Verfolgungsrennen

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fishfriend
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von fishfriend » 11 Jun 2022, 21:54

Hallo...
Also, die Achse vom Getriebe muss nach ganz unten.
Plastikachsen gehen nicht so gut. Ich dachte erst das man die Räder einfach anklickt. Das geht nicht.
Insgesammt hat das Modell ein wahnsins Drehmoment. Das Metallmodell hat eine Unterlage aus Bodenplatten an dem es festgeschraubt ist.
Nicht ohne Grund. Ansonste dreht sich die Platte wo der Motor drauf ist.
Ich bleib mal dran...
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey
ft Riesenräder PDF: ftcommunity.de/knowhow/bauanleitungen
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atzensepp
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 31 Jul 2022, 15:35

Hallo zusammen,

hier ein Vorschlag für eine elektromechanische Lösung:
Verfolgungsrennen mit Elektromechanik 1
Verfolgungsrennen mit Elektromechanik 1
VR1.JPG (128.06 KiB) 2890 mal betrachtet
  • Koaxialer Antrieb mit 2 Motoren
  • Für die unterschiedlichen Geschwindigkeiten werden die Motoren mit unterschiedlichen Spannungen (2 Netzteile) betrieben
  • Obere Mitnehmerscheibe (für Radfahrer 1) mit Umschalt-Stein wird von großem Zahnrad unten von Motor 1 angetrieben
[list|Schleifkontakt für Taster unten an Motorachse[/list|
  • Untere Mitnehmerscheibe (für Radfahrer 2) mit Freilaufnabe und Schleifring wird von großem Zahnrad von Motor 2 angegrieben.
  • Taster beidseitig an der unteren Mitnehmerscheibe (für Radfahrer 1)
  • Schaltkontakte werden über einen Doppelschleifring und einen Achs-Schleifkontakt herausgeführt
  • Umschaltung erfolgt mit einer RS-Relais-Schaltung
Beschreibung
Die untere Scheibe dreht schneller als die Obere. Wenn die untere Scheibe die Obere eingeholt erreicht ein Taster den Umschalt-Stein und das RS-Flip-Flop wird ausgelöst. Dadurch bekommt der Motor für die untere Scheibe die kleinere Spannung und wird langsamer. Der Motor für die obere Scheibe bekommt die höhere Spannung und wird schneller. Wenn die obere Scheibe die Untere eingeholt hat, wird der andere Taster betätigt und das RS-Flip-Flop schaltet um, so dass wieder der untere Motor schneller wird und das Spiel von Neuem beginnt.
(Der Antrieb von unten für die obere Scheibe ist notwendig, da die Arme für die Radfahrer frei rotieren müssen. Der Arm der unteren Scheibe kann sich frei über das Z10 des oberen Getriebeantriebs hinweg bewegen. Die Kabel für Motoren und Taster werden am Boden entlang geführt und mit einem Blatt Papier abgedeckt, damit sie von den Radfahrern nicht "mitgenommen" werden und es zu einem Kabelfang kommt. Die Lagerung im festen Bezugssystem erfolgt unten, was etwas unschön aber m.E. nicht vermeidbar ist.)

Herausforderungen:
Die Lösung für die Schleifringe haben mich etwas Mühe gekostet. Mit den gängigen ft-Lösungen bin ich nicht klar gekommen, da die Kontakte nicht zuverlässig waren. Der verwendete Federmechanismus funktioniert gut. Aber durch die Schleifkontakte hat die untere Scheibe einen größeren mechanischen Widerstand. Dies kann durch einen kleinen Widerstand an Motor 2 ausgeglichen werden. (Daher bräuchte man eigentlich 4 Spannungen :-( oder wir "benachteiligen" Radfahrer 2 mit größerem mechanischem Widerstand :-) )
Vielleicht sollte man die Umschaltung berührungslos über Reflex-Lichtschranken machen. Dann wird der "Umschalt-Stein" durch einen Spiegel ersetzt.
Cool wäre natürlich, wenn man axial über Lichtleiter einkoppeln könnte.

Jetzt muss man nur noch die schicken Radfahrer bauen und an Armen dranhängen.
Dateianhänge
Blick auf den Achskontakt
Blick auf den Achskontakt
VR5.JPG (82.79 KiB) 2890 mal betrachtet
Unterer Antrieb und Anschluss für Achs-Kontakt
Unterer Antrieb und Anschluss für Achs-Kontakt
VR4.JPG (94.13 KiB) 2890 mal betrachtet
Die oberen Schleifkontakte
Die oberen Schleifkontakte
VR3.JPG (138.46 KiB) 2890 mal betrachtet
Verfolgungsrennen mit Elektromechanik 2
Verfolgungsrennen mit Elektromechanik 2
VR2.JPG (149.04 KiB) 2890 mal betrachtet

Karl
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von Karl » 31 Jul 2022, 20:57

Hallo,
Cool wäre natürlich, wenn man axial über Lichtleiter einkoppeln könnte.
4mm MS-Rohr Aussendurchmesser mit 2mm bis 3 mm Innendurchmesser und eingebrachtem Lichtleiter.
Ein- und Auskoppelelemente, LED bzw. optischer Empfänger müssen sich nicht mitdrehen, spart Schleifringe.

atzensepp
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 02 Aug 2022, 19:29

Hallo Karl,

Dein Vorschlag mit dem MS-Rohr ist gut. Für Lichtleitung in eine Richtung wird das funktionieren. Bidirektional ist schon anspruchsvoller und ich bin mir nicht sicher ob das mit Hobby-Mitteln geht: Reflexion des Lichts mit einem Spiegel zurück durch die Faser.
FO.JPG
FO.JPG (94.4 KiB) 2759 mal betrachtet
Das reflektierte Signal ist vermutlich sehr schwach. Man braucht am Ausgang vermutlich noch eine Sammellinse. Käme auf einen Versuch an.

Ansonsten könnte man eine Faser von oben und eine von unten verwenden. Aber der Aufbau kommt dann mit den Armen für die Radfahrer in die Quere.

Grüße
Florian

Update:
Starke LED-Lampe mit ft-Linse auf Tos-Link-Kabel fokussiert.; Zwischen Linse und Lichtleiter: Objektträger als Strahlteiler;
Am anderen Ende Spiegel nahe am Austritt des Lichtleiters (keine Linse)
starkes Streulicht von der Lampe aber Reflex kann am Strahlteiler deutlich beobachtet werden

Update 2:
Mit Fototransistor + 100k Widerstand und Blende beträgt der Spannungshub zwischen Reflex und nicht Reflex ca. 0.7V (Utot=6V)
Das sollte für eine saubere Detektion ausreichen. :lol:

Karl
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von Karl » 03 Aug 2022, 00:52

Hallo Florian,
bidirektione Kommunikation rein mit Licht über einen Lichtleiter wäre möglich ähnlich der sog. "On-Wire-Schnittstelle" der
früheren Firma Dallas. Nur mit "Handshaking" in etwas einfacherer Form bezüglich des Protokolls.
Klar, könnte man auch über Schleifringe machen, ist allerdings dann sehr störanfällig. Vor allem bei höheren Geschwindigkeiten
der Datenübertragung. Schleifringe dann nur für die einfache Stromversorgung.
Rein mit Licht über Optiken eine Kommunikation in beiden Richtungen ist sicherlich mehr als anspruchsvoll. Vor allem mit den
Hobbymitteln.
"TosLink"-System wäre auch eine Möglichkeit. Ist prinzipiell doch auch eine Eindraht-Schnittstelle.

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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 03 Aug 2022, 01:05

Hallo Karl,

für das Radrennen brauche ich nur ein Signal, wann die Radfahrer sich eingeholt haben. Da bin ich inzwischen zuversichtlich, dass ich das mit einer Lichtleiter-Reflex-Lichtschranke wie oben beschrieben hinbekomme. Was Du vorschlägst geht weit über das hinaus, ist aber sehr interessant.
Man könnte z.B. die Stromversorgung induktiv machen und dann über Lichtleiter kommunizieren. Mit einem kleinen Microcontroller im rotierenden System ließen sich tolle Sachen machen wie Rotationsdisplays (Persistence of Vision)

Florian

PS: mit einer ausgedienten OralB-Zahnbürste hätte man schon eine drahtlose Energieübertragung und einen kleinen Microcontroller, den man auch programmieren kann: Das wäre dann einHacken einer Zahnbürste.

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EstherM
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von EstherM » 03 Aug 2022, 15:20

Hallo Florian,
eine schöne Idee. Wenn schon nicht nur rein mechanisch, wäre es dann nicht am einfachsten mit einem Controller und einem Abstandssensor?

Gruß
Esther

atzensepp
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 03 Aug 2022, 16:15

Hallo Esther,

Der Abstandssensor müsste auf einer der rotierenden Scheiben sein. Und dann besteht das Problem, das Signal an die "Bodenstation" (festes System) zu übertragen. Und dann kämen wieder Schleifringe ins Spiel. Oder denkst Du an eine andere Lösung, die ich mal vor lauter Bäumen im Wald nicht sehe?

Natürlich gäbe es auch die Möglichkeit, mit einem Controller die absolute Position der Antriebsscheiben zu messen (Zähne zählen mit einer Lichtschranke da sich die Radfahrer immer nur eine Richtung bewegen) und bei Differenz 0 zu schalten. (oder rein digital: Zähne von Z40 zählen mit Zähler modulo 40) Oder rein analog die Positionen der Scheiben mit Endlos-Potentiomentern zu messen und mit einem Komparator ein Schaltsignal zu erzeugen.
Ich glaube letzteres wäre sogar noch einfacher.

Florian

Update: man kann natürlich auch die Differenz mechanisch ermitteln. Da gibts in der ft-Datenbank ein Modell zu. Das ist halt wieder schwierig zu integrieren.

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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 05 Aug 2022, 18:56

Hier mal eine Impression von der Reflex-Lichtschranke mit einem Tos-Link-Kabel.
Am Ausgang möglichst dicht ein Spiegel, der das Licht zurückschickt.<br />Man kann auch eine Linse dazwischenklemmen. Damit lässt sich der Abstand zwischen Spiegel und Lichtleiterende vergrößern.
Am Ausgang möglichst dicht ein Spiegel, der das Licht zurückschickt.
Man kann auch eine Linse dazwischenklemmen. Damit lässt sich der Abstand zwischen Spiegel und Lichtleiterende vergrößern.
Lichtleiter-Reflex2.JPG (96.41 KiB) 2549 mal betrachtet
Beobachtung des Tos-Link-Eingangs mit einer Glasplatte als Strahlteiler. Gut zu erkennen: der Reflex in der Mitte; Licht kommt von einer Taschenlampe von links. Rechts kann man das Einkoppel-Ende des Tos-Link-Kabels sehen.
Beobachtung des Tos-Link-Eingangs mit einer Glasplatte als Strahlteiler. Gut zu erkennen: der Reflex in der Mitte; Licht kommt von einer Taschenlampe von links. Rechts kann man das Einkoppel-Ende des Tos-Link-Kabels sehen.
Lichtleiter-Reflex.JPG (62.09 KiB) 2549 mal betrachtet
Übrigens geht es mit dem langen Lichtleitstab von ft sehr gut. Man muss nur zwischen Ausgang und Spiegel noch eine ft-Linse setzen.
Der Lichtleitstab könnte glatt als Achse verwendet werden, wobei ihm das wahrscheinlich nicht gut tut. Und außerdem ist er zu lang.
Und ich würde ihn ungerne durchschneiden.
Ich habe noch 2 gebogene Lichtleiter. Meine taugen leider dafür nicht, weil sie Blasen haben.

Vielleicht weiß jemand, wo man klare 4mm-Lichtleiter kaufen kann.

atzensepp
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 06 Aug 2022, 12:34

Hier der gesamte Aufbau mit optischer Bank aus ft.
Reflex Fiber.JPG
Reflex Fiber.JPG (106.34 KiB) 2493 mal betrachtet
Ich bin wirklich begeistert, wie schnell man mit ft einfache optische Experimente aufbauen kann.

Karl
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von Karl » 06 Aug 2022, 14:37

Hallo,
klare Acryl-Glasstäbe:
[urlhttps://www.acrylic-store.de/acrylglas-xt-runds ... aenge.html][/url]

Auf den Verkaufsplattformen werden meist nur "seitenstrahlende" Lichtleiter angeboten.
Sind eigentlich nicht optimal.
Ich bin wirklich begeistert, wie schnell man mit ft einfache optische Experimente aufbauen kann.
Wenn Fischertechnik dafür wenigstens vernünftige "pädagogisch wertvolle" Kästen herausbringen würde.
Liegt wohl daran, daß dieser Experimental-Bereich allgemein nicht gerade gefragt ist.

atzensepp
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 06 Aug 2022, 18:18

Hallo Karl,

vielen Dank für den ausgezeichneten Link! Genau das habe ich gesucht. Ich habe immer nach Lichtleitstäben gesucht.
Auf die Idee nach Rundstange zu suchen bin ich nicht gekommen.

Vermutlich muss man bei den Stangen die Endflächen noch polieren, was aber kein Problem sein sollte.
Und wenn man sie biegen will, könnte das auch noch eine Herausforderung werden. Oder man nimmt die PMMA-Fittinge und füllt die Gaps mit einer geeigneten Flüssigkeit oder Kleber.

Inzwischen bin ich mit flexiblen Lichtleitern von Conrad weiter gekommen. DerTrick: man muss die Enden mit einem Feuerzeug glatt schmelzen.
Dann klappt das auch. Und von einem alten ausgemusterten Flugdrachen habe ich ein 4mm Glasfaser-Röhrchen gefunden, das als Achse dienen kann.

Viele Grüße
Florian


PS:die dickeren Acrylglasstäbe (halbrund) lassen sich wunderbar als Zylinderlinsen verwenden

atzensepp
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 07 Aug 2022, 00:26

Der nächste "Meilenstein" ist erreicht:
Einkopplung über einen Spiegel von unten in den Lichtleiter, der in einer Hohlachse (Vorschlag Karl) steckt
Kompaktifizierung durch "Seitenlagerung" der Taschenlampe und Einkoppeln mit 2 Spiegeln
Die Auskopplung des Rückreflexes funktioniert, auch wenn viel Licht der starken Taschenlampe verloren geht.
(Und ja: der erste Spiegel ist etwas klein. Hatte keinen größeren zur Hand)
VR6.JPG
VR6.JPG (104.86 KiB) 2432 mal betrachtet
Jetzt fehlt noch:
- Motoren
- Signaldetektion
- Geschwindigkeitsumschaltung,
- die Arme und die Radfahrer

Karl
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von Karl » 07 Aug 2022, 06:47

Hallo Florian,
wäre es möglich statt der Taschenlampe nebst Zubehör eine Abtasteinheit aus
einem alten CD- oder DVD- Player irgendwie zu verwenden ?
https://www.youtube.com/watch?v=ld4d3z3xdOE

atzensepp
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 08 Aug 2022, 00:47

Der nächste Meilenstein "Proof of Concept" ist erreicht:
- Motoren: 2 Mini-Mots jeweils mit Getriebeblock und Z10
- Signaldetektion: ft-LDR + Elektronik-Grundbaustein
- Geschwindigkeitsumschaltung: T-Flip-Flop aus 4 Relais (frei nach D.P. Hendry und A.M. Perry) in Ermangelung eines Flip-Flop-Bausteins :cry:

Lessons Learned:
Die Schaltung mit dem Grundbaustein ist empfindlich und reagiert auf Last am Netzteil. Daher musste ich die Schalt-Elektronik mit einem eigenen Netzteil betreiben.

Was noch fehlt:
- die Arme und die Radfahrer
Das kann noch interessant werden: die Radfahrer müssen über die Steuerkabel fahren.
Naja und schön machen müsste man es auch. Wir könnten es Optodrom nennen
VR7.JPG
VR7.JPG (124.02 KiB) 2335 mal betrachtet
PS: @Karl: Mit Bauteilen aus einem CD- oder DVD-Laufwerk könnte es vielleicht auch klappen. Aber da hat man z.T. unsichtbare Laserstrahlung und muss erst die Ansteuerung herausfinden; Mein Modell hat folgende Nicht-ft-Teile:
1 Lichtleiter, 1 Hohlachse, 1 Glasplatte (o.B.d.A. ein Objektträger), 2 Dioden und eine Taschenlampe
Dateianhänge
T-Flip-Flop mit 4 ft-Relais nach Hendry &amp; Perry (statt mit Taster wird mit A1 vom Grundbaustein geschaltet)
T-Flip-Flop mit 4 ft-Relais nach Hendry & Perry (statt mit Taster wird mit A1 vom Grundbaustein geschaltet)
VR7-Relais.JPG (115.6 KiB) 2335 mal betrachtet

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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 08 Aug 2022, 13:01

Vereinfachungsidee: Statt Licht von außen in den Lichtleiter zu koppeln kann man auch statt des Spiegels eine LED mit einer kleinen Batterie auf die rotierende Scheibe setzen. Dann spart man sich die Taschenlampe und das "Spiegelkabinett". Mit zwei LEDs unterschiedlicher Farbe könnte man dann auch 2 Schaltsignale unterschieden.

Karl
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von Karl » 08 Aug 2022, 17:45

Tja, da steht ja bald dem modellmäßigen "6-Tage Lastenradrennen" auf
geneigter kreisförmiger Bahn nichts mehr im Wege.
https://www.ebay.de/itm/123771550140?_t ... %3A2047675
Andere Fahrzeuge sind sicherlich auch möglich, z. B.,
https://www.ebay.de/b/1-10-Auto-Verkehr ... 7035811969
wäre ulkig,
https://www.ebay.de/itm/163715147583?ha ... BM7Pii4s9g

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EstherM
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von EstherM » 09 Aug 2022, 17:37

Hallo zusammen,
das sieht spannend aus. Auf das fertige Modell bin ich sehr gespannt.
Gruß
Esther

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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von atzensepp » 09 Aug 2022, 17:54

spaßhalber habe ich statt eines Spiegels ein weißes 3cm breites reflektierendes Klick-Band ("Magnetroller") für Radfahrer verwendet und kann den Abstand vom Lichtleiter auf 7cm (!) erhöhen.
  • Lichtleiter - Spiegel: 3mm
  • Lichtleiter - Reflektorband: 7cm
Es gibt graue selbstklebende Reflektorstreifen. Diese funktionieren nicht besser als ein Spiegel und auch die Fahrrad-Scheinwerfer-Reflektoren sind nicht besser. Bei letzteren sind die Reflektor-Prismen zu groß, so dass sie nur auf größere Abstände wirken.
Diese Reflex-Bänder haben kleine Mikro-Retroreflektoren, die die divergenten Strahlen aus der Faser genau dort hin zurückschicken, wo sie ausgetreten sind.

Edit: Wegen Miniaturisierung: Ich hege die Hoffnung, dass wenn man eine 5mm superhelle LED bis auf 7mm an das Lichtleiterende ranbringt und einen kleinen Beamsplitter einsetzt, man den Aufbau vereinfachen könnte.

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MasterOfGizmo
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Re: Verfolgungsrennen

Beitrag von MasterOfGizmo » 09 Aug 2022, 22:13

Hast Du mal einen Laserpointer statt der Taschenlampe ausprobiert? Diffuses in den Lichtleiter eintretendes Licht kommt ja genauso diffus wieder raus. Deine durch Feuerzeug gerundete Lichtleiterenden dürften dann aber eher kontraproduktiv sein, weil sie als Linse wirken.
Arduino für fischertechnik: ftDuino http://ftduino.de, ftDuino32 http://ftduino.de/32

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