ftSwarm sucht Mitmacher

Community-Firmware (cfw), Selbstbaucontroller (TX-Pi, ftduino, usw.), usw.
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elektrofuzzis
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ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von elektrofuzzis » 14 Sep 2020, 07:50

Hallo zusammen,

wir möchten gerne eine die Idee für den kleinsten Controller vorstellen: ftSwarm.

Wie der Name vermuten lässt klein, leicht und in der Lage untereinander zu kommunizieren. Ursprünglich wollten wir ein autonomes Segway für Tom bauen. Da sind wir mit einem universellen Controller wahrscheinlich noch zu groß. Autos, Motorräder, Speedboote für ftMännchen, untereinander agierende Roboter (der selbst aufrämende ft Haufen) oder auch große Modelle bei denen mehrere kleine Controller über das Modell verteilt sind, für den ftSwarm gibt es viele Anwendungen.

Technische Daten: Für Klein und leicht nicht mit Ein- und Ausgängen überfrachtet: zwei Motoren und vier Eingänge. Zur Kommunikation ein I2C Bus, Wifi & Bluetooth. Stromversorgung wahlweise klassisch 9v oder mit LiPo Akkus. Grösse: zwischen ein und zwei Streichholzschachteln oder in ftEinheiten max. 1/4 TXT.

Basis ist ein ESP32, einer der Prozessoren aus IoT Anwendungen. Deutlich höhere Leistungsdaten als die Duinos, Wifi, BT schon on Chip. Sehr großes Framework von Hersteller, ein reduziertes Framework in der Arduino IDE.

Die I/Os entweder als Stiftleiste - im kleinsten Modell direkt mit Flachbandkabel die Motoren anschließen oder über eine Aufsteckplatine normale Bundhülsen/Calilope-Löcher. Den I2C über eine einseitige Stiftleiste, so dass man ein Gyro Sensor direkt aufstecken kann.

Kommunikation untereinander und TXT über Wifi, am liebsten mit MQTT, alternativ REST. Integration in RoboPro und die cfw.

Die Idee ist soweit klar und realistisch, Björn könnte das Ganze produzieren. Nächster Schritt sind Layput und eine sinnvolle Menge fertigen. Das Preissegment dürfte im Bereich unter 45 € liegen.

Für die Firmware braucht es fleißige Hände. Wer hat Lust mitzumachen? Wer findet die Idee cool und würde einen abnehmen? Fehlt was in der HW Ausstattung?

Gruss

Christian und Stefan

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ski7777
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von ski7777 » 14 Sep 2020, 09:14

Das klingt super interessant. Die Idee hatte ich auch Mal, aber mangels Zeit damals verworfen.
Ich kann euch gerne in Bereich Software und Hardware unterstützen

Ich freue mich

Gruß
Raphael

davidrpf
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von davidrpf » 14 Sep 2020, 09:24

Hallo Stefan, hallo Christian,

ich finde eure Idee klasse und würde mich gerne in das Projekt einbringen. Gerade weil ich auch selber schon im Miniaturisierung von ft Controllern gearbeitet habe: Auf diesem Foto sind zwei meiner früheren Projekte:
- 60x60mm: Arduino Micro basierter Controller mit 8 Inputs und 4 Motorausgängen, optional mit BLE Modul bestückbar, I2C
- 60x30mm: Wifi Empfänger für per App ferngesteuerte Modelle, 3 Motorausgänge und zwei Servos, I2C
Leider konnte ich mit meinen Ressourcen nie mehr eine kleine, einstellige Zahl produzieren. Deshalb finde ich es besonders cool, dass durch ein Team und mit Björns Produktionsmöglichkeiten auch "größere" Stückzahlen aufgelegt werden können und dadurch das Projekt für die gesamte Community an Bedeutung gewinnen kann.

Bezüglich der Anschlussmöglichkeiten von Motoren und Eingängen rate ich von Stiftleisten und Flachbandkabeln ab. Der hiermit eingesparte Platz wird meistens durch das nachgelagerte Kabelchaos wieder zunichte gemacht. Sofern die Geometrie es erlaubt, wäre auch ein dritter Motorausgang schön, damit könnte man sich vom BT Smart absetzen. Gerade für die kleinen Modelle wäre auch ein Servoausgang nicht uninteressant. z.B. 45x45mm Raster sollte sich das alles aber umsetzen lassen.

Die Möglichkeiten des ESP32 sind sehr vielfältig und die Frameworks sowie die Erfahrungen aus der Community sind sehr mächtig. Dieser Controller ist in meinen Augen auf jeden Fall die richtige wahl für kleinere IoT Projekte und hätte auch das Potential, eine TXT gänzlich zu ersetzten.

Also zusammengefasst: Ich unterstütze euch gerne bei der Softwareentwicklung, gerne können wir hier noch weiterdiskutieren. Lasst mich wissen, wie es weitergeht!

Beste Grüße
David
Polarkoordinaten Plotter https://youtu.be/u6XwKxZuxqk
Autofabrik: https://youtu.be/mX9JWcca6kQ

sven
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von sven » 14 Sep 2020, 10:28

Hallo!

Das hört sich sehr gut an. Toll das Du auch an eine RoboPro Integration denkst.
Ich würde einen oder ggf. auch mehrere nehmen.

Was schön wäre:
Kopplung von mehreren dieser Interfaces. Dann ist man offen, falls man mehr Ein/Ausgänge benötigt als 1 Interface mitbringt.
BT hast Du ja schon geschrieben. Bitte, wenn irgendwie möglich eine Kopplung mit dem ft BT Controller ermöglichen.
Wenn das Interface von RoboPro online per BT steuerbar wäre - das wäre ein Traum. Das fehlt mir ja immer noch bei den original ft-Komponenten.
Dadurch hätte man die Möglichkeit, sehr einfach eine digitale BSB aufzubauen, eben steuerbar per RoboPro.

Gruß
sven
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elektrofuzzis
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von elektrofuzzis » 14 Sep 2020, 12:04

Hallo Sven,

die Kommunikation untereinander soll auch via Wifi gehen.

BT Fernsteuerung nehme ich mal auf die SW Liste.

Gruss

Stefan

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steffalk
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von steffalk » 14 Sep 2020, 19:04

Tach auch!

Die Idee klingt sehr cool. Die RoboPro-Integration klingt auch cool. Ob ich welche abnehmen würde, weiß ich noch nicht, aber nicht weil's nicht toll wäre, sondern eher wegen tatsächlichem Bedarf und... viel zu wenig Zeit. Aber ergänzend weise ich mal darauf hin, dass auf ESP32 auch das .net nanoFramework (https://nanoframework.net) läuft, sodass man die mit C# und fast vollem .net-Komfort programmieren kann.

Gruß,
Stefan

kräml
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von kräml » 14 Sep 2020, 20:57

Hallo,

aber ja, gerne dabei und das ist genau das was ich auch machen wollte.

Hier auch mal ein Link
https://github.com/hama1067/ft32

Gruß Kräml

kräml
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von kräml » 14 Sep 2020, 21:40

Hallo,

so Nachtrag: In der aktuellen Make 04/2020 werden ESP Firmwares vorgestellt. Diese dienen für Smarthome Anwendungen. Hätten aber für einen ft-Controller auch Vorteile, da schon fertig und so einiges bieten.

Vorgestellt wurden
Laut Tabelle aus dem Artikel können alle vier
* ESP32
* MQTT
* I2C
* UART
* OTA (Over the Air update)

ESPHome und Tasmota können noch Infrarot (senden/empfangen) und auch SPI

Nur ESPurna kann KEIN Stromsparmodus.

ESPHome kann auch ESP-Kamera.

Alle sind unter GNU bzw. ESP-Home zusätzlich MIT lizenziert.

Besonders schön finde ich OTA und ggf. die ESP-Kamera. Dann hätte man diese auch an Bord.

So das wären meine Ideen.

Gruß Kräml

juh
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von juh » 14 Sep 2020, 22:56

Hallo Christian und Stefan,

das ist eine klasse Projekt und ich bin sehr gespannt auf Euer Konzept Ideen und den Fortgang! Was allerdings "den kleinsten" Controller angeht, lege ich den Benchmark mal auf 45x15x15. 8-)

web_DSC_2959.JPG
web_DSC_2959.JPG (59.63 KiB) 7821 mal betrachtet

Das Konzept hat Ähnlichkeitem zu Eurem, ist allerdings modulbasiert. Ich werde das bei Gelegenheit mal in einem eigenen Thread vorstellen, vielleicht ist ja was Interessantes dabei.

vg
Jan

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elektrofuzzis
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von elektrofuzzis » 14 Sep 2020, 23:28

Hallo Jan,

ist das rechte Gehäuse der Controller und das Linke der Motortreiber?

Sehen cool aus.

Gruss

Stefan

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Kali-Mero
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von Kali-Mero » 15 Sep 2020, 08:19

juh hat geschrieben:
14 Sep 2020, 22:56
Was allerdings "den kleinsten" Controller angeht, lege ich den Benchmark mal auf 45x15x15. 8-)
Das Bild sieht eher aus wie 45x30x15 - was ja schon der Hammer ist. 15x15 wär krass :shock:

Grüßle
Der Kali

kräml
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von kräml » 15 Sep 2020, 10:01

@juh Super würde mich über eine Thread sehr freuen.

Wegen der Grösse, für mich muss nicht das Mass der Dinge, sondern die Erweiterbarkeit wäre für mich wichtiger.

Gruß Michl

juh
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von juh » 15 Sep 2020, 10:04

Kali-Mero hat geschrieben:
15 Sep 2020, 08:19
Das Bild sieht eher aus wie 45x30x15 - was ja schon der Hammer ist. 15x15 wär krass :shock:
Oh, Du hast Du recht, Kali, die Breite ist natürlich 30.

@Stefan: nein, das sind zwei Basismodule von vorne (USB, LED, Stromversorgung) und hinten (I2C). Die Platine ist keine Eigenentwicklung, sondern ein Wemos D1 mini pro v1.1.0 (ESP8266), die Erweiterungsmodule sind teils fertige Shields (z.B. Motortreiber) mit 3D-Gehäuse, teils aber auch Eigenkreationen (z.B. Servomodul). Aber ich will Euren Thread nicht hijacken, ich stell das nächste Woche mal genauer vor.

lg
Jan

Edit: Ein 15x15x15 Controller wäre theoretisch möglich: https://www.electronics-lab.com/atto-wo ... ble-board/ Die Frage wäre nur: Wohin mit den Anschlüssen? :lol:

Karl
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von Karl » 15 Sep 2020, 13:00

Hallo,
der "Atto" von "Seedduino" im Eckstein-Shop dürfte von der Größe her gleich sein und wäre auch preisgünstig dort erhältlich. Der "Atto" selbst erst ab 2021 wieder. Hoffe, daß die beiden Controller von der Technik her gleich sind.
https://eckstein-shop.de/Seeed-Studio-S ... gKY1PD_BwE
Anschlüsse einfach per angelötete dünne Leitungen im Bund nach außen führen. Irgendwie wird schon die Möglichkeit im eingebautem Zustand sich bieten.
Nachtrag: Mußte zwischenzeitlich lesen daß der Seeeduino einen Arm-Prozessor hat, also doch nicht gleich dem "Atto". Heißt ja auch "XIAO".
Ob auch mit den "Fischertechniken", elektronische Hardware und Software, irgendwie nutzbar kann ich leider nicht beurteilen. Zumindest wäre der XIAO aktuell erhältlich.

Georg1607
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von Georg1607 » 01 Okt 2020, 20:19

Hallo Christian und Stefan,

tolles Projekt. Ich arbeite momentan an einem ähnlichen Thema und zwar will ich die Bauspielbahn mit dem D1 mini und dem ESP32 steuern.
IMG_0195.JPG
IMG_0195.JPG (41.53 KiB) 7155 mal betrachtet
IMG_0196.JPG
IMG_0196.JPG (21.62 KiB) 7155 mal betrachtet
Ein Multiagentensystem aus Bahnen und Weichen mit jeweils eigenen Controllern soll selbstständig die optimalen Wege ermitteln. Die Positionen der einzelnen Ziele werden durch RFID ermittelt. Den Empfänger sieht man schon auf den Prototypen. Später möchte ich das Modell durch Roboter ergänzen, die Wagons beladen können. Die Kommunikation erfolgt per MQTT, als Programmiersprache verwende ich Micropython.

Viele Grüße

Georg

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ski7777
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von ski7777 » 29 Okt 2020, 23:02

Ich bin aktuell ein wenig unterfordert und hab deshalb ein paar Gedanken angestellt:
Natürlich wollt ihr einen ESP32, aber ich lasse ESP8266 und STM32 Mal noch nicht ganz außer Acht.

Wir können wir die Controller programmieren?
C und C++ sollte klar sein
Von euch kam die Anforderung (Micro)Python. Ich schlage zusätzlich (Tiny)Go vor

Welche Features wollen wir?
  • Digitale Eingänge?
  • Analoge Eingänge?
  • Multifunktionseingänge?
  • Digitale Ausgänge?
  • Analoge Ausgänge?
  • Zähler?
  • Synchronisierung?
Was kann man in 2 Minuten basteln?
Digitale und analoge Eingänge und Ausgänge. Zähler sollte auch schnell gehen.

Sobald aber ein Eingänge umkonfiguriert oder Ausgänge synchronisiert werden sollen, wird es aufwändig.

Lösungen
fischertechnik hat sich wohl auch aus diesem Grund für eine duale Lösung entschieden:
Ein Chip macht den ganzen komplexen low-level Kram und einer kann dynamisch programmiert werden.
Ich würde es gerne ähnlich machen:
Wir bauen "doofe" IO-Boards, die über eine noch festzulegende Schnittstelle angesteuert und auch gekoppelt werden können und "intelligente" Controller, die sich um die Steuerung kümmern.
Die IO-Boards werden dann in C(++) programmiert, die Controller kann man dann programmieren, wie man will. Hier sollten wir dann aber eine Library bereitstellen.
Für Einsteiger könnte man auch eine Kombi aus beidem zusammenbauen.

Soweit von mir
Gegenrede? Anregungen?

Viele Grüße
Raphael

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elektrofuzzis
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von elektrofuzzis » 30 Okt 2020, 10:45

Hallo zusammen,

was wird vor 4 Wochen noch nicht auf dem Schirm hatten sind die Wemos Platinchen. Diese kommen der reinen HW Idee ziemlich nahe.

Deshalb haben wir rein nach den Fragestellungen wie groß, welche Minimum-HW und wie herstellen nochmal einige Gedanken gemacht.

Größe: die Wemos sind cool, brauchen aber aus unserer Sicht für ft immer mind. ein Zusatzboard.

Minimum HW ist für uns der Controller, 2 Motoren, 4 Eingänge. Die Idee eines Adapter Steckers für I2C sollte evtl. auf die Wemos Stecker ausgebaut werden. Dann lassen sich für Bastler fertige Breakouts in Fülle darauf stecken. Das Volumen des ftSwarm kommt dann auf das der zwei Mindest-Wemos-Module.

Herstellen: Es gibt in der Community eine Gruppe mit Lötkolben und 3D Drucker. Diese Gruppe ist mit der Wemos Reihe super bedient, hier ist dann eher Swarm Software angesagt. Die Fertiggeräte ftExtender, ftPwrDrive und der ftDuino zeigen aber, dass es viele fischertechniker gibt, die ein solches Fertiggerät gerne benutzen bzw. nicht löten und drucken können/wollen.

Ist diese Einschätzung richtig? Dann macht der ftSwarm Sinn. Wenn die Antwort Wemos und selber drucken ist, dann sollten wir ein reines SW Projekt aufsetzen.

Gruss

Christian und Stefan

sven
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von sven » 30 Okt 2020, 11:07

Hallo!
Herstellen: Es gibt in der Community eine Gruppe mit Lötkolben und 3D Drucker. Diese Gruppe ist mit der Wemos Reihe super bedient, hier ist dann eher Swarm Software angesagt. Die Fertiggeräte ftExtender, ftPwrDrive und der ftDuino zeigen aber, dass es viele fischertechniker gibt, die ein solches Fertiggerät gerne benutzen bzw. nicht löten und drucken können/wollen.
Du hast damit doch schon die Antwort gegeben.
Wie Du ja selber schreibst, gibt es viele Leute die gerne Fertiggeräte haben wollen und damit macht es doch Sinn ein Fertiggerät anzubieten.
Wer selber löten etc. kann, der kann sich i.d.R. sowas auch selber entwickeln.

Vielleicht wäre es ja möglich beides anzubieten. Also Bausatz und Fertiggerät.
Ich nehme aber mal an, das ein Fertigerät nicht viel teurer als ein Bausatz sein wird.
Somit ist die Frage ob sich jemand für die Ersparnis von ein paar Euro überhaupt hinsetzt und selber lötet.

Bietet man nur einen Bausatz an, dann stößt man sicherlich vielen Leuten vor den Kopf, die das eben nicht selber löten können.
Mit dem Fertiggerät kommen alle auf ihre Kosten.
Ein Spritzguss-Gehäuse wie es auf der ftDuino hat wäre dann auch sehr schön.
Gedruckte Gehäuse machen nur Sinn, wenn jemand das auch selber drucken kann.
Über die Dienstleister wird das viel zu teuer.

Gruß
sven
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ski7777
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von ski7777 » 30 Okt 2020, 11:31

Denkt ihr dran, dass wir bei WeMos nur 5V und einen geringen Strom haben? Für Motoren bedarf es noch Motortribern und für Eingänge noch einiges an Widerständen und co. Dann sind wir wieder dort wo ich gestern war:
IO-Boards und Logik-Boards. Für beides sind WeMos grundsätzlich geeignet, jedoch würde ich für IO einen ATMega 328 oder einen STM32 vorziehen

Mahlzeit
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Re: ftSwarm sucht Mitmacher

Beitrag von Mahlzeit » 30 Okt 2020, 12:17

ftSwarm finde ich auch interessant. Neben dem Formfaktor ist es v.a. interessant eine preisgünstige Alternative zum TXT Controller zu haben, wenn man mehrere Projekte gleichzeitig verfolgt oder verschiedene Projekte interagieren sollen (Roboterfußballmannschaft). An der Stelle wäre für mich Micropython auch wichtig.

Da ich bisher wenig Erfahrung habe stellt sich mir jedoch eine (vllt etwas doofe) Frage zur Lötversion: Welche Vorteile könnte die haben im Vergleich zu Produkten die es schon gibt?

Hintergrund ist, dass es z.B. von Adafruit eine ganze Familie an esp32 und esp8266 dev-boards gibt. Die heißen feather (bzw feather express für die micropython kompatiblen Varianten), https://www.adafruit.com/feather.

Adafruit stellt für diese Boards umfangreiche treiber/api bzw. viel micropython- (circuitpython bei adafruit genannt) und arduino-Beispielcode bereit. Diese Boards kann man durch weitere spezialisiertere kleine dev-boards beliebig ergänzen. Beispiele z.B. gps, motortreiber, led, radio, imu, oled, epaper, dac, etc.

Sie kosten ca. 15-25€/Stk und man kann sie unmittelbar mit Fischertechnik einsetzen: ft-Motor steuern, Servo lenken, LEDs an/aus, Fischertechniksensoren auslesen, Dritthersteller i2c Sensoren, einfache Programme schreiben, alles möglich. Man muss dafür nichts am grundlegenden Code anpassen um das mit ft zu nutzen. Und wem das noch zu groß ist, der nimmt den Adafruit ItsyBitsy M0 Express, der auch micropython kann und nur 3,5cm x 1,8cm groß ist. (Kostenpunkt 11,40€).

Ich kenne diese Produkte nur aus dem Internet aber, wenn ich über die Resourcen verfüge das zu nutzen, also Löten und 3d drucken kann, was könnte denn der ftswarm an dieser Stelle noch besser machen, dass es sich lohnt zu diesem zu greifen?

Was mir einleuchtet ist, dass es ganz anders aussieht, wenn ich mir 3 ftSwarm Controller zulegen kann, diese fertig bei mir ankommen und ich die dann Plug and Play in meinen ft-Projekten einsetzen kann, ohne über weitere Werkzeuge zu verfügen (ich habe z.B. keinen 3d Drucker / Lötkolben). Das wäre ja in der Größe ein Alleinstellungsmerkmal.

VG, Dennis

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