Vierrad m. Knicklenkung u. Selbstbaudiff. -abgeschlossen

[Searcher]

So,

ich wage mich weiter vor. Nachdem mein Gummidifferenzialgetriebe ( https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=49786 ) doch nicht so schlecht in den Kritiken weggekommen ist, wie ich gefürchtet hatte, versuche ich das nun in ein vierräderiges Fahrzeug einzubauen.

Das Vierrad soll mal als Linienfolger jedoch noch ohne MC fahren. Lenkung durch Servo an einer Knicklenkung. Das Knick- und Torsionsgelenk hatte ich auch schon mal im RN eingestellt: https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=49934 Das Heck ist nun fertiggeworden und das Ergebnis kann mich noch nicht davon abhalten weiterzumachen.


Hier ein Video dazu: http://www.youtube.com/watch?v=iZOqEgJs0LI


Bin selbst gespannt, wie das Vorderteil aussehen wird. Es soll kleinere Räder erhalten und auf einem tieferen Niveau als achtern der Elektronik Platz bieten. Hinten gibt es ja reichlich Platz für Energie - das Getriebe schluckt schon einiges an Kraft und braucht Anpreßdruck zum Boden

Bisher verwendete Bauteile im SgGD (= Servogelenktes Gummidifferenzialgetriebe): Ein 5 Euro Servo vom C, zwei parallel geschaltete RF-300C-09550 Mabuchi Motoren aus einem alten Toshiba CD Laufwerk. Profile aus'm Baumarkt, Sperrholz, Haushaltsgummi. Servoansteuerungselektronikprototyp mit NE555 Timer IC.

Gruß
Searcher

[asurofreak.]

da hab ich ja mal wieder ein gutes vorbild gefunden

schaut gut aus, die servolenkung gefällt mir gut, ich werd bei meinem ersten eigenen projekt jedoch nicht so gut mit metall arbeiten können

einige dinge werd ich wahrscheinlich auch noch abschauen können

viel erfolg!

MFG

[Hubert.G]

Wie machst du das mit dem Lenken. Arbeitest du auch mit unterschiedlicher Geschwindigkeit der Antriebsräder?
Bei zu geringem Anpressdruck vorne würde der Lenkteil nur hin und hergeschoben werden. Eine Richtungsänderung würde erst bei einem gewissen Reibungswiderstand und mit Verzögerung zustande kommen.
Ist der Anpressdruck vorne zu groß, könnte das Servo Probleme mit dem Schieben bekommen.
Hast du da schon was probiert? Vielleicht überbewerte ich dieses Problem auch.

[Searcher]

Hi,

Danke asurofreak. . Alle Teile, die ich verwendet habe sind sehr günstig zu bekommen. Dafür muß man sich aber auch alles selber passend machen und dementsprechend hoch ist der Zeitaufwand.

Die Bearbeitung von Metall, insbesondere von weichem wie Aluminium ist aber auch nicht sooo schwierig. Kommt drauf an wie hoch man sich die Ziele steckt. Es dauert allerdings länger um zB etwas abzufeilen als bei Sperrholz oder Kunststoff. An das Werkzeug wie Bohrer, Feilen, Laubsägeblätter etc werden natürlich auch höhere Anforderungen gestellt. Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen und ich bin auch noch weit davon entfernt. Wenn Du anfängst, Dir Zeit läßt und Dich von Rückschlägen nicht entmutigen läßt, wirst Du das sicher auch bald können. Kannst ja erst mit weichem Metall wie Messing und Aluminium anfangen. Ich hatte bei der 3mm Gewindestange die Edelstahlvariante im Baumarkt erwischt. Das Teil ist verdammt zäh zu bearbeiten und es hätte auch ohne weiteres die Eisen- oder Messingvariante getan. Mit viel weniger hartem Material bin ich bei "Herbie PLUS" ausgekommen (hat aber auch keinen Servo und kein Differenzial).

@Hubert.G: Die Bewegung zum Lenken wird vom Servo erzeugt und durch das Knickgelenk in der Mitte des Fahrzeugs können sich die Winkel der beiden Achsen zueinander verändern und somit eine Fahrtrichtungsänderung hervorgerufen werden (luftschnapp). Die Antriebsräder sind über das Differenzialgetriebe gekoppelt. Das Differenzialgetriebe gleicht die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Räder bei Kurvenfahrten aus (soll ausgleichen). Die Antriebskraft wird von zwei DC Motoren, die elektrisch und mechanisch parallel geschaltet sind, erzeugt und wirkt auf das Differenzialgetriebe. Also kein Lenken durch unterschiedliche Antriebsradgeschwindigkeiten.

Ich hab keine Versuche wg der Bodenhaftung oder des Wegrutschens der Vorderräder beim Lenken gemacht. Der ganze SgDG ist eben dieser Versuch. Vorher hab ich abgeschätzt ob es funktionieren könnte. Nach der Grobplanung wurden als erstes die großen Räder (7cm Durchmesser) am Differenzial angebracht und auf dem Tisch ein bißchen "rumgefahren". Das ging so gut (die großen Räder stellen große Hebel dar, die auf das widerspenstige Differenzial wirken), daß ich die Chancen für ein Gelingen gut einschätze und jetzt einfach weiter mache.

Der Servo wird in dieser Konstruktion als letztes Probleme bekommen. Dadurch, daß die Vorderräder frei drehbar aufgehangen werden und das Differenzial doch recht befriedigend seine Arbeit tut, hab ich da gar keine Bedenken. Außerdem hab ich das Servohorn auf zwei Seiten befestigt, so daß es immer ziehen kann und nicht schieben braucht.

Zur Verbesserung der Bodenhaftung und damit besseren Lenkbarkeit hat oberallgeier in seinem thread zur autonomen Blechdose https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=417039#417039 eine sehr schöne Anregung in Richtung Fahrradschlauch gegeben.

Gruß
Searcher

[Hubert.G]

Das Differenzial war für mich nicht ersichtlich, verbessert das Lenkverhalten aber sicher enorm.

[Searcher]

Nachdem ich dem SgGD nun eine Vorderachse verpaßt hatte, wollte ich es auch unbedingt fahren sehen. Mit zwei NE555 und einem LM358 "schnell" eine Schaltung zusammengestrickt um dem Servo eine Zwangssteuerung zu geben und auf gings zur Jungfernfahrt.

Kurzes Video davon: http://www.youtube.com/watch?v=gAV5ALJbUhk

Der breite helle Streifen auf dem Boden ist eine Rampe (relativ niedrig weil kaum Bodenfreiheit) um auch die Verwindung zu testen. Wichtig, damit alle vier Räder auf dem Boden bleiben.

Testlauf war viel besser als erwartet. Die Antriebsgummis müssen etwas mehr Spannung kriegen und die Motoren liefen nur mit 3 Volt. Mit 4,5 Volt fuhr es mir auf und davon. Kommt sowieso später eine PWM dran.

Nachdem das über Erwarten gut lief, kann ich nun endlich an die eigentliche Elektronik gehen.

Gruß
Searcher

EDIT Video ausgetauscht

[radbruch]

Hallo

Sehr hübsch. Wie ich erwartete, das zum Differenzial passende Fahrzeug ist schon etwas größer. Das Knickgelenk aus dem Baumarktmix gefällt mir natürlich sehr gut. Auch ohne großen Maschinenpark kann man funktionelle Spielereien zusammenbasteln :)

Der Lenkradius erscheint mir ähnlich groß wie beim vergleichbar dimensionierten fahrbaren Komponententräger von vohopri, dieser verwendet allerdings eine Achsschenkellenkung (und verplempert gelegentlich viel Zeit beim Rangieren;):

https://www.roboternetz.de/phpBB2/vi...=426162#426162

Ein Einstieg in seinen Thread bei dem man zu ersten Male das komplett montierte Fahrzeug sieht. Seine Herstellungstechnik scheint mir deiner sehr zu ähneln, sehr inspirierend finde ich beides.

Gruß

mic

[Searcher]

Hallo,

ja, das Differenzial hab ich noch nicht kleiner bekommen. Es ist einfach der Gag an dem Teil und bestimmt die Größe des Fahrzeugs. Auch das Knickgelenk werd ich beim nächsten Mal anders machen. Mußte schon arge Klimmzüge unternehmen, um das alles zusammengeschraubt zu bekommen. Dabei kommen einem immer wieder neue Ideen, die man ins nächste Projekt einfließen lassen möchte. Es macht mir einen Riesenspaß, den ich nicht hätte, wenn ich alles fertig kaufen würde.

Im Lenkeinschlag ist noch etwas Luft, der Servo könnte noch etwas weiterdrehen. Wenn ich dann an den Hebelverhältnissen noch ein bißchen ändere, könnte ich fast auf 90 Grad kommen. Ob das sinnvoll ist werd ich vermutlich mal ausprobieren. Am Ende rollen dann die Räder doch nicht mehr

Den thread von vohopri kenne ich natürlich. Bevor ich ihn gesehen hatte, hab ich auch schon in ähnlicher Art gewerkelt; bei ihm hab ich mir praktisch den Feinschliff geholt. Durch seine Dokumentation eine richtige Fundgrube. Mir fehlt allerdings der unbedingte Drang zur Perfektion

Ist schön, wenn dieser Beitrag auch inspirierend wirkt. Man braucht wirklich nicht viel an teurem Werkzeug oder Materialien. Selbst die einfache Elektronik findet man in zB alten Röhrenmonitoren (und spart Versandkosten, wenn einem mal ein 555er fehlt).

Fernziel ist bei mir allerdings auch der Einsatz von MCs (und werd dann vielleicht auch in der Lage sein, nicht ganz so windige Geräte zu bauen wie dieses ).

PS Video ist upgedatet, da es nach der youtube Nachbereitung doch arg schlecht war. http://www.youtube.com/watch?v=gAV5ALJbUhk

Gruß
Searcher

[Searcher]

Hallo,

nach einer Schraub- und Sägepause hab ich mal wieder was getan. Umbau von Mittenmotor auf Heckmotor, Entwurf und Anbringen der Linienfolgeanalogelektronik. Sensoren stammen vom Herbie PLUS V2 und als Kern der Steuerung wieder den LM386 verwendet.

Im Anhang der Schaltplan.

War nicht so leicht das Servosignal störungsfrei zu kriegen. Selbst mit getrennten Batterien für Motoren und Elektronik gab's Probleme. Erst nachdem die PWM Erzeugung für die Antriebsmotoren auch noch von der Servosteuerung getrennt war, lief es zufriedenstellend.

Video später, vermutlich erst morgen.

EDIT
Schaltplan geändert - Fehler in Duty Cycle Trimmer Beschaltung beseitigt

Gruß
Searcher

[Thoralf]

schön zu sehen, was mit low tech alles geht....
Tip: den Lenkeinschlag würde ich nicht wesentlich über 45° erhöhen. so wie ich das jetzt nur mal abschätze (habs nicht gerechnet) ist die Lenkkraft = 1/tan(alpha) . Alpha ist der Lenkwinkel. D.h. je näher du 90° kommst. umso geringer wird die Führungskraft der gelenkten Räder. Außerdem wandert der Schwerpunkt des Fahrzeugs immer weiter zum Rand -> kippen.
Kippneigung = f(Fliehkraft)

Was du vllt. mal überdenken mußt, ob du mit einem kleinen Getriebe , bei dem das kleien Ritzel auf dem Lenkservo und das große Zahnrad auf dem Lenkteil sitz, die Lenkkraft erhöhst. Ansonsten reduziert sich das Lenkmoment des Servos

Ml = Ms * lh / Ll

Ml ... Lenkmoment
Ms ...Servomoment
Lh ...Länge des Servohorns
Ll ....Länge vom Scharnierdrehpunkt bis zum Mittelpunkt der Lenkachse

d.h. je länger das Fahrzeug wird (bzw. der gelenkte Teil umso größer muß die Lenkkraft des Servos werden.
Die gesamten Verhältnisse sind aber etwas komplizierter, weil ich hier die Lenkwinkel nicht mit betrachtet habe.
-> erhöhe das Servoment durch Getriebe, nutzt aber den max. Servodrehwinkel nicht aus.