Kaufentscheidende Frage

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deaddreamer001
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Kaufentscheidende Frage

Beitrag von deaddreamer001 » 14 Mai 2013, 15:57

Hallo,

ich bin gerade am Ausarbeiten eines Projektes und suche die richtige Plattfom um es umzusetzen.

Ganz einfach gefragt:
Kann ich mit FT Robo ein Fahrzeug bauen dem ich vorgeben kann, dass es, nachdem ich es an einem Punkt abgesetzt habe, eine genau eingegebene Anzahl an Metern (auf den Zentimeter) nach vorne fahren soll, dann 90 Grad dreht und wieder ein paar Meter fahren muss, dann wieder 90 Grad dreht und eine weite Kurve in einem perfekten Radius fährt (es darf hier keine Ecken oder so geben, es muss eine saubere Kurve sein) usw.
Es ist wichtig, dass die eingegebenen Entfernungen genau eingehalten werden...

Kann ich mit FT Robo so was bauen (soll autark fahren)?

Letztendlich hängt davon die Kaufentscheidung ab.

Viele Grüße

Deaddreamer

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x coaster
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von x coaster » 14 Mai 2013, 19:18

Hallo,

Das kannst du natuerlich bauen, da das Interface keine abweichungen bei den Werten hat.

Wo es schwer sein koennte, ist bei der Kurve. Dort musst du sehr genau bauen...
Es kann naemlich passieren, dass sich etwas lockert, beim Bauerbetrieb.

Fazit:

Eigentlich schon, es wuerde aber schwer werden.

LG
Jonas

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laserman
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von laserman » 14 Mai 2013, 20:48

Halli Hallo,

von Fischertechnik gibt es außerdem den Ultraschall-Abstandssensor.
Der ist eigentlich ziemlich genau.

Vielleicht ist auch der Kasten 508778 ROBO TX Explorer was für Dich:
http://www.fischertechnik.de/desktopdef ... lumn_pano/
Viele Grüße, Laserman

deaddreamer001
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von deaddreamer001 » 14 Mai 2013, 22:01

Hallo,

Abstände brauch ich nicht. Ich will einfach einen Weg vorgeben, den das Ding zentimetergenau abfahren muss. Im Endeffekt soll der Roboter mal in einer Halle mit Kreide ein Spielfeld auf den Boden zeichnen und das sind halt einige Meter, die dann aber auch stimmen müssen, da dort natürlich gewisse Vorgaben eingehalten werden müssen.
Von daher soll der Robot einfach nur den einprogrammierten Weg abfahren, nachdem man ihn abgesetzt hat.

ThomasW
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von ThomasW » 15 Mai 2013, 10:26

Hallo

Ich bin sehr skeptisch, ob das machbar ist.

Geradeausfahren ist Dank den Encodermotoren kein Problem, ausserdem gibt's auch noch die geniale Erfindung des Gleichlaufgetriebes. Die genaue Distanz in cm sollte bei langsamer Fortbewegung ebenfalls noch machbar sein.

Aber beim exakten 90° Winkel sehe ich ein Problem. Eine Abweichung vom einem Grad ergibt bei 5 Metern Linienlänge schon eine Endabweichung von ca. 8.7 cm (2 * sin(0.5°) * 5m). Das liegt ja schon weit ausserhalb deiner Toleranz.

Diese Ueberlegung bei der Abweichung vom 90° Winkel gilt unabhängig vom eingesetzten System. Ich frage mich daher, ob deine Anforderungen nicht etwas unrealistisch sind.

Falls du's trotzdem in Angriff nimmst: grosse Räder, nicht unbedingt ein Leichtgewicht und langsame Fortbewegung helfen dabei, die Präzision zu verbessern.

Gruss
Thomas

Ad2
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von Ad2 » 15 Mai 2013, 11:12

Ich glaube auch das du das nie schaffen wirst. Sicherlich nicht mit ft alleine. Auch Gyro, Kompass und GPS sind wahrscheinlich zu ungenau. Das einzige wäre ein absoluter Koordinatenreferenzsystem mit z.B. ein Kamera.

UMueller
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von UMueller » 15 Mai 2013, 12:27

Hallo,
ich habe mal von ROBO TX Traininglab das Explorer Basismodell mit einem modifizierten Basisprogramm2 aufgebaut.
Fährt in einer Schleife 3mal ein Quadrat mit 300 Impulsen (ca. 60 cm) Kantenlänge ab. Geht soweit ganz ordentlich, aber gelegentlich klappt die 90Grad Drehung nicht exact (ca. 10 Grad Abweichung -> Thomas). Angekommen ist er immerhin wieder auf meiner Startplattform (Größe DIN A5).
Wenn die Anforderungen an die Genauigkeit wörtlich gemeint sind, sehe ich da eher schwarz. Und dabei haben wir noch gar nicht recht von den Kurven gesprochen.
Das Modell müßte wohl deutlich komplexer werden, eine Programmierung mit RoboPro könnte dann fraglich sein.

Gruß Ulrich Müller

Nachtrag : Ergebnisse aus des Küche mit PVC-Belag (bisher sehr flache Auslegware) mit 4 Runden a 400 Impulsen und den grobstolligen Originalrädern. Er ist wieder auf der Startplattform (DIN A5) angekommen, aber doch ein wenig schief.

UMueller
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von UMueller » 15 Mai 2013, 13:22

Hallo,

EBEN, deswegen habe ich das auch nur zart angedeutet. Ein Programm war mir doch zu mühsam. Das Quadrat ist ja schon KO, wenn man die Vorgaben wörtlich meint.

Gruß Ulrich Müller

UMueller
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von UMueller » 15 Mai 2013, 14:57

Hallo,

jetzt habe ich das entsprechende Lego Modell (Schnellstart) gebaut und mit Minstorms NXT programmiert :
Geradeausfahren tut er durchaus gut, die rechten Winkel kann er im Prinzip (d.h. ähnlich wie Robo TX). Irgendwelche Kurven könnten eine echte Herausforderung sein.

Gruß Ulrich Müller

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x coaster
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von x coaster » 15 Mai 2013, 16:06

Hallo meine Freunde,

man könnte den Parcour mit einer schwarzen Line versehen und dann den Spurensensor an das Modell bauen.

LG
Jonas

thkais
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von thkais » 16 Mai 2013, 06:14

Moin,

für das Kurven Fahren wäre m.E. ein anderes Fahrzeugkonzept das Richtige: Ein Dreirad. Dabei das gelenkte Vorderrad angetrieben und die Sensorik auf den beiden Hinterrädern.
Dies hat mehrere Vorteile: Die Wegsensoren sitzen nicht auf angetriebenen Achsen, somit würde Schlupf das Ergebnis nicht beeinträchtigen. Kurven fährt man, indem man das Vorderrad lenkt, der Radius wird mit der Sensorik überprüft und kann recht einfach korrigiert werden. Ein solchens Fahrzeug hat Remadus im Biderpool gezeigt.
Dennoch kann es zu Abweichungen bei den Messungen kommen, wenn z.B. Schmutz / kleine Hindernisse auf dem Weg liegen und dadurch einer der Sensoren nicht richtig zählt. Ein Gyro ist da eventuell hilfreich - aber das zu verrechnen wird auch nicht einfach, bis das funktioniert geht viel Zeit ins Land. Gyros sind wegen ihrer Drift nur für kurzzeitige Ereignisse sinnvoll.
Aber allein schon das Aufstellen des Fahrzeugs am Startpunkt würde das Ergebnis nachhaltig beeinflussen - ein paar Winkelminuten verdreht, und das Spielfeld ist einen halben Meter verschoben. Deshalb wäre ein absolutes Messsystem mit Baken (ähnlich GPS, aber mit höherer Auflösung) auch in diesem Fall die bessere Lösung.
Oder man stellt an einigen Punkten Markierungen auf, die mit einer Kamera ausgewertet werden, so dass die Position überprüft werden kann.
Noch eine Idee: Kamera an die Decke, mit einem Sichtfeld, das das gesamte Spielfeld überschauen kann.
Gruß
Thomas

thkais
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von thkais » 16 Mai 2013, 20:15

Moin,

meine Aussage bezog sich auf reine Gyros, und die sind grottig. Und die Verrechnung der Daten ist auch nicht trivial - ich wiederhole mich - das braucht viel Zeit, da durchzusteigen.
Ein IMU wird ein Problem nicht beseitigen können: Wenn der Roboter nicht 100% exakt am Startpunkt ausgerichtet wird, wird das ganze Spielfeld verdreht. Bei Schenkellängen von einigen Metern ist jede Bogenminute relevant. Das liegt daran, dass ein IMU lediglich taugt, relative Messungen zu machen - eine einzige Störung reicht, um das gesamte Ergebnis in Frage zu stellen. Zwar hat sich in letzter Zeit viel getan, aber ich bin nach wie vor der Meinung, dass IMUs nicht als alleiniges Mittel für eine Navigation über längere Zeiträume taugen. Selbst wenn es nur 15 Minuten dauern würde, das Spielfeld aufzuzeichnen (und das halte ich bei den Abmessungen für eine realistische Zeit) würde man von einer Abweichung von 2,5° reden. Das ist bei einer Wegstrecke von 10 Metern immerhin eine Abweichung von gut 43 cm - "Genauigkeit" definiere ich anders, ich halte nach wie vor ein absolutes Messsystem für geeigneter.
Die ganze Diskussion nützt aber dem Thread-Ersteller nicht viel - um auf die anfängliche Frage zurück zu kommen: Das Problem ist lösbar, aber nicht einfach. Es ist eine Frage der richtigen Sensorik und des Aufwands, den man betreiben kann oder möchte. Ob nun "fischertechnik" oder ein anderer Name auf dem Baukasten steht der verwendet wird, ist sekundär.
Gruß
Thomas

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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von Dirk Fox » 16 Mai 2013, 21:57

Hallo zusammen,

vielleicht muss ja auch eine ganz andere Lösung her. Wie wäre es mit einem Ariadne-Faden?
Hin mit Encodermotoren, zurück durch Einrollen des Fadens ;-)

Oder doch lasermans Vorschlag mit den Abstandssensoren - irgendwo gibt es ja schließlich eine Wand; zumindest lässt sich mit einem zweiten Sensor (neben Gyro oder was-auch-immer) vielleicht der Fehler reduzieren. Ein Kompass kann mglw. auch helfen - aber die günstigen sind wahrscheinlich eher zu ungenau (siehe Ulrich Müllers Rechnung). Vielleicht helfen auch Positionslichter an der Strecke, wenn das nicht durch die Regeln ausgeschlossen ist. Und wenn man an thkais Lösung hinten noch weitere Räder anhängt, lassen sich die Fehler durch Staub und Dreck vielleicht herausrechnen. Alles in ein Fahrzeug eingebaut könnte dann eine zwar eingeschränkt ästhetische, aber vielleicht ganz gute Näherungslösung werden.

Die Problemstellung klingt so, als sollte man sie mit etwas "um-die-Ecke-denken" lösen.

Gruß, Dirk

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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von laserman » 17 Mai 2013, 20:10

Hallo zusammen,

hat jemand Erfahrungen mit Omni-Wheels?
Damit müßte doch eine ziemlich genaue 90° Drehung / Fahrt möglich sein...?

Oder man baut zusätzlich ein Fahrwerk um 90° gedreht, was dann für die 90° Fahrt angehoben wird (sodaß immer nur ein Räder- / Kettenpaar auf dem Boden ist). Eines für die Geradeaus-Fahrt. Und das Andere für die 90° Fahrt.

Wie sieht es mit Kettenantrieb aus?
Funktioniert das vielleicht besser?

Vielleicht ist das auch was für die nächste Wikipedia:
Es gibt ja Torantriebe und Seilbahn-"Steuerungen", wo parallel über ein Untersetzungsgetriebe eine Schnecke mitläuft.
Irgendwann ist die Schneckenmutter am Ende angekommen und schaltet etwas um / ab...

Ich hoffe, ich habe mich jeweils klar genug ausgedrückt.
Ansonsten einfach noch mal nachfragen, dann kann ich auch gerne noch mal ein paar Skizzen machen.
Viele Grüße, Laserman

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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von laserman » 17 Mai 2013, 20:11

Hallo zusammen,

hat jemand Erfahrungen mit Omni-Wheels?
Damit müßte doch eine ziemlich genaue 90° Drehung / Fahrt möglich sein...?

Oder man baut zusätzlich ein Fahrwerk um 90° gedreht, was dann für die 90° Fahrt angehoben wird (sodaß immer nur ein Räder- / Kettenpaar auf dem Boden ist). Eines für die Geradeaus-Fahrt. Und das Andere für die 90° Fahrt.

Wie sieht es mit Kettenantrieb aus?
Funktioniert das vielleicht besser?

Vielleicht ist das auch was für die nächste Wikipedia:
Es gibt ja Torantriebe und Seilbahn-"Steuerungen", wo parallel über ein Untersetzungsgetriebe eine Schnecke mitläuft.
Irgendwann ist die Schneckenmutter am Ende angekommen und schaltet etwas um / ab...
Wie weit sollen denn hier eigentlich die jeweiligen Entfernungen sein?

Ich hoffe, ich habe mich jeweils klar genug ausgedrückt.
Ansonsten einfach noch mal nachfragen, dann kann ich auch gerne noch mal ein paar Skizzen machen.
Viele Grüße, Laserman

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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von vleeuwen » 18 Mai 2013, 16:06

For a differential drive this is also not true.
With a differential drive the problems are basically the same as with a caterpillar track.
The fischertechnik model with the encodermotor are operating with the axel speed and rotation and not with the distance.

There exists always a different between the properties of both wheels, for example:
-) radius
-) the tire Longitudal and Lateral properties like:
ExtremumSlip
ExtremumValue
AsymptoteSlip ;
AsymptoteValue
StiffnessFactor
(This depends on the physic model of the wheel and tire)


This a the nice thing of MS-RDS simulation mode, it makes it possible to play with these properties.
See for the models for example:
https://www.tut.fi/ms/muo/tyreschool/te ... dules.html
http://forum.unity3d.com/threads/24872- ... t-settings
http://unity3d.com/support/documentatio ... lider.html

vleeuwen
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von vleeuwen » 20 Mai 2013, 01:11

In case you measure only the number of rotation of the differential drive axles , you are not sure if the distance made by the right wheel will be the same as the distance made by the left wheel.
The radius of the wheels is not exactly the same and the slip of the tires on the surface is not exactly the same.
So a differential drive based on the axle rotation measurement is also not accurate.
There is always a rotation and a movement. The same problem as there exists with a caterpillar track.

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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von vleeuwen » 20 Mai 2013, 13:35

Conclusion: Both systems, if there are base on axle rotation measurement, don't know the exact position of their center of rotation.
Only the margings are different: in general the differential drive would be more precise then a caterpillar track.

And this has nothing to do with LEGO or Fischertechnik.

Some general information about Odometry:

Dutch
http://wiki.robotmc.org/index.php?title=Odometrie

English
http://en.wikipedia.org/wiki/Odometry
http://www.seattlerobotics.org/encoder/ ... a_pid.html

German
http://de.wikipedia.org/wiki/Odometrie

Francais
http://www.scribd.com/doc/45743758/Odometrie
http://fr.wikipedia.org/wiki/Odom%C3%A9trie

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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von 1MenArmy » 20 Jun 2013, 15:27

Mal so als Frage nebenbei.

@ deaddreamer001
Warum möchten Sie ein Spielfeld mit einem autonomen Gerät und einer Kreide aufzeichnen ? Und das mit einem Gerät, wo es sehr aufwändig ist es einzurichten. An Ihrer Stelle würde ich da an irgendeinem Bauamt o.Ä. nachfragen wie man das am besten macht.

1MenArmy
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Re: Kaufentscheidende Frage

Beitrag von 1MenArmy » 20 Jun 2013, 19:25

RoboTX hin oder her, aber Fischertechnik ist nicht wirklich für sowas konzipiert. Da gibt es einfachere Möglichkeiten, auch wenn es mit dem RoboTX auch irgendwie möglich wäre.

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