
Und Sorry fürs Ausbuddeln, aber mich interessiert das gnaze sehr.

Wie weit bist du mittlerweile?
Falls du nicht mehr weitermachst.
Kannst du was zum genauen Bewegungsablauf der Beine sagen?

Gruß
Olaf


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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Do 5. Apr 2012, 18:13 
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Registriert: Do 7. Mai 2009, 14:14
Beiträge: 1776

Spezialgebiet: Fusors
Zitat:
Und Sorry fürs Ausbuddeln, aber mich interessiert das gnaze sehr.
Kein Ding.

Zitat:
Wie weit bist du mittlerweile?
Ich habe fast alle Teile, ich habe die Elektronik fertig aber noch ist nichts zusammengebaut. Das Projekt liegt auf Eis also weiß ich nicht wie lange es dauert bis es hier weiter geht. Im Moment denke ich eher daran gleich etwas Größeres zu bauen.

Zitat:
Kannst du was zum genauen Bewegungsablauf der Beine sagen?
Ich kann es versuchen aber es ist nicht ganz einfach.

Im Normalfall haben immer drei der 4 Beine Bodenkontakt und davon haben in der Regel entweder die beiden Vorderbeine oder die beiden Hinterbein durchgängig Bodenkontakt. Es gibt also zwei Möglichkeiten wie der Bot laufen kann (je nach Konstruktion).

Im Fall, dass immer die Vorderbeine durchgängig Bodenkontakt haben sieht der Bewegungsablauf beim Vorwärts/Rückwärtslaufen wie folgt aus:

-Ruhelage (alle Beine haben Bodenkontakt, der vordere Motor steht in Mittelstellung)
-der vordere Motor dreht sich um ca. 30° im Uhrzeigersinn
-dabei behalten die beiden Vorderbeine Bodenkontakt, der Roboterkörper wird etwas gedreht und dadurch wird das rechte Hinterbein in die Luft gehoben.
-nach Anlauf des vorderen Motors wird das rechte Hinterbein nach vorne und das linke Hinterbein nach hinten ausgelenkt.
-da das linke Hinterbein Bodenkontakt hat drückt es den Roboter linksseitig etwas nach vorne
-nun wird der vordere Motor um ca. 60° gegen den Uhrzeigersinn gedreht (also durch die Mittelstellung und weiter um 30°)
-dabei kommt das rechte Hinterbein wieder auf den Boden und das Linke wird in die Luft gehoben
-kurz nachdem der vordere Motor die Mittelstllung durchlaufen hat wird das linke Hinterbein nach vorne und das rechte Hinterbein nach hinten ausgelenkt
-da zu dem Zeitpunkt das rechte Bein bereits wieder Bodenkontakt hat wird der Roboter rechtsseitig nach vorne gedrückt
-dann dreht sich der vordere Motor wieder um 60° im Uhrzeigersinn und die Hinterbeine werden wieder entsprechend ausgelenkt

Dieser Vorgang läuft fließend ab und bewirkt, dass sich der Roboter leicht schlängelnd nach vorne bewegt. Soll der Roboter rückwärts laufen wird die Phase der Hinterbeinmotoren einfach um die halbe Periodendauer verschoben. Dadurch hat immer das Hinterbein Bodenkontakt, dass nach vorne ausgelenkt wird und so wird der Roboter nach hinten gezogen.

So weit so gut. Für diesen Bewegungsablauf braucht man eigentlich nur 2 Motoren (einen Vorderen und einen, der die beiden Hinterbeine betreibt). Solche zweimotorigen Roboter sind auch das Übliche. Sie haben jedoch den großen Nachteil, dass sie sich bei Wendemanövern sehr schwer tun. Es geht zwar aber sie würgen gewaltig rum.

Daher hat dieser Bot hier zwei Motoren für die Hinterbeine und kann diese somit unabhängig voneinander bewegen.

Um ein Wendemanöver durchzuführen wird nur einer der Hinterbeinmotoren um die halbe Periodendauer phasenverschoben. Dadurch werden beide Hinterbeine gleichzeitig nach vorne bzw. nach hinten ausgelenkt. Es ist schwer sich das vorzustellen. Nehmen wir an der Bot soll sich von oben betrachtet im Uhrzeigersinn drehen. Dann wird das rechte Hinterbein außer Phase gebracht. Immer wenn diese rechte Hinterbein Bodenkontakt hat wird es nach vorne ausgelenkt und zieht den Bot somit rechtsseitig nach hinten und immer wenn das linke Hinterbein Bodenkontakt hat wird dieses nach hinten ausgelenkt wodurch der Bot linksseitig nach vorne geschoben wird. Dadurch dreht sich der Bot mehr oder weniger elegant an der Stelle.

Dieser ganze Bewegungsapparat ist recht empfindlich. Verschiebt man die Phasen der einzelnen Motren etwas kann das einen deutlichen Einfluss auf die Bewegung haben. Auch der Abstand der Beine voneinander, das Gewicht des Bots, der Schwerpunkt des Roboterkörpers, die Form der Füße und der Winkel der Drehebenen der Vorder/Hinter-Beine bezüglich dem Untergrund haben einen erheblichen Einfluss darauf wie gut das Ganze funktioniert.

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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Do 5. Apr 2012, 18:44 
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@Plasmarist: Wenn du die Servos so nutzen willst, wie sie eigentlich benutzt werden, also per Rechtecksignal, kannst auch die Servolib von mir verwenden. Ich habe die an 3 Servos getestet und die rennt soweit zufriedenstellend.
:awesome:
Gruß Jannis


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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Do 5. Apr 2012, 18:54 
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Sag mal, wäre der hier nichts für die Motorchen gewesen? http://www.pollin.de/shop/dt/NTU5ODk4OT ... 57928.html

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"All problems of the world could be settled easily if men wäre only willing to THINK."
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 Betreff des Beitrags: Re: 3 motoriger Laufroboter
BeitragVerfasst: Sa 7. Apr 2012, 01:17 
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Zitat:
@Plasmarist: Wenn du die Servos so nutzen willst, wie sie eigentlich benutzt werden, also per Rechtecksignal, kannst auch die Servolib von mir verwenden. Ich habe die an 3 Servos getestet und die rennt soweit zufriedenstellend.
Danke. Meinst Du eine Lib für ein Programm wie etwa in C (ich setze mehr auf Assembler). Nun falls das gemeint ist: Die Schaltungen für dieses oder ähnliche Projekte arbeiten ganz ohne Software. Diese Schaltungen sind einfach clever zusammengesetzte Konstrukte aus CMOS-Logik-ICs (das Meiste sind invertierende Buffer), Kondensatoren, Widerstände und manchmal ein paar Dioden.

Zitat:
Sag mal, wäre der hier nichts für die Motorchen gewesen? http://www.pollin.de/shop/dt/NTU5ODk4OT ... 57928.html
An Motortreiber habe ich noch gar nicht gedacht, da für dieses spezielle Projekt nur sehr kleine Motoren angedacht waren, die sich durch 3 gestackte Bufferbausteine locker betreiben lassen.

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