Treppen fahrender Bot

[Olli08]

Hallo,
nun ist es soweit, ein RN-Control-Board (1.4 Mega32) liegt hier rum und nun möchte ich demnächst meinen ersten Roboter realisieren.
Da ich ein "Kellerkind" bin und gerne erfahren würde, was so oben vor sich geht (es soll ein Erkundschafts-/Spionagebot werden), soll er Treppen fahren können.
Er soll eine einfache, kurvige Treppe rauf- und runterfahren können. Kein Bot mit Beinen, Ketten, Hovercraft oder sowas, sondern mit 4 (oder notfalls mehr) Rädern. Nun hab ich mir viele Gedanken gemacht wie ich das anstellen könnte. Da ich es möglichst einfach und unkompliziert im Bau haben möchte, ist das hier mein Favorit:

Dieses Bild soll nur die (ungefähren) Maße des Bots darstellen:

Bild hier  

Die Funktionsweise des Bots:

Bild hier  

Doch auch nach langem Überlegen und konstruieren am PC bin ich mir nicht sicher, ob dieses Prinzip funktioniert - es erscheint mir zu simple.
Kann das funktionieren?
Oder wird es Gleichgewichts-/Haftungs- oder andere Probleme geben?
Falls meine Überlegungen zu den Skizzen falsch sein sollten, sagt mir wo der Haken liegt!

MfG

[Manf]

Bei der Betrachtung der Bilder hast Du sicher auch gefragt:
Wie schafft es A1 die Treppe hochzukommen?
Liegt der Schwerpunkt bei B1?

A3 B3 kann nicht tiefer gelegt werden.
Im ersten Bild ist das Gehäuse etwas klein.
Wenn das Gehäuse größer ist wo liegt dann der Schwerpunkt bezüglich A2 B2?

Ganz unmöglich ist es nicht, soll es für eine oder für viele Treppen gehen?
Manfred

[Olli08]

A1 dürfte kein Problem sein, ich vermute du kennst die "Rebounds" von Tyco?
Die schaffen auch ohne Probleme Wände "hochzufahren".
Also eig sehe ich keine Schwierigkeit im Befahren einer ("einfachen") Treppe, wenn ich so die "Rebounds" betrachte.

Der Schwerpunkt - sollte der nicht mittig sein?

Warum sollte das Gehäuse (die Höhe - der Rest ist ja nicht vollständig auf der Skizze) zu klein sein?
Da es Gleichgewichtsprobleme geben könnte, wenn ich das Gehäuse zu hoch hinaus baue, wollte ich es halt möglichst niedrig machen.
(Die genauen Maße vom Gehäuse stehen noch nicht fest)

Wenn das Gehäuse tiefer säße, würde er an der Kante aufkommen. Da etwa 5mm mehr als die "Mitte" benötigt werden, habe ich das Gehäuse 1 cm höher gesetzt, um noch Luft zu haben.

Der Bot soll nur (eine) Treppe(n) ohne überstehender Stoßfläche, mit Setzstufen bewältigen können.

Ach ja - das der Bot soll Allrad kriegen! (Jedes Rad ein Motor)

[Manf]

Damit wären einige kritischen Stellen angesprochen, die durchaus lösbar sind.
Aufpassen sollte man noch auf die Übergabe der Bodenhaftung von B nach A. Kurz nach der Stellung 2 geht B in die senkrechte Bewegung über. Dann liegt der Schwerpunkt (speziell wenn er etwas hoch liegt) noch mehr über B als über A und A muss die Haftung bringen.

Bei der Bemerkung zum kleinen Gehäuse ging es mir nur um die Lage des Schwerpunkts wenn es dann höher wird.
Je nach Treppenhöhe und Reifenhaftung wird es schon gehen.
Manfred

[HannoHupmann]

Man kann sich das ganze einfacher machen, indem die Räder einfach noch grösser werden. So eine Treppenstufe hat 21,5cm. Wenn der Radius eines Rades sagen wir mal 20cm hat dann kann er ohne Probleme die Treppen hochfahren denke ich.
Wie du es auf dem Bild gezeigt hast ist schon sehr ideal denn der Schwerpunkt des ganzen Gefährts muss irgendwie über die Kante gebracht werden und dass wird nicht funktionieren wie gezeigt. Den wirklich kritischen bereich zwischen A2 und A3 hast du komplett ignoriert. Hier wird der Roboter in eine Position kommen in der er eher nach hinten kippt als die Treppe hochfahren (außer bei Idealer Reibung die, die Gewichtskraft des Roboters kompensieren kann).

[Manf]

Mit größeren Rädern wird es bestimmt pro Stufe einfacher werden...

Er soll eine einfache, kurvige Treppe rauf- und runterfahren können.

Das mit der "kurvigen Treppe" wird wohl auch noch etwas werden. Das einzige was nachher einfach ist, ist vielleicht die Treppe und nur die wäre zu ändern.

Interessant ist sicher auch, das Gehäuse aus dem ersten Bild als einen Sockel anzusetzen auf dem der weitere Gehäuseteil auf einem Schlitten nach vorne und nach hinten geschoben werden kann. Vielleicht sogar auf einer gekrümmten Bahn, dann hätte man den Schwerpunkt eher da wo man ihn braucht.
Manfred

[HannoHupmann]

Bei kurvigen Treppen darf man nur die Räder nicht starr machen sondern muss die lenkbar machen. Dann sollte es kein Problem geben damit. Die Ideen von Manf gehen sicher auch, nur muss man dann noch mehr konstruktiven Aufwand betreiben

[Olli08]

Danke ertmal für die Antworten!

Man kann sich das ganze einfacher machen, indem die Räder einfach noch grösser werden. So eine Treppenstufe hat 21,5cm. Wenn der Radius eines Rades sagen wir mal 20cm hat dann kann er ohne Probleme die Treppen hochfahren denke ich.

Nun also unsere Treppenstufen haben eine Höhe von ca. 16,7 cm und eine Breite von 25,7cm. Wenn die Reifen noch größer wären, würde er außerdem nicht auf einer Stufe "stehen" können. Dann weiß ich nicht, ob es nicht zu große Haftungsprobleme geben wird.

Den wirklich kritischen bereich zwischen A2 und A3 hast du komplett ignoriert. Hier wird der Roboter in eine Position kommen in der er eher nach hinten kippt als die Treppe hochfahren (außer bei Idealer Reibung die, die Gewichtskraft des Roboters kompensieren kann).

Ich habe keine Stellen ignoriert, mit meinem (Geometrie- ) Programm kan ich die Räder bewegen. Diese Stelle ist allerdings die, die mir am meißten Kopfschmerzen bereitet. Ich habe auch schon überlegt, für die hinteren (links auf meinen Zeichnungen) Räder, größere als die vorderen zu nehmen.

Das mit der "kurvigen Treppe" wird wohl auch noch etwas werden. Das einzige was nachher einfach ist, ist vielleicht die Treppe und nur die wäre zu ändern.

Du meinst ich sollte die Treppe umbauen. [-X
Ja, die Kurven dürften das größte Problem der Treppe sein, mal sehen wie das wird...

[Olli08]

Bei kurvigen Treppen darf man nur die Räder nicht starr machen sondern muss die lenkbar machen. Dann sollte es kein Problem geben damit.

Hey, darauf bin ich noch gar nicht gekommen. Eig ganz logisch, sollte funktionieren.
Lenkung für die vorderen Reifen sollte genügen, oder?

[HannoHupmann]

@Olli08 ist doch nicht so wild, wenn er auf keiner Stufe mehr steht. Wenn die Reifen genug Grip haben fährt der die Stufen rauf wie bei einer schrägen Rampe.

Ich würde vielleicht sogar einfach in der Mitte knicken und nicht lenken das sollte reichen. Aber ob es sinn macht vorn und hinten zu lenken hängt von den Kurvenradien ab.