Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

fischertechnik in General
Forumsregeln
Bitte beachte die Forumsregeln!
Benutzeravatar
Bjoern
Beiträge: 331
Registriert: 04 Jan 2018, 12:34

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bjoern » 04 Feb 2021, 19:16

Hallo Klaus,

ich kenne jetzt deine Motoren nicht. Wir nutzen ja für unseren ftPwrDrive NEMA14 Motoren mit 0,8A wobei wir den Controller Standardmäßig auf 0,7A beschränken. Da werden aber keine Kabel heiß. Und ich nutze die normalen ft-Kabel dafür.

Ist aber auch eine Frage wie die Motoren eben angesteuert werden, auch wenn Sie sich nicht bewegen.

Und ja die haben Gewicht.....Und dein Akku wird da nicht lange halten wenn die Motoren sich bewegen....
Wir empfehlen ja auch ein 5A Netzteil, um auf der sicheren Seite zu sein wenn du die max. 4 Motoren auch anschließt.

Björn

Bastelklausi
Beiträge: 70
Registriert: 03 Jun 2020, 19:32

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 08 Feb 2021, 18:28

Hallo Bjoern,

danke für deine Antwort. Ich nutze die beiden NEMA-14 Motoren, die im Original Fischertechnik Kasten zum Buch enthalten sind (in der ersten Auflage des Kastens) mit einer Speed von 200. Mit den dickeren Kabeln gibt es keine Probleme.

Bislang nutze ich immer noch das Programm "Plot-Bereich" bestimmen. Ich nutze das mit Erweiterungen, wie z.B. SD-Card Reader ansteuern und Servo ansteuern um die Servowinkel für PenUp und PenDown zu bestimmen.

Der Akku hat viele dieser Tests durchgehalten; akkumuliert so etwa eine halbe Stunde; und er war noch nicht leer. Klar, ein Netzteil ist natürlich besser.

Nachdem die grundlegenden Funktionen gegeben sind, geht es demnächst ans Plotten. Es sind ja genügend HPGL-Dateien vorhanden; danke an die Autoren!

Bis demnächst
Klaus

Speerwerfer
Beiträge: 87
Registriert: 01 Apr 2018, 09:32
Wohnort: Oldenburger Münsterland

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Speerwerfer » 14 Feb 2021, 19:17

Hallo Dirk,
Dirk Fox hat geschrieben:
07 Jan 2021, 00:26
Hallo Martin,
Speerwerfer hat geschrieben:
06 Jan 2021, 21:43
Das einzige was noch nicht klappt: Das Feedback per Vibration.
bei meinem PS2-Controller musste ich im Setup() die Vibration erst aktivieren mit
ps2x.enableRumble();
Vielleicht hilft das auch bei Dir?

Beste Grüße und viel Spaß damit,
Dirk
Nun muss ich mal fragen: Ich habe meine ursprünglichen Test mit einem original Arduino UNO gemacht. Allerdings eine alte Version. Damit wurde das Gamepad gefunden. Auch die Messung des Tastendrucks und die Vibration funktionierten am Schluss.
Nun wollte ich den Buggy aus dem Buch erweitern und habe Probleme mit dem dabei benutzten Clone eines UNO R3. Das Gamepad wird nicht erkannt. Ich hab jetzt mal das Motorshield runtergenommen und das Gamepad direkt angeschlossen. Auch kein Erfolg. Auch eine Änderung der Pins auf 4-7 statt 10-13 bringt nix. Ein weiterer Clone eines anderen Herstellers funktioniert auch nicht. Und das macht mich jetzt nachdenklich. Habt Ihr Erfahrung mit den Clones des UNO?
VG
Martin

Benutzeravatar
H.A.R.R.Y.
Beiträge: 965
Registriert: 01 Okt 2012, 08:38
Wohnort: Westpfalz

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von H.A.R.R.Y. » 14 Feb 2021, 21:04

Hallo Speerwerfer,

manche Clones werden unter "falschem " Namen verkauft.
Bist Du sicher, dass es ein Arduino Uno R3 ist (egal woher)?
Liefert Dir der Verkäufer Deines Clones einen Schaltplan zur Kontrolle?
Stimmt die Betriebsspannug (Vcc)? Manche haben 3V3 anstelle 5V.
Und die unterschiedliche Betriebsspannung könnte unterschiedliche Taktfrequenzen bedeuten. Wenn da der SPI-Vorteiler nicht angepasst wird, kann es an der Stelle haken.

Grüße
H.A.R.R.Y.
[42] SURVIVE - or die trying

Speerwerfer
Beiträge: 87
Registriert: 01 Apr 2018, 09:32
Wohnort: Oldenburger Münsterland

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Speerwerfer » 14 Feb 2021, 22:29

So, den NoName Arduino V1 habe ich nun auch am laufen. Wenn ich den PS2 Controller einschalte, und die Verbindung zum Empfänger steht, dann mache ich einen Reset des Arduino und dann läuft es bestens.

Bei dem Arduino R3 Clone, funktioniert es nicht. Was mir auffällt, die Power und Mode LED am Controler blinken vier mal hintereinander, wenn ich den Reset am Arduino gemacht habe. Keine Ahnung was das bedeutet. Ich versuch mal im Netz zu suchen ...
VG
Martin

Bastelklausi
Beiträge: 70
Registriert: 03 Jun 2020, 19:32

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 14 Feb 2021, 22:36

Hallo zusammen,

Hab jetzt mal den Plotter in Betrieb genommen. Grundsätzlich ist die Funktionalität gegeben. Was noch Probleme macht, ist der Schreibkopf mit der Servo-Ansteuerung. Nach Ermittlung der Winkelstellungen für UP und DOWN geht es zwar im Prinzip, jedoch steckt hier der Teufel im Detail. Wird der Stift etwas zu fest aufgesetzt, summt das Servo und der Stift verkantet sich leicht; immerhin schreibt er dann. Genauso kann es sein, dass der Stift sehr knapp über dem Papier bleibt und der Plotter malt "in die Luft". Ich werde mal versuchen, ob ich einen Federmechanismus hinbekomme, sodass der Stift auf das Papier gedrückt wird ohne dass das Servo leidet.

@alle: wie schätzt ihr den Einfluss auf das Servo ein, wenn es längere Zeit gegen Widerstand ankämpft?

@Pirx: JA, die Schrittmotoren werden auch bei meinem Modell nach einigen Minuten Betrieb sehr heiß. Da ich sie dann noch (kurz) anfassen kann ohne mir Brandblasen zu holen, schätze ich mal so um die 50°C.

@H.A.R.R.Y.: ich befasse mich seit über 3 Jahren mit Arduino Technik. Von den Uno R3s nutze ich sowohl Original Arduino R3 und viele unterschiedliche Clones. Bislang sind mir noch keine Inkompatibilitäten aufgefallen. Allerdings habe ich noch nie ein Gamepad angschlossen.

@Bjoern: Der FT Akku mit 1800 mAh kann den Plotter betreiben. Nach ca. einer halben Stunde habe ich ihn ans Ladegerät angeschlossen und er hat ca. 1 Stunde nachgeladen. Für nicht allzu komplexe Zeichnungen sollte es zumindest testweise gehen. Für größere Zeichnungen sollte in der Tat ein Netzgerät genommen werden.

Viele Grüße
Klaus

Speerwerfer
Beiträge: 87
Registriert: 01 Apr 2018, 09:32
Wohnort: Oldenburger Münsterland

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Speerwerfer » 14 Feb 2021, 23:04

Ich werde alt und blind ... Asche auf mein Haupt. Ich habe es bei dem verbauten R3 Clone viermal hintereinander geschafft, zwei Patchkabel um einen Pin versetzt einzustecken. Kaum macht man es richtig, gehts auch :-)
VG
Martin

Benutzeravatar
Dirk Fox
ft:pedia-Herausgeber
Beiträge: 1543
Registriert: 01 Nov 2010, 00:49
Wohnort: Karlsruhe
Kontaktdaten:

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Dirk Fox » 14 Feb 2021, 23:53

Hallo Klaus,
Bastelklausi hat geschrieben:
14 Feb 2021, 22:36
Nach Ermittlung der Winkelstellungen für UP und DOWN geht es zwar im Prinzip, jedoch steckt hier der Teufel im Detail. Wird der Stift etwas zu fest aufgesetzt, summt das Servo und der Stift verkantet sich leicht; immerhin schreibt er dann. Genauso kann es sein, dass der Stift sehr knapp über dem Papier bleibt und der Plotter malt "in die Luft". Ich werde mal versuchen, ob ich einen Federmechanismus hinbekomme, sodass der Stift auf das Papier gedrückt wird ohne dass das Servo leidet.
die Positionierung habe ich mit dem Hilfsprogramm ziemlich präzise vorgenommen; das geht ja gradweise. Ein wichtiger Trick: die Unterlage (siehe auch die Tipps & Tricks-Seite). Ich habe unter dem Papier eine etwas dickere Kunststoff-Folie liegen, die bei gespannten Papier für eine ziemlich gleichmäßige Schreibfläche sorgt. Dann klappt das sehr gut mit dem Stift, auch ohne dass der Servo "nachdrückt".

Herzlicher Gruß,
Dirk

Bastelklausi
Beiträge: 70
Registriert: 03 Jun 2020, 19:32

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 17 Feb 2021, 18:51

Hallo Dirk,

vielen Dank für den Hinweis. Ich muss noch weitere Optimierungen der Stiftaufnahme machen. Außerdem bin ich ein wenig an die Grenze des Bereichs gestoßen (gegenüber Endlagentaster). Da ist noch Feinschliff notwendig.

Grundsätzlich läuft das Gerät und es ist faszinierend dabei zuzusehen, wie die Zeichnung entsteht. Und die Geräuschkulisse ...

Die Schrittmotoren werden tatsächlich sehr heiß. Geschätzt eher 60 °C als 50 °C. Für die Zeichnung "Optik" hat der Plotter ca. 25 Minuten benötigt. Mit dem FT Akku mit 1800 mAh bin ich ausgekommen.

Hier ein Foto der Zeichnung. Das Gekrakel liegt an meinen Versuchen, den Stift einzuspannen. Bei den konzentrischen Kreisen ist der Plotter an den Anschlag der X-Achse geraten.
IMG_Plot_Optik.jpg
IMG_Plot_Optik.jpg (67.32 KiB) 1175 mal betrachtet
Beste Grüße
Klaus

Bastelklausi
Beiträge: 70
Registriert: 03 Jun 2020, 19:32

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 18 Feb 2021, 18:25

Hallo zusammen,

Ich habe den Strombedarf des Plotters leicht unterschätzt :o Dass ich die Datei "optik.plt" mit einer Akkuladung habe plotten können, war pures Glück. Der Akku hat fast 2 3/4 Stunden geladen. Demnach müsste er fast leer gewesen sein.

Heute morgen habe ich mein Labornetzteil dran gehängt. Exakt 9,0 V eingestellt und die Strombegrenzung auf Maximalwert 3,3 A eingestellt. Als der Plotter loslegte, geriet das Netzteil sofort an den Anschlag und die Spannung knickte auf etwa 6,6 V ein. Somit war nach wenigen Sekunden Schluss mit Plotten. Ich habe mir jetzt ein Universalnetzteil bestellt, das 9 V und 5 A unterstützt. Mal sehen, ob das reicht.

Inzwischen nutze ich weiter den Akku für kurze Tests und kleine Zeichnungen.

Beste Grüße
Klaus

Benutzeravatar
Bjoern
Beiträge: 331
Registriert: 04 Jan 2018, 12:34

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bjoern » 18 Feb 2021, 19:05

Hi Klaus,

genau deswegen haben wir für den ftPwrDrive eben ein 12V und 5A Netzteil im Programm....

Björn

Benutzeravatar
Dirk Fox
ft:pedia-Herausgeber
Beiträge: 1543
Registriert: 01 Nov 2010, 00:49
Wohnort: Karlsruhe
Kontaktdaten:

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Dirk Fox » 18 Feb 2021, 19:41

Hallo Klaus,

uff... ich habe die fischertechnik-Schrittmotoren mit dem Plotter getestet, musste sie dafür aber (gegen familiären Protest) aus dem 3D-Drucker ausbauen und habe daher die meisten Plots mit den NEMA-14-Motoren von Pololu erstellt, die wir auf der Material-Webseite empfehlen. Mit denen war das 1,5A-Netzteil kein Problem. Vielleicht sollte ich das als Hinweis auf die Webseite setzen...

Aber irgendetwas scheint mir noch bei Deinen Plots zu "hakeln"; der Ausdruck sieht an ein paar Stellen arg "verschoben" aus. Das sieht eher nach einer mechanischen Ursache aus. Die Schnecken sollten ganz leicht drehen und trotzdem möglichst wenig Spiel haben. Und der Rest muss fest sitzen...

Beste Grüße,
Dirk

Bastelklausi
Beiträge: 70
Registriert: 03 Jun 2020, 19:32

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 20 Feb 2021, 19:42

Hallo Dirk,

herzlichen Dank für deine Antwort.

In der Tat hakelt es da noch bei meinem Plotter. Ich muss die Mechanik nochmals überprüfen.

Das 5A Netzteil ist heute gekommen und tut seinen Dienst. Es wird nur leicht warm.

Was mir aufgefallen ist, im Zusammenhang mit den von FT im zugehörigen "Kasten" gelieferten Schrittmotoren: die werden tatsächlich nach einigen Minuten "höllisch" heiß; eher 70°C. Aber nicht nur die Motoren werden heiß, sondern auch die Chips auf dem Adafruit Motor Shield.
Die von dir benutzten Motoren habe ich mir angesehen; sie ziehen 0,5A pro Wicklung, d.h. beide Motoren mit beiden Wicklungen ziehen 2A.
Die Motoren von FT ziehen auf jeden Fall mehr als 0,8A pro Wicklung (mein Netzteil hatte ja bei 3,3A abgeriegelt), vermutlich 1A pro Wicklung. Das sind 4A in Summe. Der Motor Shield soll 1,2A je Motoranschluss liefern können, aber in Summe nur 3A. Ich habe nun Bedenken, dass das auf längere Sicht gut geht. Ein Hinweis auf der Webseite wäre sicher gut.

Viele Grüße
Klaus

Bastelklausi
Beiträge: 70
Registriert: 03 Jun 2020, 19:32

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Bastelklausi » 20 Feb 2021, 22:50

Hallo zusammen,

Nach Anpassung der Skalierung auf Faktor 2 und Überarbeitung der Stiftaufnahme mit vorheriger genauer Ermittlung der Winkel für StepUp und StepDown ist nun eine ganz ordentliche Zeichnung gelungen. Könnte man schon als ziemlich präzise bezeichnen. Das macht dann Spaß. :)

Okay, es bleibt dabei, dass sowohl die Motoren als auch die Chips auf dem Motor Shield "höllisch" heiß werden. Es ist zum Glück gut gegangen. Ein kleiner FT Lüfter mit XS-Motor und Luftschraube (separat über Akku betrieben) kühlt die Chips so gut er kann ;)

Und hier das Ergebnis:
IMG_Plotter_Ellok.jpg
IMG_Plotter_Ellok.jpg (99.21 KiB) 912 mal betrachtet
Dirk, das ist doch schon ganz okay, oder?

Beste Grüße
Klaus

Benutzeravatar
Dirk Fox
ft:pedia-Herausgeber
Beiträge: 1543
Registriert: 01 Nov 2010, 00:49
Wohnort: Karlsruhe
Kontaktdaten:

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Dirk Fox » 21 Feb 2021, 11:49

Hallo Klaus,

das sieht schon sehr gut aus. Ein klein wenig "wackelt" die eine oder andere längere Linie noch; das könnte an der Befestigung des Stifts liegen. Ich habe bei meinen letzten Experimenten (da war das Buch schon gedruckt) sein oberes Ende zusätzlich durch ein Rollenlager geführt, damit er bei Richtungswechseln möglichst wenig "ausweicht"; vielleicht hilft das.

Zu den Steppern: Vielen Dank für Deinen Hinweis. Nach den Daten, die ich zu den fischertechnik-Motoren (Moons 14HS5404-02N) finden konnte, haben die einen Nennstrom von max. 1,2 A; das sollte das Adafruit Shield ja noch aushalten.

Womöglich könnte die Betriebsspannung die Ursache sein: Zwar liefert das Netzteil des 3D-Druckers 19V und 6,3 A - also Leistung satt. Allerdings habe ich eben gesehen, dass zumindest der Moons 14HS5404-01N mit einer Nennspannung von 4,08 V angegeben wird (die Nennspannung vom 14HS5404-02N konnte ich nicht finden) - vielleicht sind den Motoren die 9V Spannung zu viel? Versorge das Motor Shield vielleicht versuchsweise mal mit lediglich 5V.

Beste Grüße,
Dirk
Zuletzt geändert von Dirk Fox am 21 Feb 2021, 12:58, insgesamt 2-mal geändert.

Lars
Beiträge: 508
Registriert: 25 Okt 2016, 21:50

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Lars » 21 Feb 2021, 12:39

Hallo zusammen,
Dirk Fox hat geschrieben:
21 Feb 2021, 11:49
Zu den Steppern: Vielen Dank für Deinen Hinweis. Nach den Daten, die ich zu den fischertechnik-Motoren (Moons 14HS5404-02N) finden konnte, haben die einen Nennstrom von max. 1,2 A; das sollte das Adafruit Shield ja noch aushalten.
die Erwärmung, von der hier die Rede ist, dürfte ungesund sein. Bei der Angabe einer Stromstärke für einen Schrittmotor frage ich mich natürlich, ob die so durch alle Wicklungen gleichzeitig oder nur durch eine zur Zeit oder maximal als Summe fließen darf. Außerdem stellt sich die Frage nach der maximalen Frequenz, mit der sich die Stromflüsse ändern dürfen. Wenn man einen Schrittmotor mit höheren Frequenzen betreiben möchte, müßte er eigentlich auch feiner geblecht sein oder gleich aus gesintertem Material bestehen. Ich vermute bei einer derartigen Erhitzung einen Fehler in der Steuerung.

Mit freundlichen Grüßen
Lars

Benutzeravatar
Dirk Fox
ft:pedia-Herausgeber
Beiträge: 1543
Registriert: 01 Nov 2010, 00:49
Wohnort: Karlsruhe
Kontaktdaten:

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Dirk Fox » 21 Feb 2021, 12:56

Hallo Lars,

ja, eine solche Erwärmung ist ohne Frage ungesund. Ich habe leider kein vollständiges Datenblatt von den fischertechnik-Steppern; ich versuche einmal die Daten von fischertechnik zu bekommen. Wenn die 1,2 A Nennstrom sich auf eine Wicklung beziehen, ist das natürlich viel zu viel - meine Pololu-Motoren ziehen 0,5 A je Wicklung.

Ich bin mir auch nicht sicher, ob die an den Motor angelegte Spannung bei einem Schrittmotor Einfluss auf den Nennstrom hat. Vermutlich ist die Geschwindigkeit des Plotter-Algorithmus einflussreicher: Da der größte Teil der Bewegungen aus einzelnen Schritten besteht, könnte vielleicht auch eine Verlangsamung des Plots die Erwärmung verringern (ein kleines Delay im Bresenham-Algorithmus ergänzen).

Beste Grüße,
Dirk

Benutzeravatar
MasterOfGizmo
Beiträge: 2109
Registriert: 30 Nov 2014, 07:44

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von MasterOfGizmo » 21 Feb 2021, 13:42

Dirk Fox hat geschrieben:
21 Feb 2021, 12:56
Ich bin mir auch nicht sicher, ob die an den Motor angelegte Spannung bei einem Schrittmotor Einfluss auf den Nennstrom hat. Vermutlich ist die Geschwindigkeit des Plotter-Algorithmus einflussreicher:
I=U/R ... zumindest wenn man mal nur den ohmschen Aspekt der Motorspulen betrachtet, was bei stehendem Motor auch passt. Bzw. P=U^2/R. Die Spannung geht also sogar im Quadrat in die Leistung ein.

Die Bewegung dürfte dem sogar entgegenwirken. In dem Fall legst Du ja eine Wechselspannung an und für die steigt der Wiederstand der Spule.
Für fischertechnik: Arduino ftDuino http://ftduino.de, Raspberry-Pi ft-HAT http://tx-pi.de/hat

Benutzeravatar
Dirk Fox
ft:pedia-Herausgeber
Beiträge: 1543
Registriert: 01 Nov 2010, 00:49
Wohnort: Karlsruhe
Kontaktdaten:

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von Dirk Fox » 21 Feb 2021, 16:27

Danke, Till -

ich dachte, das wäre bei Schrittmotoren komplizierter (siehe z.B. http://www.schrittmotor-blog.de/die-sac ... -spannung/).
Also sollte es helfen, das Motor Shield nur mit 5V zu versorgen - der Nennstrom sollte dabei auf rund 60% fallen.

Beste Grüße,
Dirk

Benutzeravatar
MasterOfGizmo
Beiträge: 2109
Registriert: 30 Nov 2014, 07:44

Re: Modelle aus Baukasten und Buch Fischertechnik-Roboter mit Arduino

Beitrag von MasterOfGizmo » 21 Feb 2021, 22:07

Da steht m.E. genau das, was ich geschrieben habe. Das was ihr mit den normalen Endstufen macht ist ja genau Konstantspannungsbetrieb. Und wenn bei Drehung und vor allem Microstepping durch die dann auftretenfen Frequenzen der Strom durch die Spulen sinkt, dann kann man mit höherer Spannung gegenhalten. Aber ihr nutzt doch normale H-Brücken, oder? Dann fliesst der volle (Gleich-)Strom durch die Wicklungen.
Für fischertechnik: Arduino ftDuino http://ftduino.de, Raspberry-Pi ft-HAT http://tx-pi.de/hat

Antworten