Einfache Bahnsteuerung

12/07/2014 - 23:03 von Hans-Peter Diettrich | Report spam
Nachdem ich mir einen Roboter-Baukasten zugelegt habe, kàmpfe ich mit
der zielgerichteten Fortbewegung eines Roboter-Fahrzeugs, unter den
eingeschrànkten Möglichkeiten des Modells und seines Controllers. Daher
suche ich nach einem einfachen und möglichst stabilen Verfahren, welches
die Verfolgung einer Spurmarkierung erlaubt.

Das Modell hat ein Stützrad und zwei Antriebsràder, deren Elektromotoren
stark lastabhàngig arbeiten und sich somit kaum zuverlàssig steuern
lassen. Deshalb hàngt an jedem Antriebsrad ein Encoder, der eine
konstante Anzahl Impulse pro Umdrehung abgibt, die in einem Zàhler der
Steuerung richtungsabhàngig aufsummiert werden.

Zur Verfolgung einer Spur gibt es zwei Sensoren, die ein Verlassen der
Spurmarkierung nach links bzw. rechts anzeigen. Anhand dieser Signale
(Zustànde) sollen nun die Motoren so gesteuert werden (ein/aus), daß das
Fahrzeug der Markierung folgt. Mein erster Ansatz sieht so aus, für das
Verfolgen einer geraden Spur:

Wenn die Spur nach links verlassen wird, wird der rechte Motor gestoppt,
das Fahrzeug dreht sich dann um den Aufstandspunkt des rechten Rads.
Wird die Spur wieder erreicht, müßte das Fahrzeug (bei gerader Spur) so
weit geradeaus fahren, daß sich letztlich sein Mittelpunkt über der
Mitte der Spur befindet. Danach eine Drehung um das linke Rad, bis sich
das Fahrzeug in Richtung der Markierung gedreht hat.

War das soweit verstàndlich, und macht der beschriebene Bahnverlauf
(Bogen1-gerade-Bogen2) Sinn, oder gibt es eine bessere Bahn?

Bezüglich der Bogenlàngen würde ich vermuten, daß wenn das Fahrzeug die
Bahn unter einem Winkel W verlassen hat, es nachher mit Winkel -W wieder
auf die Spur trifft. Der zweite Bogen B2 müßte dann genau die halbe
Lànge dieses ersten Bogens B1 haben, um das Fahrzeug in Spurrichtung
(W=0, tangential zu B1) zu bringen. Sehe ich das soweit richtig?


Wenn die Spur nicht gerade verlàuft, wie könnte man eine Abschàtzung
ihrer Krümmung bekommen, und diese in einen ggf. modifizierten
Bahnverlauf einbringen? IMO müßte dann B2 kürzer als B1/2 gewàhlt werden
- aber um wieviel? Oder reicht es, wenn die Fahrt stets tangential zum
Scheitelpunkt von B1 fortgesetzt wird, um das Fahrzeug annàhernd auf der
Spur zu halten?

TIA
DoDi

P.S.: Nach einigem Nachdenken habe ich diese Anfrage an Mathematik und
Physik geschickt, weil mir nicht ganz klar war, wo sie besser aufgehoben
ist.
 

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#1 Frank Buss
13/07/2014 - 00:12 | Warnen spam
Hans-Peter Diettrich wrote:
Nachdem ich mir einen Roboter-Baukasten zugelegt habe, kàmpfe ich mit
der zielgerichteten Fortbewegung eines Roboter-Fahrzeugs, unter den
eingeschrànkten Möglichkeiten des Modells und seines Controllers. Daher
suche ich nach einem einfachen und möglichst stabilen Verfahren, welches
die Verfolgung einer Spurmarkierung erlaubt.



Gibt es da nicht schon genügend Ideen zu? Wenn du deine ersten Versuche
implementiert hast, dann kannst du es ja etwas schneller machen, mit
dynamischen sliden usw.:

https://www.youtube.com/watch?v=4XiRxNkZleY

Frank Buss, http://www.frank-buss.de
C64 MIDI interface, preorder: http://www.frank-buss.de/c64/midi/buy.html

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