Roboter Projekt Beschreibung – Mecanum Rädern

Heute habe ich meinen Diskettenbox Roboter mit Mecanum Rädern fertig gestellt. Dieser Bot is eine Homage an die Diskette und befördert die Diskette in ein neues Zeitalter. Der Roboter wird von vier Getriebemotoren und einem Raspberry Pi 3 Model B angetrieben. Es wird aktuell noch ein einzelner L298N Motortreiber verwendet. Das ist noch der Grund warum der Roboter nicht seitwärts fahren kann von einer Seite zu der anderen. Aber wenn ich den ZeroBorg Motortreiber erhalten habe werde ich die einzelne H-Brücke durch diesen ersetzen. Mit dem ZeroBorg Motortreiber ist es möglich bis zu vier DC Motoren separat voneinander zu steuern. Das ist perfekt für einen Roboter mit Mecanum Rädern.

ZeroBorg auf Kickstarter: ZeroBorg

Vielleicht werde ich auch den Raspberry Pi 3 durch einen Raspberry Pi Zero ersetzen um die Leistung des kleinen Zero zu zeigen wie er den Roboter steuert. Der Raspberry Pi Zero ist unglaublich Leistungsstark für das wenige Geld welches man für ihn bezahlen muss.

Das folgende Bild zeigt den fertig aufgebauten Roboter.

Roboter mit Mecanum Räder

Ich habe ein Web-Interface programmiert um den Bot über eine Tastatur steuern zu können und um das live Video Bild aus dem Roboter heraus angezeigt zu bekommen. Das Interface funktioniert ganz gut und ziemlich schnell. Mit dem live Video ist es sehr einfach mit dem Roboter herum zu fahren ohne einen Sichtkontakt haben zu müssen.

Raspberry Pi Roboter-Auto Komponentenliste

Wenn ich jetzt das Interesse wecken konnte am Bau eines Roboters zusammen mit einem Raspberry Pi der findet auf meinem Blog eine Komponentenliste. Diese Komponentenliste listet die elektronischen Komponenten oder fertigen Raspberry Pi Bausätze auf die ich selber mit gutem Gewissen weiterempfehlen kann. Die meisten aufgezählten Komponenten kommen in meinen Modellen zum Einsatz und wurden so durch mich auf Funktion und Kompatibilität mit dem Raspberry Pi hin geprüft.

Hier der Link auf die Komponentenliste: Komponentenliste

ZeroBorg motor controller - robot-car components

Roboter mit Mecanum Rädern

Mit den Mecanum Rädern ist es möglich beliebige Fahrmanöver auszuführen. Der Roboter kann so am Boden in alle Richtungen fahren. Es sieht sehr lustig aus mit dem Disketten-Bot seitwärts zu fahren.

Du bneötigts immer ein Paar von den Mecanum Rädern. Also ein linkes und ein rechts Mecanum Rad als Paar auf jeder Seite des Roboters. Andernfalls machen die Räder keinen Sinn und der Roboter ist nicht in der Lage in alle Richtungen fahren zu können.

Das folgende Bild zeigt die Meceanum Räder und dazu auf dem Rad selber die Radbefestigung.

Mecanum Räder

Disketten Gehäuse

Ich hatte nach einem schönen und einfach zu bauenden Chassis für meinen Bot gesucht. Ich habe eine alte Disketten Box auf einem Wertstoffhof gefunden und mir gedacht ich könnte dieser ein neues Leben geben. Es hat ein paar Monate gedauert alle Teile zusammen zu bekommen und vor allem die Getriebemotoren zu finden die auch in die Plastikbox passen.

Disketten Box

Nach dem ich eine Vielzahl von Löchern in die Box für die Getriebemotoren gebohrt habe war es mir möglich die vier 12V Getriebemotoren fest zu schrauben. Mit der Getriebebox sind die Getriebemotoren sehr stark. Die Box selber ist sehr stabil und kann leicht bearbeitet werden. Mit der Abdeckung kann ich jetzt auch im Freien im Garten herum fahren.

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Getriebemotoren

Ich habe die folgenden Getriebemotoren für meinen Roboter gekauft. Sie sind billig, nicht zu groß und habe sehr viel Drehmoment für den kleinen Roboter und die Mecanum Räder.

Technische Daten:
Rated voltage: 12V DC
Voltage range: 3V-18V
Voltage 3V, there is still considerable torque, can not handle with hand
No-load speed: 70 rev / min
No-load current: <=0.1 A
Resist twisting: 7 kg / cm
Reduction ratio: 1:90
Stall torque: 7 kg/cm
Stall current: 1.2 A

Abmessung:
Diameter: 37mm
Length (excluding shaft): 52mm
Shaft length: 21mm
Total length: 73mm
Shaft diameter: 6mm

Ich verwende zwei 7,2V RC Akkus die ich in Reihe geschalten habe um 14,2V zu erreichen. Das folgende Bild zeigt die vier eingebauten Getriebemotoren in der Plastik Box.

Disketten Box mit Getriebemotoren

Anschließend musste ich nur noch die Mecanum Räder mit den speziellen Befestigungen jeweils an der Achse der vier Getriebemotoren befestigen. Das ging recht schnell und einfach und als Ergebnis hatte ich einen wirklich schönen vierrädrigen Bot mit Mecanum Rädern. Die alte Disketten Box macht ihn einmalig.

Das folgende Bild zeigt den fertig gebauten Bot mit allen elektroinischen Komponenten aufgenommen von der rechten Seite. Die Box bietet genügend Platz für die Komponenten und sieht auch noch cool aus.

Roboter mit Mecanum Räder aufgebaut

Das nächste Bild zeigt den Bot von vorne aufgenommen. Die Raspberry Pi Kamera ist in der Mitte gut zu sehen. Die rot leuchtende LED zeigt an das der live Video Stream aktiv ist. Das Bild der Kamera wurde nicht durch das transparente Plastik des Chassis gestört.

Roboter mit Mecanum Räder aufgebaut von vorn

Jetzt ist es an der Zeit für das Roboter-Auto in unserer Wohnung herum zu fahren. Die Räder und die Motoren sind aber nicht gerade sehr leise.

Floppy Disc Roboter in Action:

Das Video zeigt den ersten Testlauf des Roboters mit angebrachten Mecanum Rädern. Es war gar nicht so einfach die Bewegung des Roboter-Autos zu steuern. Aber es hat richtig viel Spaß gemacht.