Segway mit Farbsensor

[Simon]

Hallo zusammen,

ich habe einen Segway mit Farbsensor entwikelt. Das Fahrzeug richtet sich selber in die Senkrechte aus. Wenn der Segway nach hinten gekippt ist ist der wert des Farbsensores größer als wenn er nach vorne gekippt ist, dadurch kann ich genau bestimmen wie sich der Segway korrigieren muss.

Mein Problem ist, dass sich der Segway immer zu weit korrigiert, dadurch muss er sich wieder in die andere Richtung drehen, und das immer und immer wieder. Ich benutze zwei Mini-Motoren, da ich keinen XS- oder XM Motor besitze (ich glaube damit wäre es einfacher).

Ich habe schon probiert es mit der Drehgeschwindigkeit der Motoren in den griff zu bekommen, aber leider ohne Erfolg!

Hier ein Bild meines Segway´s:


MfG
simon

[Dirk Fox]

Hallo Simon,

das Modell sieht ja toll aus! Möchtest Du einmal Dein Programm veröffentlichen, damit jemand mit XS-/XM- oder Schrittmotor probieren kann, ob es damit funktioniert? Ein Segway mit Farbsensor statt eines fischertechnik-fremden Gyro-Sensors - das wäre wirklich sensationell.

Beste Grüße,
Dirk

[kehrblech]

Hallo,

wenn ich dich richtig verstehe, benutzt du eine Zweipunktregelung, also du lässt die Motoren in die eine Richtung drehen, wenn der Segway nach vorne kippt und in die andere, wenn er nach hinten kippt. Oder machst du das doch anders?
So geht es nämlich leider nicht. Die Regelung eines Segways ist etwas komplizierter. Falls du dich damit näher beschäftigen willst, such mal nach dem PID-Regler. Ist allerdings nicht ganz einfach zu verstehen.

Ansonsten könntest du noch den Schwerpunkt höher legen. Im Moment ist dein Akku sehr tief. Wenn du den Akku ganz nach oben baust, kippt dein Segway langsamer um und die Motoren haben mehr Zeit zu reagieren.

Viele Grüße,
Jan

[Simon]

Hallo,

wenn ich dich richtig verstehe, benutzt du eine Zweipunktregelung, also du lässt die Motoren in die eine Richtung drehen, wenn der Segway nach vorne kippt und in die andere, wenn er nach hinten kippt.

diese Regelung habe ich verwendet. Den PID-Regler werde ich mir mal anschauen.
Vom Gewicht ist der Segway sehr gut ausgeglichen hinten Interface und vorne Akku, klappt ganz gut.

Mein Programm ist im Bilderpool. Hier der Link: Programm


MfG
simon

@fabse: Danke für´s ändern

[UMueller]

Hallo,

probier mal das Dreipunktprogramm von http://www.ftcomputing.de/dreip.htm
(Robo Pro Version weiter unten).
Vielleicht bringt das schon etwas.

Gruß Ulrich Müller

[Simon]

Hallo,

habe das Dreipunkprogramm ausprobiert. Eine kleine Verbesserung ist festzustellen , Danke.

Hier der Link zu meinem neuen Programm: Programm

MfG
simon

[UMueller]

Hallo,

sieht schon gut aus, aber es fehlt noch ein entscheidendes Moment : die Hysterese (Verzögerung) des Gegensteuerns. Bei mir waren es Meßwert +/- 100. Der hier sinnvolle ist auszuprobieren. Die Verzögerung durch die Unterprogramme reagiert nicht auf die aktuellen Werte.

Gruß Ulrich Müller

[Simon]

Hallo,

@UMueller:

OK, Danke. Aber wenn ich die Hysterese mit einprogrammiere kann ich doch nicht über den "=" Ausgang der Verzweigung den Soll-Wert erreichen, den ich ja ereichen muss damit der Segway gerade steht. Ich hoffe du verstehst mich.

Habe es dennoch programmiert: Programm
Leider war das Ergebnis schlechter, der Segway hat fast nicht mehr reagiert. Mit dem Dreipunktprogramm ohne Hysterese hat es am besten funktioniert (Programm von meinem letzten Beitrag).

MfG
simon

[UMueller]

Hallo,

inzwischen habe ich das Modell mal auf gebaut und damit experimentiert. Im Prinzip geht es :
http://www.ftcomputing.de/zip/SegDrei.zip
den Sollwert (200) habe ich hier fest vorgegeben (I1 ist hier unnötig)
Var zeigt nur der aktuellen Wert an.
Ich lasse Abweichungen von +/- 50 zu.

So rechte Freude habe ich aber nicht dran, manchmal fährt er wie eine 1 gerade aus, wenn ich mit dem Finger unter den Farbsensor fasse macht er dies und das, bei einem weißen Blatt darunter fährt er flott rückwärts.
Also eher was zum graue Haare kriegen (hab ich aber schon).

Für heute ist mir das Ding zu aufregend

Gruß Ulrich Müller

PS Jetzt habe ich die Schreibtischlampe mal ausgemacht, nun ist er deutlich bockiger. Vielleicht helfen eine gleichmäßigere Unterlage und andere Werte in Kombination mit der ursprünglichen Motorverzögerung UM

[kehrblech]

Hallo,

ich könnte mir auch vorstellen, dass der Farbsensor sich je nach Untergrund sehr unterschiedlich verhält. Da könnte es helfen zwei Sensoren zu benutzen (falls man die hat). Einer vorne am Segway und einer hinten. Wenn beide den gleichen Wert liefern, steht er gerade. Das müsste eigentlich unabhängig vom Untergrund funktionieren.
Außerdem würde ich den Akku sehr viel höher legen (ruhig mal 50 cm über dem Boden, z.B. mit Alu-Profilen). Dadurch müsste alles sehr viel ruhiger werden.

Viele Grüße,
Jan

[Simon]

Hallo,

Das Problem mit dem wechselden Untergrund habe ich so gelößt: am anfang stelle ich den Segway senktrecht auf, das Programm merkt sich den Wert des Farbsensors, wärend des Betriebes richtet sich alles nach diesem Wert.

Zwei Farbsensoren habe ich leider nicht, die Idee ist mir auch schon gekommen.

Ich werde den Akku mal höher bauen.

Danke für eure Antworten

MfG
simon

[Dirk Fox]

Hallo Ihr Segway-Experten,

Ich könnte mir auch vorstellen, dass der Farbsensor sich je nach Untergrund sehr unterschiedlich verhält. Da könnte es helfen zwei Sensoren zu benutzen (falls man die hat). Einer vorne am Segway und einer hinten. Wenn beide den gleichen Wert liefern, steht er gerade. Das müsste eigentlich unabhängig vom Untergrund funktionieren.

zwei naive Fragen, ohne das Modell nachgebaut zu haben:
1. Damit löst Du allerdings nicht das Problem eines Untergrundwechsels, oder? Sobald er den Teppich verlässt oder auf der Straße eine weiße Linie passiert, würde er wohl ins Trudeln geraten...
2. Mit dieser Konstruktion könnte es wohl auch mit dem Hell-Dunkel-Sensor (oder gar einem Fotowiderstand?) funktionieren, oder?

Beste Grüße, Dirk

[kehrblech]

1. Nein, bei einem Wechsel würde der Segway nicht mehr balancieren können. Wenn man zwei Sensoren benutzt, kann man den Segway aber auf verschiedenen Oberflächen fahren lassen, ohne den Sensor neu zu kalibrieren. Richtig unabhängig wird man von der Oberfläche erst, wenn man Beschleunigungssensoren und Gyroskope benutzt.

2. Eigentlich ist im Farbsensor auch nur ein Fotowiderstand (Fototransistor?) enthalten.

[Dirk Fox]

Gleich noch eine These nach ein paar Bleistiftskizzen:
Wäre eine Kombination aus Simons Segway und kehrblechs Idee nicht noch stabiler?

Man nehme: zwei Fotowiderstände/Farbsensoren und zwei Linsenlampen, paarweise von vorne und von hinten auf denselben Punkt mittig unter dem Segway ausgerichtet.
Auf diesen Punkt könnte man einen senkrecht stehenden Segway kalibrieren. Anschließend sollte ein Wert jeweils kleiner als der Referenzwert sein, wenn das Gefährt kippt.
Die Kalibrierung könnte man von Zeit zu Zeit wiederholen, wenn beide Messwerte gleich, aber größer oder kleiner als der Referenzwert sind - dann hat sich der Untergrund verändert.

Ich muss wohl mal zu den Bausteinen greifen und ein wenig experimentieren...

Beste Grüße,
Dirk

[Simon]

Hallo,

Wäre eine Kombination aus Simons Segway und kehrblechs Idee nicht noch stabiler?

ich werde meinen Segway mit einem Fotowiederstand und einer Linsenlampe erweitern. Was ist besser: Fotowiederstand vorne neber dem Farbsensor oder hinten?

MfG
simon

[Simon]

Hallo,

entschuldigung, dass ich erst jetzt wieder schreibe, habe sehr viel Schulstress gehabt.

Also:
Ich habe meinen Segway mit einem Fotowiederstand und einer Lampe hinten erweitert. Das Ergebnis ist etwas besser geworden.
Aber so wie schon kehrblech sagte: "Richtig stabil wird es erst, wenn man Beschleunigungssensoren und/(oder) Gyroskope benutzt."

MfG
simon

[Schach99]

Ich hätte einfach 2 Ultraschallsensoren verwendet.
Einen hinten und einen vorne!



Gruß Schach99

[Simon]

Hallo Schach99,

leider habe ich keine 2 Ultraschallsensoren.

MfG
simon

[Schach99]

Leider sind die ja auch so teuer!!

[FischerPapa]

Hallo,
ich habe es an meinem Segway auch mit einem Ultraschallsensor probiert. Aber ich vermute er wird zu wenig oft aktualisiert, weil mein Segway sich nicht aufrecht halten kann. Der Rekord liegt bei etwa 1 Sekunde. Vielleicht habe ich auch einfach den Sensor zu nahe am Boden montiert (etwa 5 cm) oder meine Motoren sind zu langsam, denn ich verwende Powermotoren mit der Übersetzung 1:50. Vielleicht ist auch einfach mein Schwerpunkt zu tief, denn ich dachte je tiefer der Schwerpunkt, desto stabiler, aber hier wird was anderes Behauptet .