Entwicklung der Schleifen Sensoren (Signalstärkenauswertung)
- Ersteller naneona
- Erstellt am
Roger schrieb:
Schön wäre es ja, auch für die Induktionsschleifen-Sensoren fertige Module zu nehmen!
Gerhard hat die Tianchen TC-G158 Module ja bereits unter die Lupe genommen: http://www.robi2mow.at/tianchen-tc-g158/207-tianchen-tc-g158-schleifensensor Sind die vom Rotenbach ähnlich bzw. haben die Module dort auch das Operationsverstärker-IC noch drauf (oder ist das beim Rotenbach auf die Hauptplatine gewandert)?
Falls baugleich würde ich vorschlagen, diese einfach als Empfänger-Module für den Arduino zu verwenden (und natürlich den vorhandenen Sender).
Evtl. nehmen wir noch zum Anschluß der beiden Empfängerplatinen am Arduino eine kleine Zusatzschaltung (da die Empfängerausgansspannung mit 0,5V etwas gering ist). Aber nur eventuell. Der Arduino (5V) kann beim analogen Eingang (1024 Bit) etwa 5V / 1024 =~ 0,005V unterscheiden, man hätte also 0,5V / 0,005V = 100 Schritte (Auflösung) was eigentlich ausreichend ist.
Diese Zusatzschaltung wird also vermutl. nicht notwendig sein:
Grob skizziert:
Code:
Empfänger1_Ausgang1-----|----------------|
Empfänger1_Ausgang2-----| Demultiplexer |-----OPV---Arduino
Empfänger2_Ausgang1-----| |
Empfänger2_Ausgang2-----|----------------|Der Demultiplexer (MUX) wählt jeweils eine der 4 Signalleitungen aus und leitet das Signal der gewählten Leitung zum Operationsverstärker (OPV) weiter, welcher die Spannung verstärkt, so dass diese mit dem Arduino gut meßbar wird. Durch den Multiplexer braucht man dann nur einen OPV.
Operationsverstäker-Module gibt es fertig aufgebaut für Arduino. Multiplexer ist nur ein einfaches IC.
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Leider sind die IC beim Rotenbach auf die Platine gewandert.
Sensoren Anschlüsse Gelb/Rot
Ich muss mich mit dem Thema mehr auseinandersetzten bevor ich was zu Deinem Beitrag schreibe.
Attachment: https://forum.ardumower.de/data/media/kunena/attachments/894/20130604_1450321.jpg/
Sensoren Anschlüsse Gelb/Rot
Ich muss mich mit dem Thema mehr auseinandersetzten bevor ich was zu Deinem Beitrag schreibe.
Attachment: https://forum.ardumower.de/data/media/kunena/attachments/894/20130604_1450321.jpg/
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In den neueren Modellen funkt ein 433Mhz Modul zum Robot. Wird die Induktionsschleife unterbrochen, bleibt das Signal aus (so herum müsste es sein). In meinem Modell ist das noch nicht vorhanden.
Ich denke mal, zu Beginn würde ich wohl erstmal die vorhandene Ladestation einsetzen und die Empfängermodule (also Spulen) um erforderliche Minimalschaltung erweitern (vielleicht reichen MUX+OPV dafür aus... muss mich da selber auch erst noch einarbeiten).
Ich denke mal, zu Beginn würde ich wohl erstmal die vorhandene Ladestation einsetzen und die Empfängermodule (also Spulen) um erforderliche Minimalschaltung erweitern (vielleicht reichen MUX+OPV dafür aus... muss mich da selber auch erst noch einarbeiten).
Ich ärgere mich immer noch, das die Schaltung nicht auf den Sensoren Platinen drauf ist.
Nun suche ich nach einer Lösung und dabei fällt mir auf das der Rotenbach 2 Spulen hat, die um 90° zu einander gedreht sind.
Jede Spule ist einzeln angeschlossen.
Ob beide Spulen gleichzeitig arbeiten oder eine nur für die Heimfahrt zuständig ist? (andere Ausrichtung weil direkt auf dem Kabel gefahren wird?)
Edit Könnte man für die Heimfahrt nicht die Signalauswertung verändern, so das er etwas versetzt zum Draht fährt (mehr nach innen) ?
So könnte man den Begrenzungsdraht weiter nach außen legen und ist nicht auf die Randfahrfunktion angewiesen.
Nun suche ich nach einer Lösung und dabei fällt mir auf das der Rotenbach 2 Spulen hat, die um 90° zu einander gedreht sind.
Jede Spule ist einzeln angeschlossen.
Ob beide Spulen gleichzeitig arbeiten oder eine nur für die Heimfahrt zuständig ist? (andere Ausrichtung weil direkt auf dem Kabel gefahren wird?)
Edit Könnte man für die Heimfahrt nicht die Signalauswertung verändern, so das er etwas versetzt zum Draht fährt (mehr nach innen) ?
So könnte man den Begrenzungsdraht weiter nach außen legen und ist nicht auf die Randfahrfunktion angewiesen.
naneona schrieb:
Die Induktionsleitung induziert ein Wechselfeld welches mit einer Spule gemessen werden kann. Das gemessene Wechselsignal ist genau dann am Größten wenn die Induktionsleitung genau durch die Spule läuft. Wird die Spule um 90 Grad gedreht (Induktionsleitung verläuft 90 Grad zur Spule), ist das Wechselsignal kaum noch meßbar.
Da der Robot imt Worst-Case längs oder quer zur Leitung ankommen kann, kombiniert man immer das Signal beider Spulen (Signal=Signal1+Signal2).
Man kann sogar anhand der Abfolge der " "Spikes" " erkennen, ob man sich außerhalb oder innherhalb der Induktionsleitung befindet.
Beim Tianchen gibt es gleich 4 Spulen (links 2, rechts 2). Das ist praktisch, da man dann beim Abfahren der Leitung direkt weiß, ob man mehr nach rechts oder nach links drehen muss. Das Abfahren mit nur nur einem Spulenpaar stelle ich mir etwas schwierig vor (dazu muss meiner Meinung die Abfolge der "Spikes" richtig interpretiert werden - machbar aber komplizierter).
Ich denke mal wir werden auf kurz oder lang ein neues Empfänger-Board finden/entwickeln müssen, die Spulen kann man gut wiederverwenden.
"Versetztes" Abfahren zum Leiter stelle ich mir umso schwieriger, woher soll man wissen in welche Richtung man drehen muss, wenn das Signal stärker/schwächer wird?
Am einfachsten ist wohl, die Spule einfach zu versetzen?
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nero76 schrieb:naneona schrieb:
Jepp das denke ich auch. Ich bin da schon am schauen.
Die Ersatz Schleifensensoren für das Tianchen kosten 35,-€
Das ist nicht günstig.
PS
Ich dachte das Tianchen hat nur eine, hab mich vom Bild täuschen lassen bei Robi2mow.
Da hat er aber für eine Reperatur die zweite Spule abgebaut.
Dann bleiben wir bei 2 pro Seite, ist beim Rotenbach ja auch so.
Ich vermute da eh den gleichen Hersteller hinter.
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Evtl. würde es Sinn machen, wenn wir die Platinen für die geplanten Schaltungen (MOSFET, Schleifenempfänger, Rasensensor) irgendwo anfertigen lassen. Es würde mengemäßig zwar nur eine Kleinserie werden, aber vielleicht findet man einen (Online-)Shop, der das günstig macht? Die meiste Arbeit ist das Zeichnen der Leiterbahnen am Rechner (bei einigen Platinen-Anbietern kann man sogar Software zum Zeichnen herunterladen).
Für die Bauteile könnte man auch Sammelbestellungen aufgeben.
Der Vorteil wäre, dass nicht jeder bei Null anfangen müsste...
UPDATE: Conrad hat z.B. einen Leiterplattenservice .
50 Stück 5x5cm Platine => ca. 4 € pro Platine
UPDATE2: Ich werde die Tage mal versuchen, eine Schaltung zu entwickeln, welche mit dem Rotenbach- bzw. Tianchen-Schleifensender funktioniert (wird aber wohl noch ein Weilchen dauern...)
Für die Bauteile könnte man auch Sammelbestellungen aufgeben.
Der Vorteil wäre, dass nicht jeder bei Null anfangen müsste...
UPDATE: Conrad hat z.B. einen Leiterplattenservice .
50 Stück 5x5cm Platine => ca. 4 € pro Platine
UPDATE2: Ich werde die Tage mal versuchen, eine Schaltung zu entwickeln, welche mit dem Rotenbach- bzw. Tianchen-Schleifensender funktioniert (wird aber wohl noch ein Weilchen dauern...)
nero76 schrieb:
Das wäre eine tolle Sache, dann haben wir die Grundlegende Hardware zusammen und könnten erste Versuche starten.
Ich warte dann noch mit der Bestellung für die Mosfet Schaltung bei Reichelt.
Ich bin noch bis Anfang nächster Woche im Stress, dann kann ich wieder mehr Zeit investieren.
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Roger schrieb:
Eagle ist OK. Wir müssen mal schauen, welche Schaltung wir nehmen. Ich habe die "Varianten" alle mal studiert und hier zusammengefaßt. Die Schaltung von Tianchen (Variante 2) ist eigentlich ganz gut, einfache Auswertung im Mikrocontroller und gute Regelung möglich. Ich werde robi2mow mal nach der Eagle-Schaltung fragen.
Variante 1 (RobiTobi) ist auch nicht verkehrt, hier steht einem aber nur ein "Digitalwert" am Ausgang (drin oder draußen) zur Verfügung.
Robi2mow verwendet ebenfalls nur einen Digitalwert (drin/draußen), er macht die Auswertung der Phase aber mit einem Mikrocontroller.
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die idee mit dem platinenservice finde ich auch gut.
gibts auch einen bestückungsservice, indem man solche platine gleich aus einer Teileliste zusammenlöten lassen kann?
bestellung von teileliste und platine ist aber auch gut.
denn ich warte auf eine brauchbare/erprobte/stabile Lösung mit der Induktionsschleifen. das scheint mit das schwierigste. auch zu debuggen. danach könnte man schön die fahrroutinen optimieren, aber begrenzung müsste am besten unkompliziert wie bei den fertigen geräten zu installieren sein. also kabel legen und an einer kiste/platine anschließen. rote/grüne LED für ok, oder guter fehlerhinweis. der ambrogio sender soll als ersatzteil 300EUR kosten. das ist schon ne hausnummer...
die basis-induktionsschaltungen scheinen ja zu gehen, aber was ist mit längeren schleifen? Oder einem verstärker, wie bei den komerziellen anbietern möglich? ich hätte geschätzte ca. 400-500m kabellänge. das müsste am liebsten schon ohne viel elektrotechnikversuchsanordnungen klappen. damit noch spass für die programmierungen bleibt...
beim sabo movit meines onkels wären auch sog. "suchschleifen" möglich, nicht nur randschleifen. soll so vorgesehen sein, damit er kurze wege zu mähfeldern 2 und 3 findet... (könnte aber theoretisch auch auf der randschleife dahin fahren ...)
und wenn eine randschleife neben der andern liegt? beim ambrogio kann man 3 frequenzen wählen, damit der nachbar auch daneben liegen kann...
und was ist noch mit den spulen. gibts da auch ne idee für fertige oder serien-lösung. also teile, die funktionieren und die man dauerhaft bekommt? platine damit löten ginge ja noch. bestimmte relais erst zu zerlegen hält auch vor einem spontanen start zurück..
gibts auch einen bestückungsservice, indem man solche platine gleich aus einer Teileliste zusammenlöten lassen kann?
bestellung von teileliste und platine ist aber auch gut.
denn ich warte auf eine brauchbare/erprobte/stabile Lösung mit der Induktionsschleifen. das scheint mit das schwierigste. auch zu debuggen. danach könnte man schön die fahrroutinen optimieren, aber begrenzung müsste am besten unkompliziert wie bei den fertigen geräten zu installieren sein. also kabel legen und an einer kiste/platine anschließen. rote/grüne LED für ok, oder guter fehlerhinweis. der ambrogio sender soll als ersatzteil 300EUR kosten. das ist schon ne hausnummer...
die basis-induktionsschaltungen scheinen ja zu gehen, aber was ist mit längeren schleifen? Oder einem verstärker, wie bei den komerziellen anbietern möglich? ich hätte geschätzte ca. 400-500m kabellänge. das müsste am liebsten schon ohne viel elektrotechnikversuchsanordnungen klappen. damit noch spass für die programmierungen bleibt...
beim sabo movit meines onkels wären auch sog. "suchschleifen" möglich, nicht nur randschleifen. soll so vorgesehen sein, damit er kurze wege zu mähfeldern 2 und 3 findet... (könnte aber theoretisch auch auf der randschleife dahin fahren ...)
und wenn eine randschleife neben der andern liegt? beim ambrogio kann man 3 frequenzen wählen, damit der nachbar auch daneben liegen kann...
und was ist noch mit den spulen. gibts da auch ne idee für fertige oder serien-lösung. also teile, die funktionieren und die man dauerhaft bekommt? platine damit löten ginge ja noch. bestimmte relais erst zu zerlegen hält auch vor einem spontanen start zurück..
Da wir derzeit noch beim "Prototyping" sind (d.h. Praxistests), wird das mit den EAGLE-Schaltbildern und den fertigen Platinen noch ein Weilchen dauern. Das Fernziel ist aber, dass wir die Platinen fertig bestückt anbieten können.ozett schrieb:
So eine Kiste habe ich gerade selber zusammengebaut: ( Prototyp zum Testen ).
Damit die Signalerzeugung nach Belieben geändert werden kann (Sinus/Rechteck), wird das Signal mit einem Arduino erzeugt und kann beliebig verstärkt (so viel wie das Netzteil bzw. der MOSFET schafft, d.h. derzeit 30A * gewählte Spannung).
Eine kurze Schaltungsskizze für den Sender findet man hier . Die derzeitige Software erzeugt ein Rechtecksignal, die Frequenz und Pulsweite (über 2 Potis) beliebig eingestellt werden.
Als nächste baue ich prototypiches den Empfänger auf...
Genau diese Punkte müssen berücksichtigt werden. Mein Ziel ist immer eine möglichst universelle Lösung zu erreichem, d.h. Signalform (Sinus oder Rechteck), Frequenz, etc. soll man abändern können (möglichst per Software).
Ich überlege beim Empfänger evtl. auch einen Arduino einzusetzen, um auch dort mehr Freiheiten in der Signalverarbeitung zu bekommen.
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Der prototyp sieht schon mal sehr vielversprechend aus. geübt aufgebaut, würde ich sagen.
bei der ganzen theorie (unter dem zweiten link) "Man kann auch nicht feststellen ob man die Induktionsschleife links oder rechts herum abfährt." ist mir noch nicht aufgegangen, wie man links und/oder rechts bewegung auf der schleife mit dem einen spulenpaar erkennt. woher soll man wissen, worum links oder rechts ist? fährt er auf der schleife, gibts ein starkes signal. und sonst...?
gerade nochmal im RN gelesen, bringt mich auf eine idee: wenn im generator in arduino etc steckt, dann könnte der im zusammenspiel mit dem robo-programm auch unterschiedliche schleifen scharfschalten (relais?). das hätte auch potential, oder?
bei der ganzen theorie (unter dem zweiten link) "Man kann auch nicht feststellen ob man die Induktionsschleife links oder rechts herum abfährt." ist mir noch nicht aufgegangen, wie man links und/oder rechts bewegung auf der schleife mit dem einen spulenpaar erkennt. woher soll man wissen, worum links oder rechts ist? fährt er auf der schleife, gibts ein starkes signal. und sonst...?
gerade nochmal im RN gelesen, bringt mich auf eine idee: wenn im generator in arduino etc steckt, dann könnte der im zusammenspiel mit dem robo-programm auch unterschiedliche schleifen scharfschalten (relais?). das hätte auch potential, oder?
Bei nur einer Spule muss man ständig zwischen "innen" und "außen" wechseln, d.h. über die Leitung pendeln. Fährt man rechts von der Leitung, gibt es bei Variante 1 eine Gleichspannung (4V), fährt man links von der Leitung, gibt es keine Spannung. Die Schaltungsvariante kann außen von innen unterscheiden weil das Signal beim Wechsel von außen zu innen (bzw. umgekehrt) eine kleine Verzögerung aufweist (Phaseverschiebung) ( kurze Pulse ) (denke so müsste die Erklärung richtig sein). In welche Richtung der Roboter fährt entscheidet er bei ersten "Überfahren" der Leitung. Lenkt er z.B. nach rechts, wird er links von der Leitung das Signal "außen" empfangen und rechts davon das Signal "innen".ozett schrieb:
(Unter YouTube findet man z.B. einenen Ambrogio der die Leitung entlangpendelt).
Bei zwei Spulen links und rechts braucht man dieses pendeln nicht machen.
Ja...nennen wir das mal Zukunft
Meines Wissen verwenden die Generatoren aller heutigen Mähroboter einen Mikrocontroller (man hat mehr Ausbau-Möglichkeiten). Kann also so falsch nicht sein
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naneona schrieb:
Fast genau vor einem Jahr hatte Tianchen mir folgende Preise genannt:
Sensorplatine (ROBOT-02/03): 4.62USD pro Stück => 9,24 USD für beide
Frachtkosten: 28 USD
Gesamt: 37,24 USD
(Lieferzeit: 4-5 Wochen)
D.h. ca. 30 EUR für beide Platinen (es werden ja zwei benötigt).
Für nur zwei Platinen würde sich der Spaß aber nicht lohnen - man müsste dann schon ein paar mehr kaufen... (Zollgebühren könnten auch noch dazukommen)
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falls threads länger werden, dann findet man oft das gewünschte nicht mehr so leicht.
da es im augenblick noch _nur_ um die induktionschleife (und sensorgen) geht, müsste man das vielleicht (jetzt/später) noch trennen von diskussionen zu anderen sensoren (bumper, regen, ...) ?
aber was anderes zur positionsbestimmung (wozu die induktionsschleife ja eine einfache variante ist). im RN wird ja auch rumprobiert, wie man das realisieren könnte (kamera, ...).
nur als grobe anregung könnte man auch darüber nachdenken, die verfahren zur indoor-nagivation zu nutzen?
so wie es ->hier gemacht wird?
"RFID Realtime Tracking System
Location tracking using OpenBeacon tags can be implemented by running a OpenBeacon firmware that regularly transmits beacon packets. Such packets can then be received by OpenBeacon EasyReaderPoE base stations in the vicinity. Signals received by one or more base stations can then be used to estimate the position of the tag. "
der elektronikentwickler kennt sich auch gut mit RFID aus (spulen etc.) vielleicht braucht der auch eine gute induktionsschleife und will mithelfen ;-)
da es im augenblick noch _nur_ um die induktionschleife (und sensorgen) geht, müsste man das vielleicht (jetzt/später) noch trennen von diskussionen zu anderen sensoren (bumper, regen, ...) ?
aber was anderes zur positionsbestimmung (wozu die induktionsschleife ja eine einfache variante ist). im RN wird ja auch rumprobiert, wie man das realisieren könnte (kamera, ...).
nur als grobe anregung könnte man auch darüber nachdenken, die verfahren zur indoor-nagivation zu nutzen?
so wie es ->hier gemacht wird?
"RFID Realtime Tracking System
Location tracking using OpenBeacon tags can be implemented by running a OpenBeacon firmware that regularly transmits beacon packets. Such packets can then be received by OpenBeacon EasyReaderPoE base stations in the vicinity. Signals received by one or more base stations can then be used to estimate the position of the tag. "
der elektronikentwickler kennt sich auch gut mit RFID aus (spulen etc.) vielleicht braucht der auch eine gute induktionsschleife und will mithelfen ;-)