Überwachen der Akkuspannungen realisiert

Nach mehreren Aktionen, bei denen die Akkus des Roboters genau dann leer waren, wenn man ihn mal vorführen wollte, wurde nun endlich eine einfache Akku-Überwachung über die AD-Wandler des Atmel-Prozessors hinzugefügt. So sieht die Schaltung aus:

Wichtig dabei ist es, das Poti/den Trimmer vorher so einzustellen, dass an dem Atmel-AD-Wandler-Eingang maximal 2,56 V anliegen! Wie immer gilt: Ein Nachbau erfolgt auf eigene Gefahr!

Und das sind die Tests und Messungen:

 

Nun noch die 24V aus das zentrale Controller-Board gelegt, die Ad-Wandler "verkabelt" und die Messwerte mittels Netzteil überprüft:

Im Hauptprogramm erfolgt das Auslesen der Akkus automatisch in der Klasse SensorThread. Die Anzeige in der GUI sieht so aus:

Vielleicht wird irgendwann noch einmal eine Strommessung hinzugefügt; dieses Modul soll gut dafür geeignet sein.

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Separierung der 24 V-Stromversorgung für den fit-PC 2

Zum jetzigen Zeitpunkt wurden die 24 V der Akkus nur zu den Laserscannern geschaltet. Da der fit-PC 2 aber möglichst auch ohne Einschalten der Laserscanner separat über das zentrale Schaltpanel mit Energie versorgt werden können sollte, wurde dieses als nächstes umgebaut. Als erstes das Panel gelöst…

…alle (neu beschrifteten) Stecker gelöst…

…und nach Einbau der 24 V-LED (gelb) und des neuen Schalters schon mal geprüft, ob alles noch passt:

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Schaltpläne und Layouts

An dieser Stelle werden nach und nach die Schaltpläne veröffentlicht. Los geht’s mit dem Teil des Spannungswanders, der die 24 V der beiden Akkus, welche in erster Linie die beiden Laserscanner mit Energie versorgen auf 12 V runterwandelt.  Genutzt wurde hierzu der Schaltregler LM2576-T12. Die 12 V werden übrigens benötigt, um den fit-PC 2 mit Strom zu versorgen. Seine Stromversorgung sollte unabhängig von der der Motoren sein, weil stabiler. Und mit nur einer Hand von Bauteilen sieht das Ganze dann so aus:

 

Hier ein mögliches Layout:

 

Auf dem Roboter verbaut sieht das Endergebnis wie folgt aus:

 

Und hier der Schaltplan mit Platine als Download im Target 3001! Format:

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Anschlussmöglichkeit zum Laden und für externe Stromversorgung hinzugefügt – und einen Kurzschluss

Da das ewige An- und Abklemmen der Stromversorgung vom bzw. an den Akku immer recht umständlich ist und es auch nett wäre, wenn man die Roboter-Akkus "von außen" aufladen könnte, wurden zwei Buchsen hinzugefügt und entsprechend mit zwei Schaltern verabelt. Diese decken erst einmal die Haupt-Stromversorgungsakkus (12V) ab. Die 24V-Stromversorgung für die Laserscanner wird ggf. auch noch um Buchsen und Schalter erweitert.

 

Als erstes wurde eine praktische Stelle für die Schalter und Buchsen ausgewählt…

…dann die Schalter und Buchsen korrekt verkabelt…

…dann doch noch einmal darüber nachgedacht. Und dann noch mal ein Schaltplan skizziert…

…und noch mal alles geändert:

 

Es folgte ein erster Test. Eingeschaltet…nicht passiert…ausgeschaltet…Stecker geprüft…

…Sicherungen überprüft…

Das war also ein satter 10 Ampère-Kurzschluss. Immerhin:  Allles heil geblieben (bis auf die Sicherung). Das Sicherungskonzept hat sich also schon mal bewährt. :-)

Nach langer, wirklich langer Suche stellte sich nun heraus, dass zwei (nicht beschriftete) hier Stromstecker vertauscht waren:

Wie man in dem Bild sieht, sind zwar die Buchsen beschriftet, aber die Stecker noch nicht alle. Das wurde nach dem Foto dann nachgeholt. Und siehe da: Nun funktionierte es wie gewünscht. Als letztes wurden noch die Umschalter beschriftet, die die folgenden Zustände nun schalten:

  • Stromversorgung des Roboters über die Buchsen über eine externe Spannungsquelle (Netzteil)
  • Stromversorgung des Roboters über die eingebauten Akkus
  • Laden der Akkus über die Buchsen über eine externe Spannungsquelle (Netzteil)

Und so sieht das abschließend aus:

 

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Rückbau mrs1 – R.I.P.

Da vom alten Roboter mrs1 so einige Teile der Elektronik benötigt werden, musste er kurzer Hand "dran glauben". Hier die Fotos des Rückbaus:

Schau mich bitte nicht so an! Ich werde es kurz und schmerzlos machen.. ;-)

 

 

Übrig blieb lediglich das Untergestell mit den Motoren und ein bißchen "Material". Wer weiß, wofür es noch mal gut ist…

 

 

 

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Ein paar Alu-Profile später…

Die erste Rad-Halterung (für eine der vier Roboter-Ecken) war fertig, nun galt es die nächsten drei herzustellen:

 

Nun noch ein paar Profile für den Roboter-Grundrahmen:

Kurz noch einmal die Richtung der Räder überprüft (die natürlich in die richtige Richtung zeigen müssen, damit das Prinzip funktioniert!)…

…und an für die erste Hälfte noch die restlichen Profile für den Grund-Rahmen erstellt…

…fertig ist der Grundrahmen mit allen vier Mecanum-Rädern:

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Start Bau ‚direcs1‘

Los geht’s mit einem neuen Roboter!

 

Als Name wurde direcs1 gewählt. Das steht für digital intelligent robot embedded control system (Nr.) 1.

 

Fasziniert von einem Besuch des Institut für Robotik und Prozessinformatik der Technischen Universität Braunschweig, wurde als erstes Spezialräder gesucht. Diese gibt es nur in wenigen Shops zu kaufen, daher wurden sie in den USA bestellt. Es handelt sich hierbei um Mecanum-Räder, deren genaue Funktionsweise hier sehr gut ersichtlich ist. Wichtigste Eigenschaft ist, dass der Roboter damit in der Lage ist, vorwärts und seitwärts fahren kann.

Und so sehen sie dann aus:

 

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Abbau des „Rundumspiegels“, Aufbau der Pan-Tilt-Halterung für die Kamera

Da durch die beiden Laserscanner nun eine gewisse Rundumsicht erreicht wurde, wurde die verspiegelte Glühlampe mitsamt der Kamera oben abgebaut, um sie später mit einer Art Pan-Tilt-Halterung zu versehen. Somit sollte die Kamera also mit Motoren hoch, runter und nach links und rechts (schwenkend) bewegt werden können. Das war das Ziel. Hier die Fotos mit dem unerwartet langen Weg da hin:



Nun wurden ein paar der beliebten Profile gesägt und auf/an Schrittmotoren montiert. Diese haben den Vorteil der exakten Positionierung (der später daran befestigten Kamera). Sehr schön zu sehen, die angeschliffenen Motorachsen, um sie innerhalb des Profils fest "einklemmen" zu können:

 

Hier dann im Aluprofil fixiert: 

 

So sehen die guten Stücke übrigens von innen aus. Beim Befestigen brach nämlich leider eine der 3mm-Schrauben ab, weshalb der Motor auseinander genommen werden musste umd das Gewinde frei zu bohren:

 Und weiter ging es mit der Montage der Kamera:

Damit die späteren Kabel sich nicht endlos um die Kamera wickeln, waren definierte Endpunkte erforderlich. Diese wurde mittels robuster Microschalter festgelegt. Sowohl mechanisch, also auch per späterer elektronischer Auswertung der Schaltersignale:

 Nun das ganze auf dem Roboter montiert:

 Hier sehr schön im Detail zu sehen, die Mikroschalter:

IIm Gesamtergebnis dann so:
 

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Vollständige Überarbeitung der kompletten Stromversorgungen einschließlich Schmelz-Sicherungen

Nun wurder der zweite Laserscanner mit einer Stromversorgung versehen, die des alten erneuert, sowie die beiden seriellen Verbindungen mit komplett neuen Kabeln und Steckern versehen:

Nun wurden die Hauptschalter mit allen Spannungen (2x12V, 1x24V) beschaltet und auch der Not-Aus-Schalter neu verkabelt, sowie die Sicherungshalter eingeschliffen:

Zur leichteren Identifikation der Stromverbindungsstecker wurden diese per Aufkleber beschriftet:

Leider gab der älteste 12V-Akku den Geist auf und musste ausgetauscht werden. Hierbei wurden dann alle neuen Stromkabel unter diesem "versteckt:

Und so sieht das ganze dann bis hierhin aus:

    

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