Lok24
22.12.2016, 11:49

Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Hallo zusammen,

ich versuche mich gerade an einem einfachen Problem:
Ein Motor treibt über eine Zahnstange ein Maschinenteil an.
Somit gibt es nur Spiel, keinen Schlupf.
Man könnte also immer x Umdrehungen Richtung y fahren, dann x Umdrehungen Richtung -y fahren.

Soweit so gut.
Aber wenn das mal außer Tritt gerät, z.B. wenn die Batterien mittendrin leer sind, ist das in einem undefinierten Zustand.

Also: an den Motor einen Sensor anflanschen.
Mit einem Farbsensor kann ich dann Ende A und B erkennen und unterscheiden (und könnte statt der Zahnstange auch andere Antriebe wählen).

Mit einem Touchsensor kann ich wenigstens erkennen, dass das Teil an einem Ende ist, wenn dann die letzte Laufrichtung bekannt ist kann ich auch wieder zurückfahren.

Frage: wie machen das andere? Industrieroboter (gut, die haben keine Batterien)? Midstorms-Bastler? Theoretiker?
Alle Ideen sind willkommen!

Grüße

Werner



Schonvergeben
22.12.2016, 11:54

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Hi Werner,

ich würde das nicht mit einem Sensor machen, sondern den Status in der Software speichern. Wenn es längere Bewegungsabläufe sind, könnte man auch eine Initialisierungsroutine schreiben, die alles wieder auf Ausgang setzt wenn die Batterie alle ist.

Grüße,
Alex



Lok24
22.12.2016, 11:59

Als Antwort auf den Beitrag von Schonvergeben

Editiert von
Lok24
22.12.2016, 12:02

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Schonvergeben hat geschrieben:

ich würde das nicht mit einem Sensor machen, sondern den Status in der Software speichern.
Software ist flüchtig, also müsste man es schon in eine Datei schreiben, aber das ist machbar.

Schonvergeben hat geschrieben:
Wenn es längere Bewegungsabläufe sind, könnte man auch eine Initialisierungsroutine schreiben, die alles wieder auf Ausgang setzt wenn die Batterie alle ist.


Wie weiß man dann in welche Richtung man drehen muss?
In die falsche führt ja zur sofortigen Zerstörung des gesamten MOC...
Oder übersehe ich einen Trick?

Grüße

Werner



Schonvergeben
22.12.2016, 12:06

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Lok24 hat geschrieben:

Wie weiß man dann in welche Richtung man drehen muss?
In die falsche führt ja zur sofortigen Zerstörung des gesamten MOC...
Oder übersehen ich einen Trick?


Nur in Kombination mit der Speicherung der Position. Btw., ich bin davon ausgegangen das die Software nicht durch die Batterie versorgt wird. Daher dürfte die Speicherung in Variablen reichen.

Was mir noch einfällt: Ist denn die Steuerung der Motoren nur in Zeitintervallen möglich oder auch als Umdrehung? Wenn es nur mit Zeitintervallen geht, würde bei jeder Ansteuerung eine Ungenauigkeit entstehen. Und dann sind Sensoren Pflicht.



Lok24
22.12.2016, 12:14

Als Antwort auf den Beitrag von Schonvergeben

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Hallo,

Schonvergeben hat geschrieben:

Nur in Kombination mit der Speicherung der Position.

Eine Speicherung kann nur in Intervallen geschehen, in der Zeit ist das Teil schon woanders....

Schonvergeben hat geschrieben:
Btw., ich bin davon ausgegangen das die Software nicht durch die Batterie versorgt wird. Daher dürfte die Speicherung in Variablen reichen.
Es genügt ja, wenn die Software denkt es fährt noch ein Stück, aber der Motor keinen Saft mehr hat.

Schonvergeben hat geschrieben:
Was mir noch einfällt: Ist denn die Steuerung der Motoren nur in Zeitintervallen möglich oder auch als Umdrehung?
Nein, man kann #Rotations/#Degress mit 1° Genauigkeit einstellen.

Grüße

Werner



freakwave
22.12.2016, 12:30

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Lok24 hat geschrieben:


Schonvergeben hat geschrieben:
Wenn es längere Bewegungsabläufe sind, könnte man auch eine Initialisierungsroutine schreiben, die alles wieder auf Ausgang setzt wenn die Batterie alle ist.


Wie weiß man dann in welche Richtung man drehen muss?
In die falsche führt ja zur sofortigen Zerstörung des gesamten MOC...
Oder übersehe ich einen Trick?


Du könntest die Rutschkupplungszahnräder als Sicherung verwenden. Dann fährst Du einmal (verlängert) hin und her und dann solltest Du einigermaßen in der Ausgangsposition sein.


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tad
22.12.2016, 12:31

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

+2Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

In der Industrie (einzelne Maschinen) und in der Großserientechnik (Regelung, Konsumerware) läuft das so:
Bei jedem Einschalten und nach x*1000 Bewegungszyklen werden die mechanischen Endanschläge, bzw. sensorisch markierte Positionen angefahren (angelernt) und gespeichert. Daraus lässt sich dann die tatsächliche Position bestimmen.

Das regelmäßige Anlernen ist in der Regel notwendig, da sich über Verschleiß, Toleranzen, thermische Einflüsse usw. eine veränderliche Abweichung von der Realität ergibt, die in keiner Simulation einfach und gleichzeitig genau genug darstellbar ist.

Der Vorschlag "Speicherung der Position" ist nicht geeignet, da die Speicherung zeitversetzt erfolgt und damit immer eine Situation auftreten kann wo Speicherung und Position nicht üereinstimmen.
Letztendlich ist diese Variante auch nicht industrietauglich, weil sie einer Auslegung der ISO9000 : xxxx nicht genügt.



freakwave , Lok24 gefällt das


Schonvergeben
22.12.2016, 12:52

Als Antwort auf den Beitrag von tad

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

tad hat geschrieben:

Der Vorschlag "Speicherung der Position" ist nicht geeignet, da die Speicherung zeitversetzt erfolgt und damit immer eine Situation auftreten kann wo Speicherung und Position nicht übereinstimmen.


Wenn ich per Software dem Motor die Anweisung gebe: "drehe dich um 10 Grad" und das dann speichere (Initial + 10), wo genau stimmt das nicht überein?



Lok24
22.12.2016, 12:54

Als Antwort auf den Beitrag von Schonvergeben

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

dass dem Motor nach 5 Umdrehungen die Batterie ausgeht....



Osopolari
22.12.2016, 13:07

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Wenn es nur um eine Drehwinkel Erkennung geht ,sprich wie weit wurde die Achse in eine Unbekannte Richtung gedreht.
Lässt sich das ganze mit den Mindstormfarbsensor erledigen und einem in verschiedenen Farben unterteilten Kreis.
Du würdest dann langsam den Motor in eine Richtung drehen bis der Sensor einen Farbwechsel erkennt. Der Farbwechsel von zb. Rot auf Schwarz ist ja nur an einer ganz bestimmten Stelle im Kreis, und je nachdem ob du einen Wechsel von Schwarz auf Rot oder von Rot auf Schwarz hast, kennst du auch die Richtung.

Vielleicht kannst du uns ja genau sagen was du vor hast, dann ist es einfacher zu sagen welche Möglichkeiten du hast.



Xris
22.12.2016, 20:11

Als Antwort auf den Beitrag von freakwave

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Hallo, allerseits,

freakwave hat geschrieben:

Du könntest die Rutschkupplungszahnräder als Sicherung verwenden. Dann fährst Du einmal (verlängert) hin und her und dann solltest Du einigermaßen in der Ausgangsposition sein.


ja, diese Methode ist in der Regel (*) sicher, sie wird etwa auch von fast allen Modellbahnsteuerungen zur Initialisierung des Anlagenstatus verwendet, wenn Aktuatoren keine Stellungsrückmeldung geben können. Es genügt zudem, in eine Maximalstellung zu "überdrehen", um in einen wohldefinierten Zustand zu gelangen.

(*): Es sei denn, beide Maximalpositionen könnten zu einer Gefährdung führen.

Gruß

Christian



Lok24
23.12.2016, 09:47

Als Antwort auf den Beitrag von Xris

Editiert von
Lok24
23.12.2016, 10:03

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Hallo Christian,

Xris hat geschrieben:

.... sie wird etwa auch von fast allen Modellbahnsteuerungen zur Initialisierung des Anlagenstatus verwendet, wenn Aktuatoren keine Stellungsrückmeldung geben können. Es genügt zudem, in eine Maximalstellung zu "überdrehen", um in einen wohldefinierten Zustand zu gelangen.


Rutschkupplungen bei der Modellbahn?
Nie gehört, wo sollen die sein?
Tatsächlich wird da der Zustand immer gespeichert, um nach einem Kaltstart zu wissen, welcher Zug wo ist.

EDIT:
Du meinst nicht etwa Fernsteuermodelle (Modellbau)?

Auf der FanWelt wurde ein Balisen-System für LEGO gezeigt, aber das hat mich nun gerade gar nicht überzeugt.

Grüße

Werner



Lok24
23.12.2016, 16:17

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Einsatz von Sensoren bei mindstorms

Hallo zusammen,

erstmal danke für das Feedback.
Ich habe jetzt die bisherigen Erkenntnisse nochmal zusammengestellt:

Aufgabenstellung:

Eine Unit soll von zwischen A und B fahren. A sei der Startpunkt .
Im oberen Fall ist der Sensor stationär in A, alternativ ein weiterer in B, im unteren fährt er mit

[image]



Fahren:

Das kann durch einfaches Einstellen einer Anzahl von Umdrehungen realisiert werden.

Synchronisation:
- mechanisch („überfahren“ A nach links, Rutschkupplung)
- Sensor in A, hier kann bei jeder Fahrt oder alle x Fahrten synchronisiert werden

Sicherheit:

Eine Unit in A darf nur nach rechts fahren.
- man kennt die letzte Fahrtrichtung und den Zustand von A
- man hat Sensoren in A und B
- man hat einen mitfahrenden Farbsensor, der A und B unterscheiden kann

Kaltstart

Das größte „Problem“.
Fall 1: Mitfahrender Farb-Sensor oder zwei Touch-Sensoren, einer ausgelöst:
Dann ist klar, wo die Unit steht.
Fall2: kein Sensor ausgelöst
Dann ist klar, wohin gefahren werden muss, um A zu erreichen .
ABER: Das setzt voraus, dass keine weiteren Units an unbekannten Stellen stehen….


Grüße

Werner



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