Basic(-Billig/-Baby) Mono Wheel

hi Klingon77,

obiges Video ist nicht von mir bzw. vom BasicMonoWheel.

Ich glaube nur, dass es ein sehr schönes, präzise gefertigtes Fahrzeug ist (ähnlich Deinem / Murdocs MonoWheelBot) , nur das dort gleich der Schwerpunkt und auch die Pendelmasse sehr tief gelegt wurden (Christian H wird sich freuen). Auch sind sie/er da wohl weiter mit der Regelung .

Z.Zt. mach ich auch am BasicMW nur weiter, weil ich sonst wieder mit dem Saugroboter (Robertina) anfange(n müsste), dessen 2. oder 3. Prototyp seit fast einem Jahr vor sich hindümpelt (Fahrgestell mit Akkus und Antrieb so gut wie fertig, nur Sauganordnung fehlt).

Und dass hier ist wohl - von der Regelung her - doch eine andere Herausforderung.

Aber vermutlich hab ich auch einen Drang zu ziemlich unnützlichen Dingen.

Gruß

mausi_mick

Zitat:

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Zitat von mausi_mick

... nur das dort gleich der Schwerpunkt und auch die Pendelmasse sehr tief gelegt wurden (Christian H wird sich freuen). Auch sind sie/er da wohl weiter mit der Regelung ...

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Der breite Reifen trägt zur Stabilität bei: wenn der ReifenQUERschnitt (überflüssig zu sagen: in Fahrtrichtung) einen Radius hat der Kippstabilität bewirkt, also {Radius des Querschnitts} > {Schwerpunktsabstand bis Bodenberührung}, dann ist das seitliche Kippen schon mal besser zu beherrschen, weil das MW dann in Ruhe von selbst stabil stehen kann (Stehaufmännchen-Effekt).

hi mW-ler,

die Osterpause hat dann doch einiges bewirkt, hatte dann etwas mehr Ruhe , um (bei der Eiersuche ?) nachzudenken und das Programm zu überarbeiten ...

Nach einigen Reparaturarbeiten am Linearantrieb und seiner Aufhängung - Kollisionen mag MW nicht wirklich - hab ich nochmal die Spannungsversorgung geändert: kein Schaltregler, sondern Vorregelung ( "Verbraten von Verlustleistung) mit LM7808 und nachgeschaltetem LM7805. Darüber betreib ich dann auch die Sensoren.
Auch hab ich den Antriebsmotor entstört und leicht verschoben, (eher gedreht), um etwas mehr Raum für den Linearantrieb zu bekommen. Pro Tick (hell/dunkel Wechsel bzw. Loch auf Zahrad/Encoderscheibe) bewegt sich der Linearantrieb um ca 1,1 mm. Damit hab ich dann das Programm geändert (Es orientiert sich jetzt an der aktuellen Lage der Pendelmasse, d.h. den +/-Ticks aus / seit verlassen der Ruhe-/Mittelllage).
und siehe : es funktioniert, zwar noch etwas ruppig, aber führt doch zur Stabilität gerade in unwegsameren Gelände.

Videos folgen wohl in den nächsten Tagen ( die Home-Videos mit Überfahren Hindernis (Kissen mit ca 3 cm Höhe) ) waren nicht so beeindruckend, da die Kamera sich meist an der Decke(nbeleuchtung) orientierte.


Gruss mausi_mick

hi,

hier noch die angekündigten Videos mit aktiver Neigungsregelung:

mit Casio:

http://www.youtube.com/watch?v=-9xgHrZkW0c

http://www.youtube.com/watch?v=PYnD1OPGbAY

http://www.youtube.com/watch?v=tdfMHws8980

und mit Onboard Kamera:

http://www.youtube.com/watch?v=-9xgHrZkW0c

http://www.youtube.com/watch?v=PYnD1OPGbAY

Gruß mausi_mick

hi,

angeregt durch 2 Kollegen, die sich - irgendwie an dem Thema infiziert -
sich für MWs mit Kreiselsteuerung / Antrieb interessieren, hab ich mir auch noch einige Videos bei Yotube zum Thema Kreisel angesehen und war dann doch durch einige Videos z.Thema Kreisel auf Drehstuhl motiviert:

z:b. : http://www.youtube.com/watch?v=OHxA6dPqMes

Eigentlich genau das, was ich wollte: Durch den Kreisel nicht eine Rollbewegung erzeugen, sondern eine Gierbewegung (Drehung um die Hochachse) des MW.

Hab dann selbst mal auf dem "trockenen" ein wenig experimentiert:

Kreisel auf Servo oder Getriebemotor schwenkbar machen.
Hab mich dann für Servoantrieb entschlossen, obwohl mich da der relativ hohe Stromverbrauch (mehr als 1A bei 5V permanent, nicht nur bei Aktivität) stört(e). Andrerseits ist die Ansteuerung für bestimmte Stellwinkel einfacher und auch die Gewichtsbilanz und Platzbedarf ist günstiger:

http://www.youtube.com/watch?v=ZMj20MS403E

hab das dann auf dem MW zu integrieren versucht, musste aber dabei auf die Onboard-Kamera verzichten:

Die erste Anordnung gefiel mir besser, da dort der Kreisel direkt im Zentrum des MW (auf der Hochachse) lag, leider war der Aufbau etwas zu hoch, sodass ich den Kreisel etwas nach vorne verschieben musste.

Es scheint zu funktionieren, aber ich muss vermutlich noch mehr speed geben (z.Zt. hängt der Kreisel und der/das Servo an einer Lipo-Zelle und
läuft wohl mit ca 3,3V etwas ausserhalb der Spezifikation) und versuchen , den Kreisel wieder in den Mittelpunkt, vielleicht auch etwas tiefer zu bekommen.

Ein erstes Video :

http://www.youtube.com/watch?v=Ww8TjOg5tJY


Gruß

mausi_mick

Hallo mausi_mick und BMW-Enthusiasten,

vor etlicher Zeit hatte ich mich bei Murdoc_mm + Klingon77 ein bisschen in die MonoWheel-Thematik eingebracht. Ich will nun nicht die Stabilisierung des BMW durch Kreisel abwürgen, ausserdem kennst Du, mausi_mick, die hier angeführten Punkte sicher genau. Zur Erinnerung mal in chronologischer Reihenfolge ein Auszug.

Es waren bei mir erstmal grundsätzliche Überlegungen zum Fahren auf dem Einrad und dazu, wie auf einem Einrad gelenkt wird. Darin steht sehr kurz gefasst sehr viel komplexe Dynamik.

Damals war die Kreiseldiskussion voll im Gange und schien die Lösung aller Stabilitäts- und Lenkungsfragen zu sein. Leider hatte ich beim Lesen immer wieder diese unangenehmen, schäbigen Präzessions-Schmetterlinge im Bauch. Und ich hatte deshalb ein einfaches Experiment im Keller mithilfe eines Fahrrad-Vorderrades gemacht, das meine Bedenken zur Stabilisierung der Antriebsplattform des MW durch Kreisel bestätigte. Die Antriebsplattform des MonoWheels bewegt sich ja in allen Raumachsen: Nickbewegungen beim Beschleunigen (auch beim negativen..) sowie Gier- und Rollbewegungen bei Kurvenfahrten. Das Experiment im Video von mausi_mick von heute Morgen hatte ich genau so in meinem Physikunterricht live gesehen - aber es betrifft ja nicht einen Kreisel auf der schwankenden Antriebsplattform eines MonoWheels - die Reaktion des Kreisels auf den Experimentator hat nur einen möglichen Freiheitsgrad - im Gegensatz zum MonoWheel.

(Weniger zur Kreiselthematik aber zur Stabilität an sich bin ich gerade darüber gestolpert.)

Nach meinem einfachen Kellerexperiment hatte mic-radbruch noch ein deutlich aufwendigeres Experiment aufgebaut und getestet. Leider ohne nutzbares Ergebnis. Der Vollständigkeit halber muss darauf hingewiesen werden, dass mic zwei gegenläufige Schwungscheiben benutzt hatte.

Endgültig wurde das Thema der Staiblisierung des MW durch Kreisel hier nie gelöst. Meine Diskussionen mit einem Wissenschaftler, der sich fast ausschließlich mit Fragen zu Rotoren und deren Reaktionskräften und mit einspurigen Fahrzeugen (jedes Motorrad-Rad ist ein solcher Rotor, aber auch schnelllaufende Industriezentrifungen und andere rotierende Maschinenteile) beschäftigte, hatten auf sein Anraten hin zum Einbau der Schwenkmassen bei Murdoc_mm´s MW geführt. Ob das richtiger als der Einsatz von Kreiseln ist, wurde noch nie bewiesen. Fazit: bisher ist die Stabilisierung des MW noch Forschungsgebiet und mein Dank an mausi_mick, weil Du die Sache mit so viel Engagement angehst.

hallo oberallgeier,

ich seh das ja auch nur so als Experimentierplattform, obwohl es darauf
allmählich etwas eng wird.
Bin mir auch gar nicht so sicher, ob das was bringt, und vor allem - wie ich einen zweiten Impuls in dieselbe Richtung hinkriege, ohne den Kreisel auf 0 abzubremsen und ihn dann mit
andrerer Drehrichtung hochzufahren , um dann zu schwenken.

Diese Erhaltungssätze sind dann doch etwas nervig.

Auch glaube ich - zumindest bei dem doch jetzt recht hohen Aufbau - ,
dass ich nicht mehr sehr viel Spielraum habe bezüglich Kreiselmasse bzw. Drehzahl.
Ich werd aber noch ein paar Experimente machen, bevor ich aufgebe oder meine Frau mich totschlägt ...

sehe ich das richtig das du dein MW mit hilfe der kreise drehen willst? wnen ja könntest du wirklich (wenns der platz erlaubt) zwei kreisel nehmen. und jenachdem welcher kreisel langsamer läuft erzeugt er ein drehmoment in einer richtung. du wird es ja bei koaxialhelikoptern und quadrokoptern gemacht.

ein sehr spannendes projekt wie ich finde! weiter so!

nur würde mihc mal ein video aus einer stehenden position interessieren. also das MW fährt auf dem parkplatz??? und der kameramann??? bleibt stehen.

gruß bammel

Hi bammel,

mit den zwei Kreiseln ist nicht schlecht, aber da müsste ich mir von der Unterbringung her was anderes einfallen lassen, vielleicht die Kreisel an den Enden des Pendelarms anbringen.
Ich befürchte aber , dann wird's ein HMW (Heli-MW).
Erstmal muss ich aber versuchen, es mit einem hinzukriegen und zu erkennen, ob das - bis auf Mehrgewicht, Stromverbrauch und Instabilität überhaupt was bringt.

Mit dem Video aus dem Stand: da gibt's wohl eine Aufnahme, als das MW ohne Regelung betrieben wurde. Dann hält es nämlich - bei rel. ebenen Untergrund - die Richtung und man kann Abstand halten.

Ansonsten halte ich mich in der Nähe auf, um Kollisionen mit dem Bordstein zu verhindern. Die sind zwar auch nicht so schlimm, aber dann
kippt es um und rotiert am Boden wild herum. Vielleicht sollte ich/MW dann als letzte Aktion - über den Neigungssensor aktiviert - noch den Not-Aus-Schalter betätigen.


mfg mausi_mick

hi,

hat mich doch etwas gestört mit der nicht zentrischen Unterbringung des Drehkreisels auf dem MW. Hab dann nochmal einen neuen Kreisel (etwas leichter und kleiner) gebaut und an einem MiniServo, das nicht soviel Strom zieht, befestigt. Lässt sich jetzt locker auf dem MW unterbringen, ich komm auch besser an die CPU ran (die ich bei Softwareänderungen ( fehlende SPI) aus der Fassung ziehen muss. Einziger Nachteil: Der IR-Sensor ist etwas verdeckt.
Erste Versuche zeigen "gewisse" Winkeländerungen, die aber auf dem
Untergrund (uneben, Split etc.) durch die Störungen nicht wirklich quantifizierbar sind.
Vermutlich hat oberallgeier recht, dass das MW bei den vielen Freiheitsgraden es sich den leichtesten Weg nimmt (beim Drehstuhl war das halt die Hochachse): da das MW gegen das Gieren und Rollen durch das rotierende Aussenrad recht stabil ist, versucht es wohl, die Drehung um die Nickachse - d.h. in (oder gegen ?) Fahrtrichtung - auszuführen ...

Muss vermutlich noch die Drehzahl erhöhen, um dazu mehr aussagen zu können, Kreisel läuft z.Zt mit etwas über 3V (eventuell 2. Lipo an anderer Seite oder Schaltnetzteil 5V).

Und dann mal einen Test in "idealer" Umgebung: Turnhalle.

Dies muss ich Euch aber erstmal was vorenthalten, da es jetzt ans Packen geht.

Gruss
mausi_mick