Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel

[mausi_mick]

hi,

ich glaub mit dem Stillstand , das funktioniert nicht, zumindest bei meinem MW. Könnte zwar, da Fahrmotor an 2. H-Brücke, MW auch Vor - und Rückwärtsfahren lassen, bin aber eigentlich froh, dass ich mich nur mit dem Linearantrieb beschäftigen muss.
Problem ist die Abstandsmessung ( z.Z. ca alle 50 ms, d.h. ca 10 mal pro Umdrehung ).
Bei relativ ruhiger Fahrt geht das alles, nur beim Einpendeln (beim Start oder nach Kurve) ist es nicht so einfach, die Historie zu berücksichtigen.
(MW hat so eine Art Selbstlernprogramm, wo es den Mittelwert (der letzten 5 Messungen) bereücksichtigt(oder besser ,... soll).

Werd heute mal mit der Fernbedienung über RC-5 weitermachen. Im bisherigen Programmteil war wohl ein Fehler (ich muss vorher wohl jedesmal die Init-Routine aufrufen, sonst erkennt er die gesendeten Daten nicht.

Bei Eurem grossen MW könnte das mit dem Anfahren aus der Ruhelage eher klappen, da Euer System aufgrund der ca 10 fachen Masse wohl bedächtiger reagiert.

Durch die Erhöhung der Pendelmasse des BasicMonoWheel auf 210 g ( 170 g konzentiert und 40 g Aluschienen / Zahnstange) gibt es wohl jetzt auch weniger Probleme in Kurven.

Ich glaube , hardware-mässig bin ich - bis auf Reparaturen und Detailverbesserungen - mit der Entwicklung ziemlich durch, was noch fehlt ist eine Positionsbestimmung (über IR / Hallsensor ?), wo sich die Pendelmasse gerade befindet, und - falls ich noch Geld / Lust habe - die Lageermittlung über Neigungssensoren ( dann kann MW vermutlich auch stabil über Kopf fahren)

Der Schwerpunkt wird daher demnächst eher darauf liegen, die Software zu verbessern.

[mausi_mick]

Hi MW-ler,

hab mal ein wenig getestet, mit aber eigentlich - insgesamt - negativem
Ergebnis:

Durch die bessere (Luft-) Bereifung , die grössere rotierende Masse des Aussenrades und die grössere Fahrgeschwindigkeit ergibt sich eine deutlich bessere Fahrstabilität bei Geradeausfahrt auf glatten Böden (Parektt, Fliesen ...).

Aber durch die Erhöhung des Schwerpunktes und die zum Gesamtgewicht vergleichsweise geringere Pendelmasse (1650g / 210g ) ist das Kurvenverhalten schlechter geworden:
maximale Schräglage wohl unter 5 ° (ich schätze 3°), darüber hat die Ausgleichsmasse bei den Schwerpunkten und der Gesamtmasse wohl keine Chance.

Dann scheint wohl auch - wie immer - die Theorie recht zu haben:
Wie von Christian H. auf Seite 13 (MonoWheel von Murdoc_MM) angekündigt, bekomme ich das MW mit dem Pendelgewicht nicht in eine vernünfige/stabile Kurvenlage, da der Schwerpunkt der Pendelmasse oberhalb des Gesamtschwerpunkts liegt.
Dadurch führt der Impuls wohl zu einem entgegengesetzten Ausschlag, die das MW dann schnell instabil macht.

Vielleicht könnte man da was mit der Fahrgeschwindigkeit machen:
Vor der Kurve leicht abbremsen, Gewicht nach aussen, MW wieder beschleunigen (Gewicht in Ausgangsposition (wann ?).

Werd jetzt erstmal das Projekt etwas ruhen lassen, vielleicht gibt's ja noch ein paar neue Denkanstösse.

Als (Zwischen/End-?)Ergebnis ergibt sich für mich folgendes:

Geradeausfahrt bei guten Bodenverhältnissen möglich,
saubere Kurvenfahrt vermutlich nur bei MW's mit im Vergleich zur Gesamtmasse sehr tief liegender
Pendel/Ausgleichsmasse.

PS: Interessant ist da auch ein Beitrag über Gespanne (Beiwagen)
mit dem Titel: Point of No Return

Link: www.motorrad-gespanne.de/hefte/81-90/86story.htm

Gruss
mausi_mick

[radbruch]

Schönes Projekt :)

Dein Fazit bestätigt den Eindruck den die V8-Variante des MVs schon machte: Nicht lenkbar.

[Klingon77]

hi,

schade, daß das Projekt nun ruht.

Man konnte sehr viel dabei lernen.

Nochmals Dank für Deine Arbeit und vor allem für die ausführliche und anschauliche Darstellung



Wenn ich mir das / die Mono-Wheel´s so anschaue und die Funktion der Lenkung überdenke weigere ich mich zu glauben, daß es nicht lenkbar sein sollte.

Über den Schlitten (mit Gewichten) oder Hebel bei Murdoc_mm´s Mono-Wheel wird jeweils ein Impuls auf ein (stabiles) System abgegeben.

Dieser Impuls (Oberallgeier´sche Impulslenkung \/ ) muß eine Wirkung auf das System haben (Schräglage)

Insofern muß eine Kurvenfahrt möglich sein.

Wie groß (oder klein) nun der Kurvenradius letztendlich ist wird sich zeigen.

Durch eine entsprechende Steuerung müsste es auch möglich sein das Gesamtsystem in einer Kurvenlage entsprechend stabil zu halten und danach wieder aufzurichten.

Den Beweis liefern die durch Menschen gesteuerten Mono-Wheel´s.

Das Pendelgewicht, bzw. deren Auslenkung ist im Verhältnis zur Gesamtmasse sicherlich auch nicht besonders hoch.

Ich glaube eher, daß der eigentliche "Knackpunkt" in der zweifelsfrei sehr anspruchsvollen Steuerung (Sensoren --> DV --> Aktoren) zu suchen ist.

Evtl. könnte man sogar an ein "selbstlernendes" System denken, welches bei Eintreten bestimmter Fahrsituationen prophylaktisch frühzeitig (vor Eintreten einer nicht mehr beherrschbaren Situation) regulierend eingreift.


Klar ist, daß so etwas schnell geschrieben und nur sehr schwer umzusetzen ist.

Ist auch nur ein "Gedankenspiel" von mir; bin ja da beileibe nicht der Fachmann!


hoffnungsvolle Grüße,

Klingon77

[oberallgeier]

Hallo ihr alle,

Dir mausi_mick erstmal Gratulation zu dem Erfolg, den Du erzielt hast und vielen Dank für Dein Engagement, Deine Arbeit und Deine Berichterstattung. Schade daß Du das Projekt schlafen schickst, aber ich kann es nachvollziehen (stehe gerade an einem noch nicht vollendeten kleinen Projekt und habe schon die nächsten drei im Kopf - das ist eine schwere Zeit).

... Fazit ... : Nicht lenkbar.

... weigere ich mich zu glauben, daß es nicht lenkbar sein sollte ...
Den Beweis liefern die durch Menschen gesteuerten Mono-Wheel´s...
... zweifelsfrei sehr anspruchsvollen Steuerung ...

Ich weigere mich, wie Klingon77, ebenfalls. Und ich habe eine eigene Erfahrung: Drachen - getunt von einem Spitzenmann - ich starte und bekomme den nicht in Griff. Schauderhafte, nicht dämpfbare Schwingungen - und mit dem Flieger kann man in der Luft auch nicht stehenbleiben und überlegen. Meine Rettung war, dass ich die Nerven abgeschaltet hatte, nix gemacht hatte und dann langsam und vorsichtig SEINE Reaktionen erfühlt hatte. War dann eine hübscher, langer Flug mit dem geworden, den ich nicht missen wollte.

... bin ja da beileibe nicht der Fachmann! ...

Genau das ist unser Problem. Wir sind in diesem Thema alle keine Fachleute. Das MW ist sicherlich steuerbar - auch wenn in Murdoc_mm´s Thread etliche Mal was anders steht. Jedes Kid - ok, das eine oder andere - kann Einrad fahren. Das ist, schon vom Schwerpunkt her, deutlich anders, aber es ist sehr komplex und trotzdem steuerbar. Das MW ist hochdynamisch und hat vermutlich (ich vermute das mit grosser Sicherheit) eine Steuerwirkungsumkehr während der Kurvenfahrt. Auch insofern hat Klingon77 recht. Wenn ich beim Mopedfahren in der (beispielsweise) Rechtskurve den rechten Lenker vorschiebe, wenn ich die Kurve zuziehe, dann ist das auch eine Methode, die nicht alle Motorradfahrer kennen und verstehen.

Schade: ich würde gern ein MW in groß bauen und testen - dann wüsste ich mehr. Aber ich würde das nur aus Trotz bauen, um diese Behauptungen zu beweisen. Und es ist eigentlich nicht mein ureigener Antrieb. Mal sehen, wie das Thema weitergeht.

[Christian H]

Hallo,


das Fazit, dass MW nicht lenkbar sind, ist doch nach mausi_mick´s Erkenntnissen nicht korrekt.

Das Fazit ist doch dass tief liegende Pendel für Kurvenfahrten günstig sind. Entsprechend müsste man die MW konstruieren. Sinn der Bastelei ist es doch solche Erkenntnisse zu gewinnen und darauf aufbauend zu einem funktionierenden MW zu kommen.


Viele Grüsse

Christian

[mausi_mick]

Hi Klingon77,
Hi Christian H,

genau das hab ich auch gemeint, dass man, um überhaupt eine stabile Kurvenfahrt zu ermöglichen, das Pendel möglichst tief legen sollte, siehe Beiwagen(fahrer).

Da das aber beim Basic MW im nachhinein nicht mehr / oder sehr aufwändig zu realisieren wäre, hab ich mich nochmal mit dem am Anfang vorgestellten Baby-MW beschäftigt.

Hab die Lipo-Akku's als Ausgleichsmasse benutzt und den Antrieb möglichst tief gesetzt. Das nackte Aussenrad wiegt wohl nur an die 70 g,
hab dann aber eine Felge/Lauffläche aus DN110 Rohr integriert mit Pertinaxring für das vordere Laufrad und das Stützrad (oben) gegen Überschlag. Bin dann so auf ca 130g für das Aussenrad gekommen.

Aufgrund der winzigen Abmessungen (17cm Aussendurchmesser, 10,5cm innen) musste ich den Antrieb etwas vereinfachen (nur noch eine Untersetzung vom Motor auf Antriebsrad) und für die Ausgleichsmasse und die Neigungserkennung kompaktere und - leider - deutlich teurere Komponenten verwenden.
Als Antrieb für die Zahnstange benutze ich ein Maxxon-Getriebemotörchen (ca 10€ bei Ebay) und für die Neigungserkennung(Rollbewegung) einen SCA61T-FA1H1G (45€ + MWS+Verpackung bei Schuricht), ein Superbauteil im DIP8-SMD Gehäuse (wenn nicht der Preis wäre):
Gibt's in 2 Ausführungen: +-30° bzw. +- 90°, hab letztere genommen.
Ist - da nicht auf Hall-Effekt basierend - magnetisch total unempfindlich.
Hat digital und analog Ausgang (ich benutze den analogen) und braucht bei 5V nur ein paar mA.

Das Baby-MW wiegt jetzt (mit 3 Lipo-Akkus, 2 Bleigewichten vorne um Druck auf das Aussenrad zu machen und einem Augleichsgewicht auf dem Ausleger , um den dritten Akku auszupendeln) insgesamt ca 540g.

Ist sehr schnell, fährt fast senkrecht und neigt zum Überschlag.
Bisherige Fahrstrecke ohne Aufsetzen der Akkus liegt bei ca 2m.

Ich vermute , die bisherige Regelung ist für diesen Flitzer viel zu träge.
Ich müsste einen schnelleren Antrieb für die Zahnstange realisieren (andere Übersetzung Getriebemotor oder Verwendung von grösserem Zahnrad anstelle Ritzel, was aber den Aufbau erhöhen und den Platz für den ATmega8 weiter reduzieren würde).

Auch muss ich noch die Laufeigenschaften verbessern (vielleicht mit Alu-Ring anstelle Pertinax) und eine Motorregelung für den Fahrmotor
einbauen (weitere H-Brücke, noch mehr Platzprobleme.

Bin aber noch sehr unsicher, ob sich das lohnt, da noch mehr Zeit ( auch für Programmierung) und Geld reinzusetzen ...


Gruß

mausi_mick

[jeffrey]

Hallo,
hat eigentlich mal jemand an ne lenkucng durch drall gedacht.
das ganze ist doch im prinzip ein kreisel. und rotiert um die nickachse. wenn man jetzt eine schwungscheibe integriert, die um die rollachse rotiert, müsste man doch durch ändern dieser drehzahl ein moment um die gierachse erzeugen können. glaube ich zumindest. ist scho ne weile her, dass ich das hatte.
aber das sollte doch zu einer drehung, ohne neigung führen.
mfg jeffrey

[oberallgeier]

... eine schwungscheibe integriert ... sollte doch zu einer drehung, ohne neigung führen ...

Das Problem ist vermutlich, dass der MonoWheel nicht weiss, dass das zu einer Drehung ohne Neigung führen soll. Weil der noch so unsinnige Effekte wie Präzession vorführen möchte.

Hallo,
hat eigentlich mal jemand an ne lenkucng durch drall gedacht. ...

Das ganze steht irgendwo zwischen Posting 50 und 200 (vermute ich) von den 570 Postings in Murdoc_mm´s MonoWheel-Thread. Dort wurde das ziemlich breit abgehandelt.

[Murdoc_mm]

irgendwo zwischen Posting 50 und 200 (vermute ich) von den 570 Postings

Eher 20 und 300.