nachdem ich mich schon mal mehr oder weniger erfolgreich mit dem Thema "Balancieren" beschäftigt habe, wollte ich dieses mal einen Roboter bauen, der in zwei Dimensionen das Gleichgewicht hält.
Ich habe also einen Roboter gebaut, der auf einer Kugel (Gymnastikball, ca. 40cm Durchmesser) balanciert. Er besteht fast nur aus einem omnidirektionalen Antrieb und Elektronik.
Um das Gleichgewicht halten zu können, muss er natürlich wissen, wo unten ist. Dazu hat er einen zweiachsigen Beschleunigungssensor (ADXL322) und zwei Gyros (ENC03R). Die Daten der Sensoren filtere ich im Moment noch mit einem Komplementärfilter, das soll aber mal ein Kalman-Filter werden.
Die beiden Balancier-Dimensionen (links/rechts und vor/zurück) werden unabhängig voneinander gesteuert.
Außerdem habe ich noch eine Fersteuerung für den Roboter gebaut, sodass man ihn gezielt in eine Richtung steuern kann. In dieser Fernsteuerung befindet sich ebenfalls ein Beschleunigungssensor, sodass man sie nur in die Richtung kippen muss, in die der Roboter fahren soll.
Das Balancieren funktioniert ganz gut, man muss nur aufpassen, dass der Roboter nicht zu schnell wird, weil er sonst irgendwann nicht mehr schnell genug reagieren kann. Die Funkverbindung zwischen der Fernsteuerung und dem Roboter habe ich mit dem RFM12-Funkmodul gebaut.
Geregelt wird der Roboter mit zwei PID-Reglern, jeder für eine Achse.
Auch die Reglerparameter können über die Fernsteuerung verändert werden. (Fernsteuerung ist vielleicht der falsche Begriff, eigentlich besteht sie nur aus einem Display, einem Funkmodul und etwas Elektronik.)
Während der Roboter balanciert, kann man sich am PC anzeigen lassen in welchem Winkel er gerade meint zu stehen, sodass man den Filter und Regler gut einstellen kann.
Allerdings ist mir noch nicht eingefallen wofür so ein Roboter gut sein könnte. Es macht zwar Spaß ihn zu steuern und es sieht auch lustig aus, wenn er auf dem Ball herumhüpft, aber richtig sinnvoll scheint er nicht zu sein.
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