Mono Wheel Bot

Zitat:

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Zitat von radbruch

Aber ich hatte meinen Spaß beim Zusammenbasteln und ihr habt ihn hoffentlich auch beim Lesen dieses Postings. Die einzige echte Erkenntniss aus dem Versuch: Bei gleichlaufenden Schwungmassen spürt man deutlich einen Widerstand, wenn man versucht, das System aus der Lage(=in der Hand gehalten) zu bringen, bei Gegenlauf spürt man rein gar nichts.

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Ein Glück das ich im Bett liege sonst währe ich vor Lachen wahrscheinlich umgefallen. Nich weil ich deinen Post nicht gut finde (im Gegenteil ich bin schwer begeistert wie du das hinbekommen hast) aber es sieht schon ulkig aus wie du das Teil durch den Raum taumeln lässt.

Hast du es gar nicht zum fahren gebracht? Mit mehr Geschwindigkeit sollte es sich doch auch ohne Schwungscheiben aufrecht halten.

Kannst du die Schwungscheiben mal um 90 grad drehen sodass die Schwungscheibenachse und die Radachse parallel sind? Was passierten dann?

Super gemacht,

Murdoc_mm

Zitat:

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Zitat von radbruch

... Erkenntniss ... gleichlaufenden Schwungmassen ... Widerstand ... bei Gegenlauf spürt man rein gar nichts ...

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Hei mic, da bin ich ja nun recht froh. Weil mir (die meisten) Leute immer wieder beteuert hatten, dass das nicht so sein könnte. Aber die Physik sagt es genau wie Du, jedenfalls sagt sie das zu mir (Drall ist eben ein Vektor, und die beiden gegensinnigen Vektoren heben sich auf). Und meistens hat die Physik doch recht.

Und Deine Gartenrallye hätt ich auch gerne gesehen :) :) O:)

hi Radbruch,

du hast Dich ja mächtig ins Zeug gelegt für Murdoc_mm´s Idee! :mrgreen: :idea:

Ein herzliches Dankeschön an dieser Stelle von mir (und ich denke mit Sicherheit auch von Murdoc_mm)!

Wenn du bei gleichschnell laufenden gegenläufigen Schwungscheiben keinen spürbaren Effekt erzielen konntest, klingt das logisch.

Die Lenkung sollte ja dann über die Beschleunigung oder das Abbremsen einer der beiden Scheiben erfolgen.

Am interessantesten wäre aber folgende Variante:

Beide Scheiben laufen gleichschnell mit gleichem Drehsinn.

Die Stabilisierung durch die Schwungscheiben wird gewährleistet (Trägheit der Masse)

Eine der Scheiben wird entweder beschleunigt oder aktiv (elektrisch oder besser mechanisch) gebremmst.

Dann sollte sich das Rad doch nach einer Seite legen?


Wie wäre es denn mit senkrecht (links und rechts von der Fahrachse angeordneten Schwungscheiben?

Die drücken den Schwerpunkt weiter nach unten, weil im Bereich Deiner unteren Scheibe unser Akku sitzt.

Am Wochenende habe ich frei. Möglich, daß ich Sonntag mal ein paar Bilder posten kann, damit Ihr seht, daß das Projekt noch nicht eingeschlafen ist.

liebe Grüße und nochmals Dank an alle die mit Rat und Tat mithelfen \:D/ ,

Klingon77



Nachtrag:
Das einzige was mich "ein wenig fuchst" ist, wie schnell Du das hinbekommen hast! \:D/
Ich brauche dazu Wochen und Monate...
O:)

Zitat:

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Zitat von Klingon77

Das einzige was mich "ein wenig fuchst" ist, wie schnell Du das hinbekommen hast!

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Das stimmt, mic radbruch ist beneidenswert schnell. Möglicherweise liest er auch gründlich :) - er hat den Mantel ohne Schlauch und ohne die Nabe genommen, erinner Dich an ein früheres Posting :). Aber ich bin sicher, dass ihm solche Details auch selber einfallen.

@KLingon77 bischen verspätet, aber ich glaub das mit den Sacklöchern geht nicht, weil sonst ein Kraftschluss ist und die Moosgummikupplung keine Wirkung mehr hat.

@radbruch du musst natürlich die Physik dazu kennen und die Hauptträgheitsachsen. Eine der Hauptträgheitsachsen (umkippen) muss durch die Schwungmasse kompensiert werden. D.h. die Schwungmasse muss a) schwer genug und b) schnell genug sein.
Ansonsten ist das Prinzip gleich wie beim Fahrrad nur dass der Mensch in der Lage ist kleine verschiebungen des Schwerpunkts schnell zu kompensieren und daher auszugleichen (ist aber auch erst ab einer gewissen Geschwindigkeit stabil)

Zitat:

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Zitat von HannoHupmann

@KLingon77 bischen verspätet, aber ich glaub das mit den Sacklöchern geht nicht, weil sonst ein Kraftschluss ist und die Moosgummikupplung keine Wirkung mehr hat.

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hi HannoHupmann,

das verstehe ich nun nicht.

Wenn beide Kupplungsscheiben einen Abstand von ca. 0,5mm haben;
die Alu-Zapfen nicht bis zum Sacklochgrund reichen;
und die Moosgummieinlagen zwischen Sacklochbohrung und Aluzapfen liegen, müsste es doch funktionieren.

Oder meintes Du, beide Kupplungsscheiben liegen fest aufeinander?
Dann wäre ein Kraftschluß möglich (sogar mit einer sehr schlechten Materialpaarung).

In meinen beiden Kupplungsbildern weiter oben sieht man es nicht.
Ein Abstand von 0,5mm war eingeplant.
War mein Fehler, daß ich dies nicht richtig dargestellt habe.

liebe Grüße, Klingon77

hi,

die Woche verbrachten wir hauptsächlich damit, die Planung weiter fortzuführen.

Diese Entwicklung möchte ich kurz skizzieren:



Bild hier  

Dies ist eine der beiden geplanten Schwungscheiben.
Der Stahlkörper ist dabei 98mm im Durchmesser und 20mm breit.
Er wiegt dann ca. 850 Gramm.

Die folgenden drei Bilder verdeutlichen den Auf- und Einbau:

Bild hier  

An das herausstehende Ende der Welle sollte noch ein drittes Lager kommen, welches über einen Bügel mit dem äußeren Rahmen verbunden werden sollte.

Bild hier  

Dieses Lager ist noch nicht eingezeichnet. Mit Ihm wollte ich evtl. auftretende Unwucht-Vibrationen besser auf den Rahmen ableiten.

Bild hier  

Dann haben wir uns überlegt, daß es auch ohne Schwungscheiben möglich sein sollte, den Robby auszubalancieren.

Andere, ähnlich gelagerte Beispiele gaben uns Anlass zur Hoffnung.

Wir stellten die Schwungscheiben also zuerst mal hintenan und konzentrierten uns auf die Pendel, welche nun zum balancieren und lenken verwendet werden sollen.

Parallel dazu begann ich mit der Fertigung der Akku-Halterung.
Der Akku (12V 12 Ah) ist mitlerweile eingetroffen.

Bild hier  

Angefangen habe ich mit dem Zuschnitt der acht runden Streben und der beiden Auflagen für den Akku.

Die Auflagen mußten nach dem Ablängen mit der Handbügelsäge auf Maß und in den Winkel gebracht werden.

Nun, dafür eignet sich die Fräseinrichtung meines "China-Böllers" ausgezeichnet.

Allerdings hätte die Umrüstzeit und das einmessen des Schraubstocks zum aufnehmen der Teile in keinem Verhältnis zu den vier Flächen gestanden, die ich zu bearbeiten hatte.

Also:
Feilen angesagt! (in dem Fall einfach schneller und von der Genauigkeit ausreichend.

Zuerst wurde der Sägeschnitt mit der Flachfeile geschruppt und ein kleinder Haarwinkel
(Din 875 - Qualität "0"; für wenige Euris im Baumarkt zu haben...)
angelegt und mit dem guten alten "Lichtspaltverfahren"
(wird weiter oben schon mal erwähnt)
der Winkel geprüft.

Bild hier   Bild hier  

Nun wusste ich, wo ich mit dem Winkel "stand".
Ich hatte mal wieder schief gesägt/gefeilt... #-o

Dann werden einfach auf der linken Seite (wo der Winkel aufliegt) ein paar Späne unter leichtem Druck während einiger geraden und ebenen Feilenbewegung abgenommen.

Das Ergebnis war schon besser.

Bild hier  

Es wurde Zeit, das Längenmaß zu kontrollieren. Man darf es vor "lauter Winkelbearbeitung" nicht aus dem Auge verlieren.

Das Maß war noch ausreichend (die zweite Seite muß ja auch noch bearbeitet werden) und ich feilte noch ein wenig in der Mitte Weg.

Das Ergebnis sieht man dann im folgenden Foto:

Bild hier  

Wenn man bedenkt, daß der Winkel keinerlei technische Funktion hat, sollte das erzielte Erbebnis ausreichend sein.

Mit Hilfe eines Haarwinkels, eines guten Feilensatzes (ggf. etwas Kreide zum schlichten) und Geduld, sowie etwas Übung kann man also auch halbwegs gescheite Winkel und Flächen ohne Werkzeugmaschine herstellen.

Zum reinigen der Feilen (die Spanlücken setzen sich bei weichen Metallen schon mal gerne zu) verwendet man eine sog. Feilenbürste. Rückstände, welche sich mit der Feilenbürste nicht entfernen lassen werden mit einem Streifen Messingblech ausgekämmt.

So, nun aber weiter mit dem Robby:

Die Restlichen Winkel wurden ebenfalls gefeilt. Das Maß von 110,60mm dabei einmal um ca. 0,1mm über und unterschritten.

Die runden Streben habe ich auf Länge gedreht, gebohrt und nach dem dritten Gewinde ging mir leider "der Tag aus!" :cry:

Bild hier  

Samstag Abend - Feierabend! \:D/


Über die Gewichtspendel haben wir uns auch "Gedanken" gemacht.

Bild hier   Bild hier  

Das linke Bild zeigt den ersten Entwurf.
Da ich gerne stabil baue wollte ich die beiden Kugellager auf zwei möglichst weit auseinanderliegende Streben verteilen.

Dies hatte aber zur Folge, daß der Servokörper weit in den Bot hineinreagt und die Durchsicht beeinträchtigt.

Im rechten Bild setzte ich dann beide Kugellager in eine etwas breitere Strebe beieinnder.

Der Servokörper ragt immer noch in den Bot...

Das Pendel kann man in meherern Stufen mit Stahlgewichten (bis ca. 450 Gramm) belegen (oben rechts und die unteren beiden Bilder).

Bild hier   Bild hier  

Bild hier  

Murdoc_mm hatte dann die Idee, das Servo-Kugellager als zweites Lager zu verwenden und den Servo-Korpus so noch weiter zwischen die Streben zu ziehen. (Bild unten).

Bild hier  

Wir müssten mal die auftretenden Kräfte ausrechnen und schauen, wie die max. Lagerbelastung des Servolagers ist.
Ich habe noch nicht viel mit Servos gemacht und kann das auch nicht richtig einschätzen.

Der Hebelarm der Schwinge von dem Aufhängepunkt bis zum Kraftantrittspunk beträgt ca. 70mm.
Als größtes Gewicht haben wir im Moment 450 Gramm kalkuliert.
Der Hebelweg des zweiten Hebels (zum Servo hin) beträgt ca. 20mm.

In Abhängigkeit der Lage der Gewichte, des kurzen Hebelarmes auf der Servoachse und der Beschleunigung der Gewichte (Servo´s sind ja nicht eben langsam) wird da schon einiges an Kraft auf das Servolager einwirken.

Dann hatte Murdoc_mm noch eine, wie ich finde, ausgezeichnete Idee :idea:

Wenn wir die Gewichte nach oben drehen können haben wir einen längeren Hebelarm zum Aufstellpunkt des Rades auf den Boden und können evtl. mit weniger Gewicht frühzeitig einem wegkippen entgegenwirken.
Die Reaktionszeit ist dabei aber kürzer.
Das Ganze wurde eingangs im Thread schon mal kurz angesprochen.

Wir werden die Pendelgewichte nun so konstruieren, daß beide Lagen (oben und unten) möglich sind!

Zusammen mit den unterschiedlichen Gewichten steht somit einiges an Testvarianten zur Verfügung.



So, sorry für den vielen Text und die Bilder. :oops:
Bin die Woche einfach nicht zum schreiben gekommen - habe aber versucht, das wesentliche nun darzustellen.

Nächstes mal wieder in kleineren, leichter verdaulichen Häppchen... :mrgreen:

Gruß, Klingon77

JAHHHHHH - so sind die Pendel prima aufgehängt - da kann man ja sogar mit Hin-und-her-schwenken noch im Stillstand das Gleichgewicht halten. >>>UND wenn man beim Hin-und-her-schwenken noch einen kleinen Phasenversatz einbaut, dann kann man beim Ausbalancieren sogar noch kleine Dreh-Korrekturen machen oder sogar auf der Stelle drehen.

Was ist das Segway doch vorsintflutlich dagegen :). Segway sieht ja auch aus wie ein altägyptischer Streitwagen - ohne Nabenfräsen :(.

Ich lese gerade, schäm ( während der Arbeit ), die neue Elektronik Information. Da wird von Analog Devices ein hochpräziser Neigungssensor mit 0,025° Auflösung vorgestellt. Das Teil heißt ADIS16209

http://www.analog.com/en/prod/0%2C28...6209%2C00.html

Gruß

hi,

anbei (wie versprochen/angedroht O:) #-o ) ein neues Update.

Die Akku-Halterung ist fertig.


Um das Rund-Alu von unten an die Rahmenstreben anschrauben zu können, fräste ich noch ein Sechskant (Schlüsselweite 5mm).
Nun kann man es mit Gefühl anziehen.

Bild hier  

Bild hier  


Die beiden unteren Rahmenstreben mit den Teilen. Der Aufbau ist nun leicht erkennbar.

Bild hier  


...und noch zwei Fotos von der fertigen Akku-Halterung.

Bild hier  

Bild hier  

Zur Fertigung der Halterung habe ich das MonoWheel nahezu komplett zerlegt.
Beim zusammenschrauben merkte ich dann, daß ich einen Fehler in der Teileanordnung gemacht habe. Dies geschah natürlich erst dann, als ich alle Schrauben schon drinnen hatte.

Alles wieder demontiert und neu zusammengesetzt! #-o

Es grenzt schon an Dummheit, wenn man seine eigene Konstruktion nicht mehr zusammen bekommt. [-o<
Ich sollte evtl. auch mal auf der Neurologie vorsprechen... :-b


Ein kurzes Laufvideo (ca. 4MB - .mp4) wurde auch noch bei YouTube hochgeladen.

http://de.youtube.com/watch?v=aFJ4VvroLs4

Ist mein erstes Video bei YouTube.

Wie lange bleiben die hochgeladenen Videos zugänglich?


liebe Grüße, Klingon77

PS:
Wie funktionieren eigendlich diese Neigungssensoren?
Bewegliche Teile? Erdmagnetfeld? Da habe ich keinen Lösungsansatz.