Tim551 Montiert

Ich habe den Laserscanner nun auf dem Roboter anstelle meines LiDARS montiert. Der Scanner ist auf Gummi gelagert, so das möglichst keine Vibrationen vom Roboter auf den Sensor übertragen werden. tim551montiertIch werde den Sensor nun voraussichtlich doch über Ethernet ansteuern, da ich von Sick den Hinweis bekommen habe, dass die Funktion des Senors über USB möglicherweise eingeschränkt ist. Zu diesem Zweck werde ich einen Netzwerkswitch, welchen ich von Sick bekommen habe, auf dem Roboter anbauen.

LiDAR montiert

Mein selbstgebautes LiDAR Modul (Light detection and ranging) ist nun fertig und auf dem Roboter montiert. Dazu wurde der Schrittmotor von unten an eine Alludibondplatte geschraubt, welche ich dann mit Alurohren an dem Chassis des Roboters befestigte. IMG_5352Auch die Elektronik (Schrittmotortreiber, Spannungswandler für den Sensor) sind auf der Platte untergebracht. Der Kabelwust ist super in einer Fotodose versteckt.IMG_5351

Scaner fertig gebaut

Das LiDAR ist nun fertig. Der Infrarotsensor ist auf einer Aludibondplatte befestigt.  Diese Platte ist an der Achse des Schrittmotors festgemacht. Die Ansteuernung des Motors erfolgt nun mit einem neuen Treiber, dies funktioniert problemlos. Sobald der Scaner auf dem Roboter montiert ist, werde ich mein Sensordatenvisualisierungsprogramm (cooles Wort) so umschreiben, dass es die Daten eines 180° Scans anzeigt.image1

Viele neue Kabel. Gut, das der Bot jetzt Kabelkanäle hat..

Viele neue Sachen

So, hier mal ein etwas längerer Beitrag über alles, was seit der Ankunft (das meisste in den Sommerferien) an dem Roboter passiert ist.

Ein großes Problem war die Mechanik (speziell die Radbefestigung direkt an den Motoren und die Befestigung der Odometriescheiben). So wurden die Motorachsen bei schneller Fahrt stark belastet, die Räder schlackerten und die Scheiben lösten sich. Da nun aber Auswahl der Komponenten beschlossen und die Elektronik getestet war, konnte ich wie seit Anfang an geplant, den Roboter auf eine neue Platte aufbauen. Wegen der Probleme, die ich mit der Radaufhängung hatte, überlegte ich mir auch hier für ein neues Konzept. Ebenso fand ich eine Lösung für die Unterbringung der vielen Kabel und der Odometriescheiben. Ich bin froh, dass ich erst ein Provisorium baute, so konnten nun alle bis hier gesammelten Erfahrung in die finale Hardware einfließen.

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Das neue Chassis des Roboters hat eine Abmessung von 48 mal 41 cm und ist aus 4 mm dickem Alu Dibond (dem Gleichem Materieal wie die Räder). Damit ist der Roboter nun etwas größer, die Sperholzplatte war 42 mal 30 cm groß.

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Die Räder sind jetzt auf einer eigenen Achse befestigt. Diese wird von einem Kugellager auf jeder Seite gehalten. Auf der Achse sind die Odometriescheiben nun zwischen zwei Muttern eingeklemmt. Die Achsen sind mit einem Keilriemen mit den Motoren verbunden. Hier ist eine kleine Untersetzung, die Räder drehen also etwas langsamer, dafür aber kräftiger.

Die Kabel der Motortreiber und der Lichtschranken sind nun in Kabelkanälen untergebracht.

Es fehlen auf der Platte noch manche Sachen: der Raspi, Spannungswandler, der Sensormast und Akkus. Den drehbaren Entfernungsmesser werde ich auf einer Plattform über dem vorderen Motortreiber platzieren.

Robot on the road

Ich habe jetzt das cmps10 Modul auf einer Aluminiumstange 60 cm über dem Roboter montiert. Das ist wegen dem Magnetfeld der Motoren nötig, damit der Kommpas störungsfrei arbeiten kann. Ich kann es jetzt mit dem Raspberry Pi über I2C auslesen und der Kommpass erreicht in meinen Tests meißt eine Genauigkeit von +-1°. IMG_2921Mein Programm lässt den Roboter jetzt -egal wie er am Anfang steht- immer nach norden fahren. Das funktioniert sehr gut. Natürlich benutzt der Roboter dabei seinen (noch) starren IR Sensor, um Hindernissen auszuweichen.

So ist diesess Programm mein erstes für diesen Roboter mit zwei Aufgaben: Der Bot soll nach Norden fahren und die Motoren entsprechend regeln. Bemerkt er ein Hinderniss, soll er diesem ausweichen, danach aber wieder seinem langfristigem Ziel nachgehen.

Verbesserte Motorbefestigung

Die Motoren waren -trotz der Moosgummies- immer noch nicht ganz fest. Das habe ich deutlich gemerkt, als ich erste Versuche machte, Kurven zu fahren. Die Motoren drehen sich bei engen Kurven in ihren Halterungen. Auch rutschten sie vor und zurück, was schon mehrere Drehgeberscheiben kaputt gemacht hatt. IMG_2738So waren die Motoren bis jetzt befestigt.

Nun sind die Motoren mit Schellen befestigen, wie sie auch zur Rohrmontage verwendet werden. Diese sind zwar ein ganzes Stück schwerer als meine vorherige Befestigung, halten die Motoren aber absolut sicher.IMG_2742Jetzt halten jeweils zwei Schellen einen Motor.

Erfolgreicher Tag

Heut hatt ganz viel geklappt: alle Drehgeberscheiben sind fertig an den Achsen montiert. Ich habe das nicht mit einer dickeren Mutter gelöst, sondern einfach die Scheibe vor die Messingverbindung von Motor zu Achse geklebt. Allerdings ist erst eine Lichtschranke fertig montiert und verkabelt.IMG_1443Die Programmierung hatt allerdings nicht auf Anhieb funktioniert. Aus irgendeinem (noch zu findenden) Grund verzählt sich das Programm bei der Impulszählung. Bei dem LED-Testprogramm flackern die Dioden aber wenn man das Rad dreht – an der Schalltung liegts also nicht!
Noch etwas funktioniert: eine Verbindung über Rs232. Ich habe es geschafft, Daten von meinem µC an den Pc zu schicken und dort auzuwerten. Genau so wird die Verbindug zwischen Raspi und µC funktionieren.

Drehgeber

Die Drehgeberscheiben sind (endlich) fertig! Es war zwar eine ziehmliche Schnippelarbeit, alle Scheiben genau auszuschneiden, aber es ist geschafft. IMG_1433Die erste ist auch gleich montiert und da zeigt sich ein kleines Problem: die Mutter, die die Scheibe vom Rad trennt und für Abstand sorgt, ist zu dünn. So passt die Lichtschranke dort nicht hin. Jetzt muss ich Heute oder Montag noch dickere Muttern kaufen.IMG_1438

Hier die Problematik als Bild. Die Lichtschranke ist allerdings noch nicht festgeschraubt, nur raufgelegt.

Professionelles Material

Heute hatt die Post mir ein großes Paket gebracht. In dem Paket: viele Sachen von einem professionellen Modellbauer geschickt. Von Handschuhen und Staubmasken über Schleifschwämme zu Polystyrol (weiße Plastikplatten) und Sekundenkleber. Mit dem Polystyrol kann ich dann endlich meine Drehgeber für die Lichtschranken bauen.IMG_1431

Eine Schablone für die Scheiben habe ich auch schon, die muss ich nur noch ausdrucken und auf die Platten kleben, dann kann ich die Scheiben in der richtigen Form ausschneiden.

Genauer Plan der Drehzahlmessung

Die Lochscheibe für die Drehzahlmessung wird direkt zwischen Achsbefestigung und der Mutter, die das Rad hällt, eingeklemmt. Es bleibt genug Abstand zum Rad, um die Lichtschranke anzubringen. Sie wird auf einem Aludibondstreifen zusammen mit der Schalltung montiert. Dieser wird dann auf dem Roboter festgeklebt. Aus was ich jetzt die Lochscheibe herstelle, weiß ich noch nicht. Vielleicht reicht dicke Pappe da schon aus..IMG_1217

Gegen die Möglichkeit, die Messung mit hell-dunkell Scheibe und Fotodiode zu realisieren, habe ich mich entschieden, da ich bereits mit dem ASURO schlechte Erfahrung mit der  Methode gemacht habe. So ändern sich die Werte, wenn man z.B. in der Sonne oder im Schatten fährt. Das macht die Messung fehleranfällig.