Beschleunigungssensor ADXL 202 JQC

[UlliC]

Hierzu würde es dann ja reichen den SOLLwinkel relativ genau zu messen, beim ISTwinkel müsste die qualitative Erfassung (grösser oder kleiner) ausreichen.
Interessant wäre dann die Abschätzung wie genau der SOLLWinkel gemessen werden muss und welche Rolle die Positionierung des Sensors im Rahmen dieser Toleranz spielt.

Damit keine Mißverständnisse entstehen: Den SOLLwinkel gibt man beim balancierenden 2-Rad Roboter im Programm vor, man muß ihn also nicht messen. Beim manntragenden Fahrzeug könnte man ihn z.B. mit einem Poti o.ä einstellen, muß aber nicht.
Bei der Messung des ISTwinkel reicht eine Genauigkeit von 7-8Bit.

Dabei dürfte die Trägheit des Antriebsmotors eine wesentliche Rolle spielen. Wenn man von einem gegebenen System, z.B. dem Asuro ausgeht, werden die kleinen Getriebemotoren der Ansteuerung sicher nicht beliebig genau folgen

Die Zeitkonstante der ASURO - Motoren ist klein gegenüber der mechanischen Zeitkonstante aufgrund der Trägheit des Systems. Ich habe das mit MATLAB simuliert:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...=6791&start=88

Die Frage nach dem sinnvollen Aufwand kann man natürlich nicht so einfach beantworten.
Will man möglichst wenig Sensoren und ein simples Regelungsprogramm einsetzen, kann man ein robustes und gegen Parameterschwankungen unempfindliches System nicht erwarten.
Das geht nur, wenn man z. B einen vollständigen Zustandsregler realisiert und die vier erforderlichen Zustandsgrößen auch hinreichend genau erfaßt.
Mit meinem UCBalBot habe ich damit jedenfalls gute Erfahrungen gemacht

[recycle]

Damit keine Mißverständnisse entstehen: Den SOLLwinkel gibt man beim balancierenden 2-Rad Roboter im Programm vor, man muß ihn also nicht messen. Beim manntragenden Fahrzeug könnte man ihn z.B. mit einem Poti o.ä einstellen, muß aber nicht.

Da dachte ich mir, dass man den Roboter erst mal einfach in der gewünschten Position (Gleichgewicht) festhält und den dabei aktuellen Wert als Sollwert speichert.

Die Frage nach dem sinnvollen Aufwand kann man natürlich nicht so einfach beantworten.

Mit sinnvollem Aufwand habe ich auch eher das gemeint, was du als "hinreichend" bezeichnest. Mir ging es erst mal mehr darum, dass man die Messwerte nicht genauer und öfter erfasst als man sie im Regelalgorithmus überhaupt einfliessen lassen kann und in dem Algorithmus nicht mehr macht als die Mechanik überhaupt hergibt.

Ich gehe da etwas mehr von bestehenden Systemen aus. Wenn man z.B. dem Asuro balancieren beibringen will hat man ja weniger Möglichkeiten und andere Randbedingungen, als wenn man den Roboter von vorneherein aufs Balancieren hin konzipiert.

Will man möglichst wenig Sensoren und ein simples Regelungsprogramm einsetzen, kann man ein robustes und gegen Parameterschwankungen unempfindliches System nicht erwarten.

Klar, aber man braucht ja auch seine Erfolgserlebnisse
Wenn mans erst mal geschaft hat, dass das Ding eine Weile rumeiert ohne umzukippen, kann man ja immer noch optimieren und ausbauen, oder auf Basis des gelernten noch mal von vorne anfangen.

[UlliC]

Da dachte ich mir, dass man den Roboter erst mal einfach in der gewünschten Position (Gleichgewicht) festhält und den dabei aktuellen Wert als Sollwert speichert.

Ja, das funktioniert.

Ich gehe da etwas mehr von bestehenden Systemen aus. Wenn man z.B. dem Asuro balancieren beibringen will hat man ja weniger Möglichkeiten und andere Randbedingungen, als wenn man den Roboter von vorneherein aufs Balancieren hin konzipiert.

Du hast vollkommen recht.
Aber ich denke der ASURO bietet fast alle Voraussetzungen zum Balancieren. Er hat Inkrementalgeber (leider nur einspurig, aber immerhin) und man könnte einen Gyro und einen Neigungssensor installieren und per ADC abfragen. Auflösung des ADC und Rechenleistung der CPU sind auf jeden Fall ausreichend.

Klar, aber man braucht ja auch seine Erfolgserlebnisse
Wenn mans erst mal geschaft hat, dass das Ding eine Weile rumeiert ohne umzukippen, kann man ja immer noch optimieren und ausbauen, oder auf Basis des gelernten noch mal von vorne anfangen.

Das kann ich nur bestätigen.
Und ich hoffe, daß es viele versuchen werden, denn es gibt wohl kaum ein Robotikprojekt, wo man so viel über Antriebe, Sensorik und Regelungstechnik lernen kann.

[Rubi]

Hallo

Habe mir ein Daughterboard für meinen ADXL202 gebaut.
Meiner hat eine andere Bauform, war aber erstaunlicher weise
sehr komfortabel zu löten.
Auf Wunsch maile ich gerne das Layout (Bitte Emaildresse beifügen).
Die Qualität des Bildes ist leider ziemlich schlecht, habe es mit meinem Handy fotografiert.

Jetzt zu meiner Frage:
Bei mir gibt der eine PWM aus, die sich je nach Beschleunigung im Dutycycle ändert, in den Bildern vom Manf ist es eine Schwingung, die sich in der Frequenz und Amplitude ändert.
@Manf, wie hast du die PWM in diese Schwingung umgewandelt?

An welche Pins von einem Mega8, würdet ihr die Ausgabe hängen?

Die Ausgabe die Manf bekommt ist sympathischer, da man diese an den ADWandler hängen könnte.

LG
Rubi

[Rubi]

Man kann die Signale hochohmig als Spannungen an den Kondensatoren abgreifen, oder eben an den Ausgängen als Tastverhältnis.
Manfred

Ups, bitte um Entschuldigung das habe ich überlesen,...

Bleibt die Frage, was besser (genauer,..) ist, die Spannung abzugreifen, oder die PWM.
IMHO müste man , wenn man sich für die PWM entscheidet, einen ziemlichen Aufwand bei der Berechnung treiben.
Wie lange ist der Impuls Hihg, wie lange Low, Verhältnis der Dauer von High/Low,...

LG
Rubi

[Manf]

@Manf, wie hast du die PWM in diese Schwingung umgewandelt?

Das steht in meiner Beschreibung und im Datenblatt. Die Analogausgänge ohne PWM sind hochohmig verfügbar (und sie haben auch eine höhere Grenzfrequenz).
Die Spannung wird zuerst geblidet sie ist von daher genauer. Sie sollte natürlich nicht belastet werden und ein solches Signal kann leichter gestört werden.

Manfred

[Rubi]

@Manf

Hallo Manf

Mit welcher Software hast Du denn die Meßwerte aufgenommen ?
Dieses Bild (der xy Schreiber) schaut richtig gut lesbar aus.

LG
Rubi

[Manf]

Das ist ein Speicher-Oszilloskop HM205. Es gibt bei dem Gerät wohl auch einige Nachfolger Generationen.
Manfred

[Rubi]

Hallo Manf

Hast Du das Bild vom DSO fotographiert ?

LG
Rubi

[Manf]

Ja, ich habe es fotografiert.
Es ist machmal ganz praktisch ein Universalfoto zu haben, das man dann grafisch ergänzen kann. Worauf möchtest Du hinaus?, die Gestaltung des Rahmens und die farbliche Abstimmung mit dem Hintergrund finde ich auch sehr gelungen.
Manfred