Hardware für Roboter

  • Hallo!

    Ich will einen autonomen Roboter bauen, bzw. hab ich den Roboter schon, und bin nun auf der Suche nach der passenden Hardware.

    Zum Einsatz kommen soll ein Raspberry 2 und eine PiCam.

    Des Weiteren, und da benötige ich eure Hilfe, bräuchte ich noch Erweiterungen für:
    (es gibt so viel, und ich weiß nicht was das richtige dafür ist bzw. was empfehlenswert ist)

    - 2 DC Motoren zu steuern
    - Abstandssensoren (mehrere, wahrscheinlich 4)
    - GPS
    - Kompass
    - Beschleunigung

    Braucht man noch eine Erweiterung für den Raspi, oder passt das alles dran?

    Welche Geschwindigkeit soll/muss die microSD haben?
    Und welches OS würdet ihr dafür empfehlen?

    Vielen Dank schon mal für eure Hilfe.

    Gruß

  • das richtige Stichwort für die Google- und Forensuche ist hier 'Arduino'.
    Mach dich aber schonmal auf etliche Programmierarbeiten gefasst.

    Was heißt übrigens "Den Roboter habe ich schon"? Was genau hast du an der Hand?

  • Öhm, nein, ich will kein Arduino.


    Was genau ich an der Hand hab? Naja, den Roboter halt, also die ganze Mechanik und die Motoren.

    War das ein fertiger Bausatz für einen Roboter? Wenn ja, wo genau hast du den weg? am Besten wäre ein Link zu der Webseite. Oder hast du dir auf gut Glück Teile zusammengekauft?

    Bezüglich der Ansteuerung der Sensoren und insbesondere der Motoren wirst du wohl nicht um die Arduinoplattform drumrum kommen. Damit wäre der Raspi alleine schlichtweg überfordert. Stichwort: Echtzeitverarbeitung von Sensordaten. meigrafd arbeitet zur Zeit an einem solchen Projekt. Hämmer mal "RoPi" in die Forensuche ein, da findest du weiterführende Infos und Gedanken zu dem Thema.

    Ohne dir zu nahe treten zu wollen, bist du dir des Umfangs eines solchen Projektes bewusst? Aussagen wie "Öhm, nein, ich WILL kein Arduino" klingen für mich so schrecklich.... uninformiert. Das ist nicht eben mal ein Samstagnachmittagsprojekt. Aber wo ein Wille ist, ist ein Weg.

    Einmal editiert, zuletzt von Magic_M (10. März 2015 um 13:08)

    • Offizieller Beitrag

    Dann benenn doch mal die Teile die du hast. Am besten mit Link. Es ist ja nicht so das nur eine Art DC Motor gibt. Als Ultraschallsensor hat sich der hc-sr04 bewährt. Als Kompass hatte ich den HMC5883L schon mal in Betrieb. Obwohl ich nicht glaube das du ein GPS Modul brauchst. Forensuche nach gps. Dort findest du ein Auflistung. Was meinst du mit Beschleunigung?

    Und Magic_M hat recht. All deine gesuchten Sachen + Arduino ergeben bei google Tutorials für alles. Wenn die Teile an Sich mit 3.3V laufen kannst du sie auch ungebremst an die Pi hängen. Bei 5V Teilen brauchst du zusätzlich Levelshifter. Hinzu kommt noch das der der Pi keine Analogen Daten Auswerten kann, es kommt also ggf noch AD/DA Wandler mit ins spiel.

  • Ich bin weder uninformiert noch will ich einen Arduino. Und ja, ich brauche einen GPS Sensor. Warum sollte der Raspi damit überfordert sein?

    Da gibt es keinen Link, weil der Roboter aus der Schule ist.

    Mir ist der Umfang auch bewusst, da es ein Abschlussprojekt ist und ich mehr als genug Zeit habe.

    Und ganz ehrlich, ich brauch kein Tutorial, ich will nur wissen welche Hardware gut mit dem Raspi zusammenarbeitet. Als Ansteuerung der Motoren will ich noch ein PWM Modul von AdaFruit benutzen.

  • Ich hab selber viel recherchiert und bin ua. zu dem Schluss gekommen das GPS innerhalb von Gebäuden nicht mit der herkömmlichen Hardware zufriedenstellend funktioniert.. Die Genauigkeit ist schlicht zu gering als dass man es zur Navigation verwenden könnte - sofern man überhaupt ein GPS Signal empfangen kann, denn das ist mit dem normalen GPS schlicht nicht möglich, und wenn man zB DGPS verwenden will sind entsprechende Module ziemlich teuer.
    Überfordert wird der PI deshalb nicht sein, nur macht das innerhalb von Gebäuden wie gesagt keinen Sinn, aber selbst im freien ist die Genauigkeit nicht derart genau als dass man sich nur auf GPS stützen kann..

    Wenn der Roboter wirklich autonom, also selbstständig, agieren können soll musst du dich auf mind. 2 verschiedene Sensor-Typen zur Navigation stützen:
    * Abstandssensoren: entweder IR (für draussen unbrauchbar) ; Ultraschall (eingeschränkte Reichweiten und auch ablenkbar) ; Laser (ziemlich teuer)
    * Kompass
    * Positionsbestimmung: Mapping ; (D)GPS

    Für die Positionsbestimmung brauch man kein GPS sofern man weiß wie viel Strecke zurück gelegt wurde und in welche Richtung er fährt - das kann man eben anhand von Encodern und Kompass ermitteln. Abgleichen kann man das für draussen dann mit GEO Daten.


    Je nachdem wie viele Sensoren du verwenden willst, aber auch wie viele Möglichkeiten du für die Motorsteuerung usw haben möchtest - kann ein Arduino durchaus sinnvoll sein. Die Möglichkeiten mit dem PI sind halt schon etwas eingeschränkt, insbesondere was allgemein Analoge Ein-/Aus-gänge betrifft (nicht nur PWM). Da macht es eher selten Sinn sich für viel Geld irgendwelche SPI / I2C Module als Erweiterung zu kaufen anstelle eines 5 bis 20€ billigen Arduino welcher über USB mit dem PI kommuniziert. Ein zusätzlicher Arduino würde vieles vereinfachen - vor allem wenn es um 'Autonom' geht da du dann auch Interrupt Channels benötigst usw.


    Ich finde es aber ehrlich gesagt etwas plump deinerseits Hilfe abzulehnen und du nur wissen möchtest welche Hardware gut funktionieren könnte. Generell funktioniert alles, nur ob's Sinnvoll oder eben für dein Vorhaben passend wäre ist eig. wichtiger.

    Leider bist du auch ziemlich ungenau was deine "was ich habe" Angaben betrifft - meinste wir können hellsehen und wissen einfach so was für Deine Hardware das Beste sein könnte? Wir wissen weder was für Motoren du hast, noch für ein Chassis oder 'Mechanik'... oder sonst was....

    Also sei bitte etwas informativer mit dem was du hast und was du vor hast - alles andere stinkt nach einer Rätselstunde

    • Offizieller Beitrag

    Ich hab dir geschrieben nach was du wie googlen musst und wann was wie funktioniert. Wenn du das nicht verstehen willst sondern dich am Suchbegriff aufhängst, dann ist das ist dir nicht zu helfen.
    Desweiteren gehst du auf gestellte Fragen nicht ein. Es wurde jetzt schon 3 Mal nach Links zu deinen existierenden Bauteilen gefragt. Entweder du lieferst jetzt oder ich mach hier zu. Ich hab keine Lust, meine Zeit an Ignoranten zu verschwenden...und da bin ich mit Sicherheit nicht der einzige der so denkt.

  • Das ist ein selbst zusammengebauter Roboter, den irgendwann mal irgendjemand für die Schule gebaut hat. Ansonsten weiß ich nur das zwei DC Motoren drin verbaut sind (6V).
    Im Moment ist eine Velleman K8055 Karte dran, die ich nicht unbedingt benutzen will bzw. kann, da diese zu wenig Ein- bzw. Ausgänge hat.

    Eigentlich habe ich das gleiche vor wie du meigrafd, nur das ich ein Abgabetermin hab. :)

    Ich les mir deinen Thread später noch mal komplett durch, und da du ja bereits Erfahrung damit hast, vertraue ich dir mit deiner Aussage bezüglich Arduino. :)

  • Na dann mach dich auf was gefasst - das ist kein leichtes bzw mal eben jüst umgesetztes Unterfangen :fies:


    Nur die wenigsten wagen sich an tatsächlich Autonome Roboter / Fahrzeuge - noch weniger veröffentlichen genauere Details, geschweige denn Code. Was aber auch irgendwie verständlich ist da das ein recht komplexes Thema ist in das man sehr viel Zeit und Mühe investieren muss.
    Die meisten bauen ferngesteuerte Vehikel, was imho nicht wirklich schwer ist.

    Ich vermute daher das Du einige Kompromisse eingehen musst - da du ein Abgabetermin hast, wirst du vermutlich nicht genug Zeit haben in dem Umfang was ich mir vorgenommen habe, ebenfalls umgesetzt zu kriegen.

    Leider denken die meisten, weil ihr Gefährt Hindernissen selber ausweicht hätten sie ein Autonomes Gefährt gebaut, was aber nicht stimmt...
    Herum fahren lassen und Objekten ausweichen usw ist alleine nichts was ' Autonomes Fahren ' vollständig ausmacht. Klar weicht es automatisch Hindernissen aus, aber dabei folgt es einer starren Vorgabe die sich nie verändert. Dem Gefährt ist dann egal um was für ein Hindernis es sich handelt oder ob es tatsächlich um 90° oder doch nur um 60° zur Seite schwenken muss um an dem Hindernis vorbei zu kommen - geschweige denn dass das Gefährt weiß wo es sich befindet, oder einen optimalen Weg zu einem Ziel berechnen und selber festlegen kann .... Aber erst das definiert ' Autonomes Fahren '

    Sei dir also bitte bewusst dass das was ich in den letzten 6 Monaten versuche umzusetzen etwas umfangreicher ist und wenn du tatsächlich 'auch sowas' vor hast, du dir mind. 2 Tage zum einlesen nehmen solltest.


  • Ich hab dir geschrieben nach was du wie googlen musst und wann was wie funktioniert. Wenn du das nicht verstehen willst sondern dich am Suchbegriff aufhängst, dann ist das ist dir nicht zu helfen.
    Desweiteren gehst du auf gestellte Fragen nicht ein. Es wurde jetzt schon 3 Mal nach Links zu deinen existierenden Bauteilen gefragt. Entweder du lieferst jetzt oder ich mach hier zu. Ich hab keine Lust, meine Zeit an Ignoranten zu verschwenden...und da bin ich mit Sicherheit nicht der einzige der so denkt.

    Ähm, ja, und ich hatte vorher gesagt das es keinen Link gibt da es einer aus der Schule ist.

    Und, bei Google suchen kann ich selbst, dafür brauch ich kein Forum. Wollte eigentlich nur wissen welche Bauteile man dafür verwenden kann bzw. welche zu empfehlen sind. Wird ja wohl hier User geben die aus Erfahrung sprechen können.

  • Wir drehen uns im Kreis.

    Da Wir nicht wissen welche Hardware du bereits hast, können Wir dir auch nicht sagen welche darauf aufbauend für Dich zu empfehlen wären oder Du verwenden könnntest.

    Auch wenn Du keinen Link hast, bist Du der einzige der das Gefährt vor sich liegen/stehen hat und zumindest ablesen kann was ggf auf den Platinen steht. Auch bist du der einzige der sagen kann wie viele Motoren du pro Seite hast, oder was für eine Stromversorgung, oder was für ein Aufbau um Sensoren zu befestigen, oder für was die PiCam verwendet werden soll usw

    Du warst und bist leider mit Details sehr zurückhaltend - erwartest aber das Wir dir ohne Fragen zu stellen direkt sagen was für Dich brauchbar sein könnte :s Obwohl ich Erfahrung hab, kann ich Dir nicht sagen was für Dich brauchbar wäre!


  • Das ist ein selbst zusammengebauter Roboter, den irgendwann mal irgendjemand für die Schule gebaut hat. Ansonsten weiß ich nur das zwei DC Motoren drin verbaut sind (6V).
    Im Moment ist eine Velleman K8055 Karte dran, die ich nicht unbedingt benutzen will bzw. kann, da diese zu wenig Ein- bzw. Ausgänge hat.

    Mehr weiß ich dazu im Moment auch nicht, da ich den Roboter nicht vor mir habe. Der steht noch in der Schule.

    Im Anhang ist ein Bild von dem Teil.

  • Hallo Parmaster,

    irgendwie machst Du Dir das Leben schwer - und uns auch.

    Aus dem was hier bereits geschrieben wurde, hast Du ein Gefährt, das Du als Roboter bezeichnest.

    Ein Roboter ist für mich etwas, das sich bewegen kann - entweder von der Stelle oder irgendwelche Achsen bewegen kann.

    Du schrubst von 2 DC Motoren. Das reduziert für mich mögliche Vorstellungen eines Roboters. Ganz erheblich sogar.

    Mit 2 DC-Motoren können nur zwei Achsen zur Fortbewegung angetrieben werden.

    Vielleicht etwas in der Art:
    1 Rad dreht sich, ein anderes Rad dreht sich.
    Drehen sich beide Räder gleich schnell in der gleichen Richtung ==> Gefährt fährt geradeaus
    Kehre ich die Drehrichtung um ==> Gefährt fährt zurück
    Drehen sich beide Räder in unterschiedliche Richtung ==> Gefährt dreht sich auf der Stelle
    Drehen sich beider Räder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit ==> Gefährt fährt einen Bogen

    Hier könnte ein Suchstichwort lauten:

    Code
    Motorcontroller L298


    Oder vielleicht doch was ganz anderes? Da könnte eine digitalisierte Sofortbildaufnahme für plötzlich aufkeimende Erleuchtung sorgen...


    Sollen an einem solchen Gefährt Sensoren verbaut werden, damit er Hindernisse erkennt und diese dann umfahren kann? Ein mögliches Stichwort dazu könnte sein

    Code
    Ultraschallsensor

    Verbaust Du diesen auf einer drehbaren Achse, die von einem Servo-Motor angetrieben wird, dann siehst Dein Gefährt in alle Richtungen und kann die Größe des Hindernisses und den Weg, darum herum zu fahren, durch eigenständige Algorithmik ermitteln.

    Suchstichwort:

    Code
    Servormotor PWM


    Bei den anderen von Dir aufgeführten Sensoren für
    - GPS
    - Kompass
    - Beschleunigung
    vermag ich mangels fehlender Phantasie keinen Sinn zu erkennen, denn
    - GPS innerhalb geschlossener Räumlichkeiten funktioniert nicht
    - Kompass bringt nur etwas, wenn Du Richtung und Geschwindigkeit aufzeichnest, um eine relative Standortänderung zum Startpunkt berechnen zu können. Das hat aber mit Autonomie nix zu tun. Bevor ein Kompass Sinn macht, muss die Software schon sehr weit fortgeschritten sein, um Informationen über Richtung, Weg zu einer relativen Koordinatenänderung umrechnen zu können
    - Beschleunigung nutzt auch nix: Wenn Dein Gefährt nicht erkannt hat, dass der Weg gerade so steil ist, dass es in den freien Fall übergeht, dann ist es eh zu spät. Dann müsste der Abstandssensor sich in Fallrichtung orientieren und über PWM-gesteuerten Servomotor immer in Echtzeit nachregulieren, um rechtzeitig den Airbag zu zünden.

    Wenn Du jedes dieser Suchstichworte noch durch

    Code
    Raspberry Pi


    und / oder

    Code
    Arduino


    ergänzt, dann solltest Du Andeutungen erkennen, die direkt auf Bewährtes hinweisen.


    Betriebssystem: Raspbian
    SD-Karte: ist erstmal vollkommen belanglos (zuviele Unklarheiten benebeln den Blick aufs Wesentliche)


    Beste Grüße

    Andreas

    Hallo Parmaster,

    bei dem Stand würde ich wahrscheinlich bei Null mit einer neuen Idee beginnen.

    Stichwort:

    Code
    Ardubot

    Dann weißt Du, was Du hast, musst nicht selber Rätsel raten - wir auch nicht. Du kannst dann Standard-Sensoren und Aktuatoren einsetzen, die bestens dokumentiert und bewährt freudig im Einsatz sind.


    Beste Grüße

    Andreas

    Ich bin wirklich nicht darauf aus, Microsoft zu zerstören. Das wird nur ein völlig unbeabsichtigter Nebeneffekt sein.
    Linus Torvalds - "Vater" von Linux

    Linux is like a wigwam, no windows, no gates, but with an apache inside dancing samba, very hungry eating a yacc, a gnu and a bison.

    Einmal editiert, zuletzt von Andreas (10. März 2015 um 18:19)

  • Was soll das sonst sein außer einem Roboter? Ist doch egal ob der 2, 4 oder 8 Räder hat, auf Ketten fährt oder sonst was. (oder ist der Roboter von meigrafd auch kein Roboter?)

    Und woher kommen plötzlich die Servomotoren? Ich hab nicht gesagt das ich die Motoren tauschen will.

    Und, ich sage es noch mal, suchen kann ich im Netz selbst. Mir geht es hier doch um Erfahrungswerte welche Hardware was taugt und was nicht.

    Aber ganz ehrlich, bitte schließt das Thema, oder noch besser, löscht es, und meinen Account gleich mit.

  • Hallo Parmaster,

    wenn Du die Antworten sorgfältig lesen würdest, dann hättest Du die Möglichkeitkeit gehabt, überdeutlichst erkennen zu kennen, dass bei meinem Vorschlag ein Abstandssensor auf dem Gefährt rotiert, um nicht nur nach vorne sondern vorausschauend auch vorne links bis vorne rechts zu sehen, um die Größe von Hindernissen erkennen zu können. Um dies zu erreichen, befindet sich ein Servomotor auf dem Gefährt (ganz oben), trägt eine Achse, auf der der Abstandssensor steckt.

    Ich bin dann auch hier raus...

    Beste Grüße

    Andreas

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  • @ Andreas:

    Entschuldigung, das hab ich tatsächlich nicht so verstanden. Aber nochmals Danke für den Hinweis.

    Ich bin im Moment doch etwas gereizt, tut mir leid. In meinem Kopf ist gerade alles durcheinander vor lauter HW.

    Mir geht es nur darum, die für mich passende HW zu finden, und auch wenn ihr mich noch 10 mal fragt, ich weiß leider auch nicht mehr, da ich das Teil nicht hier hab.

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