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06. August 2020, 08:49:24
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Autor Thema: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)  (Gelesen 452 mal)

Offline FlyRider

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Ich baue seit einiger Zeit an einem Mars-Rover Modell. Dabei geht es mir nicht um einen originalen Nachbau, sondern um ein funktionales Modell, das grob wie ein Marsrover funktioniert: Es gibt eine Basisstation (das ist mein Laptop) mit einer (selbst zu schreibenden) Software zur Steuerung und Überwachung des Rovers. Damit kann man Kommandos zum Rover schicken (Wegpunkte, der der Rover anfahren soll) und Daten vom Rover (Status, Kamerabild) empfangen.

Der Rover selbst arbeitet teilautonom. Es soll sich mit Hilfe einer Kamera und Ultraschallsensoren selbst einen gangbaren Weg suchen.

Im Rover selbst arbeiten 2 Computer: Ein Raspberry Pi übernimmt die Kommunikation mit der Bodenstation und wertet die Kamerabilder und die Daten der Ultraschallsensoren aus. Da der Raspberry nur sehr wenige IO Pins hat, verwendet er einen Arduino Mega als Steuerung für die Motoren und Servos.

Als Fahrwerk dient eine 6x6 Konfiguration, wobei mir echte Geländegängkeit nicht wichtig ist. Weil ich nicht mehr als 750 € (ursprünglich nur 500 € ,aber das geht nicht) in das Projekt stecken möchte, hab ich es "Discount Mars Rover" genannt.

Das ganze Projekt ist gerade im Aufbau. Paar Dinge habe ich schon, das meiste ist noch Zukunftsmusik. Ich möchte parallel dazu eine Art „Web-Tutorial“ aufbauen, in der ich die wichtigsten Bauschritte erkläre – allerdings in Englisch und deshalb sind auch Bezeichner in Bildern auf Englisch. So wie in dem nachfolgenden Bild, das den prinzipiellen Aufbau des Rovers darstellt. 



Offline FlyRider

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Re: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)
« Antwort #1 am: 18. Juli 2020, 10:05:21 »
Hier sieht man schon mal den Rumpf. Das Ding ist aus ganz ordinärem Sperrholz, das ist billig und einfach zu verarbeiten. Für Metall bin ich einfach werkzeugtechnisch nicht angerichtet. Der Rumpf ist 52cm lang und 36 cm breit. Ich wollte relativ groß bauen, weil ich kein Feinmechaniker bin und Platz brauche, um die ganze Elektronik und die Batterien (Lipos) ohne Fummelei unterzubringen.

Bei "2" hab ich nicht lackiert , weil da noch die Ultraschallsensoren hin sollen (kleben besser ohne Lackierung)
"3" ist nur Dekoration und hat keine Funktion (wie gesagt, ein "Curiosity look-alike" )
"4" ist der Sockel für den zukünftigen Kameramast


Offline gino847

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Re: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)
« Antwort #2 am: 18. Juli 2020, 18:10:42 »
Hallo Stefan,
das sieht nach einem sehr interessanten Projekt aus.

Offline FlyRider

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Re: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)
« Antwort #3 am: 18. Juli 2020, 19:14:12 »
Hallo Stefan,
das sieht nach einem sehr interessanten Projekt aus.

Hi Manfred,

interessant ist es für mich auf jeden Fall, weil die Anforderungen so vielschichtig sind. Das was am wenigsten gefordert ist, ist zum meinem Glück, das was du machst: dieses absolut feinmechanische Bauen. Ich kann das einfach nicht  :-[

Aber dafür darf ich mich vielen Dingen beschäftigen, die für mich interessant und neu sind: Raspi, Arduino, Regelung von Motoren, Sensorik, Bilddatenauswertung, Datenübertragung usw. Deshalb wird mich dieses Projekt auch noch einige Zeit beschäftigen, weil ich mich in so viele Technologien einarbeiten muss ... falsch: einarbeiten darf!  8)   

Offline gino847

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Re: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)
« Antwort #4 am: 18. Juli 2020, 21:43:42 »
Nobody is perfect!  ???

Ich bleibe dran.

Offline FlyRider

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Re: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)
« Antwort #5 am: 20. Juli 2020, 18:56:26 »
Pin Belegung am Arduino:
Ich verwende den Arduino Mega, weil der jede Menge IO Pins hat, von denen ich die meisten auch brauchen werde. Der Arduino steuert die 6 Antriebsmotoren (12 V DC), den Mast auf dem die Kamera montiert wird (die man drehen und kippen kann) und einen sehr einfachen Roboterarm mit einem (nicht wirklich funktionsfähigem) Bohrer. Damit ich im ersten Gelenk des Roboterarms (Shoulder) genug Power habe, hab ich zwei Servos vorgesehen, vielleicht reicht auch eines.

Bei den Motoren hab ich ich hier nur die PWM Leitungen eingezeichnet, die Leitungen für die Richtungssteuerung (vorwärts / rückwärts) fehlen hier noch, die hab ich im zweiten Plan (siehe unten). Alle hier verwendeten Pins müssen ein PWM Signal liefern können, deshalb hab ich die als erstes geplant, reichen aber  8)



Das ist der vollständige Plan für die Fahrmotoren. Mit dem PWM Signal kann ich die Geschwindigkeit als 8 Bit Wert setzen (0-255), das HIGH / LOW Signal brauche ich für die Drehrichtung.



   

Offline Dentec

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Re: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)
« Antwort #6 am: 21. Juli 2020, 15:48:01 »
Die Motorsteuerung, die du verwendest sieht aus wie ein L298-Baustein.
Dieser kann doch jeweils 2 separate Motoren steuern. Es würden also drei davon reichen, oder hat es einen bestimmten Grund, daß du je Motor einen Controller verwendest ?

Offline FlyRider

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Re: Funktionales Modell eines Mars- Rovers (Curisoity Look- Alike)
« Antwort #7 am: 21. Juli 2020, 18:40:44 »
Ja, hat sicher einen Grund ...    ??? ...  ist schon eine Weile her, muss ich überlegen  :-[

Ich glaube es hatte mit dem Anfahrstrom oder Blockierstrom der Motoren zu tun. Der liegt bei meinen Motoren bei 4 A und den L298 soll man nur mit max. 2 A belasten. Nachdem die Teile ja nicht die Welt kosten, hab ich beide H-Brücken für einen Motor verwendet. Ich hab einfach die Eingänge gesplittet und beide Brücken gleich geschaltet.

Sieht man auch in dem Bild:


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