Modell

Wir sind mit unserem mSepp-Modell gestern gut vorangekommen. Das Holz passend gesägt, Motoren, Räder und Platinen Festgeschraubt und zusammengesetzt. Soweit sieht das ganze in etwa so aus:

 Wenn man es aufschraubt sieht man (auf dem links abgebildeten Teil) Den Motor, den Empfänger (für das Fernsteuersignal, mit der weißen Aufschrift) und die Lenkung, die wir ebenfalls aus dem Fernsteuerauto ausgebaut haben, und für eine optische Aufbesserung in Form einer sich Bewegenden Lenkstange benutzen werden. Auf dem Rechts liegenden Teil bzw. im 2. Bild sieht man den XMega (am Grössten), den Motorverstärker (mittelgroß) und den Minimu (ganz klein). Bisher sind die Kabel noch lose, werden aber bald verlötet. Als Grundlage für das Programm haben wir das Programm von dem Versuch mit dem Auto (siehe ältere Posts), welches wir wahrscheinlichzum Großteil übernehmen können.

mSEPP-Modell

Unsere Idee, ein altes Fernsteuerauto auszubalancieren, hat leider nicht geklappt. Es ist uns zwar gelungen, das Auto mithilfe von unserem XMega anzusteuern. Auch die Drehrichtung und -stärke je nach Winkel des Autos hat gut geklappt, allerdings mussten wir feststellen, das der Motorverstärker des Autos zu langsam reagiert um es Auszubalancieren. Deshalb haben wir uns eine kleine Getriebebox und Modellräder gekauft. Damit werden wir ein Modell des mSEPP's bauen, welches sich selbstverständlich ausbalancieren wird. Zusätzlich werden wir wahrscheinlich noch den Empfänger des Autos einbauen, damit sich unser Modell nicht nur selbst ausbalancieren kann, sondern auch noch "fernsteuerbar" wird.
Aber auch hier gilt: Mehr dazu, Bilder und evtl. auch ein Video, sobald wir fertig sind!

Sensor und Display

Da wir in den Ferien viel Zeit hatten, haben wir es endlich geschafft das Display und den Gyro-Sensor zu programmieren. Jetzt werden auf dem Display je nach Position bzw. Bewegung des  Sensors Balkendiagramme für die jeweiligen Achsen angezeigt. Damit haben wir es geschafft, auf unseren XMega verschiedene Eingänge des Sensors reagieren zu lassen, als auch die Eingänge bzw. die Reaktion korrekt auf dem Display anzuzeigen.

Links im Bild sieht man den Sensor (in der Rosa Plastiktüte, um ihn vor Staub/Schmutz zu schützen).

In der Mitte des Bildes sieht man das Display, auf dem man Balken zu den Achsen des Accelerometers, des Magnetometers und des Gyroskops sehen kann.

Da wir nun den Sensor programmiert haben, werden wir uns in den nächsten Tagen an einen großen Schritt in Richtung des endgültigen mSEPP machen. Wir werden nämlich versuchen, den XMega mit einem alten Fernsteuerauto so zu programmieren, dass sich das Auto selbst ausbalanciert, also immer aufrecht auf den Hinterrädern steht. Dazu aber mehr, wenn wir damit fertig sind!

Xmega, Display, Emulator und Gyro-Sensor

Wir haben nun einen Atmega (der vermutlich nicht im endgültigen mSepp verbaut wird), außerdem ein Display (bei dem wir auch noch nicht sicher sind, ob wir es im fertigen mSepp verwenden), einen Emulator 

 

 und einen 3-achsigen Gyro-Sensor gekauft.

(hier mit der Tüte in einer Hand, als Größenvergleich. Ziemlich klein, nicht?)

Wir sind gerade dabei, den Xmega und das Display zu Programmieren und machen dabei auch schon

Fortschritte. Den Sensor haben wir bisher noch nicht einbezogen, weil er erst vor zwei Tagen angekommen ist und wir bisher noch nicht dazugekommen sind, ihn in unsere Programme mit einzubeziehen.

Die Räder sind angekommen

Nach langem Warten sind endlich unsere Räder angekommen.

Mit einem Durchmesser von 32cm sind sie ziemlich ideal, das Aussehen und die Reifen haben uns auch gut gefallen. Wir haben sie anstatt mit den im Angebot erwähnten Bremsscheiben mit Kettenrädern gekauft. Die Kettenblätter haben 68 Zähne mit 1/4" Bolzenabstand. Im Bild sieht man beide Räder mit den Montierten Kettenblättern. Im Hintergrund steht eines der beiden Brettern, die wir als Standfläche benutzen und (an der Unterseite) die Hardware befestigen werden.



 

Eine passende Kette haben wir auch gleich mitbestellt. Die Kettenglieder wirken ziemlich klein (Kuli als Größenvergleich veranschaulicht das ein bischen), sollten die benötigte Kraft aber leicht aushalten (Diese Größe wird am Kettenrad am Motor sowie an den Kettenrädern des Poketbikes verwendet, daher gehen wir von genügend Stabilität aus.)

Räder, Kettenblätter und Ketten

Gestern haben wir 2 Räder (Ebayartikel) bestellt, da sie von den Maßen und vom Aussehen her passend waren. Anstatt den Bremsscheiben im Artikel haben wir die Räder mit Kettenblättern bestellt. Der Verkäufer war einverstanden und hatte sogar Passende Kettenblätter auf Lager.
Außerdem haben wir noch 2 Ketten (1/4 Zoll (6,35mm) Bolzenabstand) bestellt, die zu den Kettenblättern und dem Geplanten (und den Anderen infrage kommenden) Motoren passen.
Dazu werde ich aber noch etwas schreiben, sobald sie hier angekommen sind.
Mein Bruder hat außerdem bereits Angefangen, ein Dreidimensionales Modell der Komponenten einzugeben.

Bretter

Wir haben vor ein paar Tagen 2 Bretter

 mit den Maßen 40x42cm gekauft und damit den ersten Schritt zur Realisierung unseres Projektes getan. Das eine Brett wird die Funktion der Standfläche übernehmen, das andere wird wahrscheinlich mit etwa 10cm Abstand darunter festgeschraubt. Zwischen den beiden Brettern werden wir Motoren, Batterien, Elektronik und natürlich die Achse einbauen(der hierfür benötigte Platz bestimmt den Abstand der Bretter). Wir benutzen aus dem Grund Holz als Grundmaterial, weil wir leider nicht über die benötigten Maschinen zum Bearbeiten von Metall verfügen...

Erster Systementwurf

Wir haben eine Mindmap aufgesetzt um das Projekt in einzelne, kleinere Aufgaben bzw. Probleme aufzuteilen, die wir nacheinander abarbeiten werden.

Einige Probleme hängen dicht zusammen, wie zum Beispiel Auswahl von Motor, Batterie(en), Ritzel und Kette.
Der Motortyp (z.b. 24V) bestimmt die anzahl der Batterien, die Leerlaufdrehzahl des Motors bestimmt die Übersetzung, die Ritzel, die zum Motor geliefert werden müssen vom Kettentyp her auch eine Montage am Rad zulassen.
Andere Aufgaben sind ziemlich umfangreich, wie zum Beispiel Elektronik und Software mit der Lageregelung.

Wir werden in den nächsten Tagen versuchen, die Aufgabe der Kombination Räder, Kettenblätter, Motor zu lösen.

Wir haben uns hierzu schon folgende Gedanken gemacht:

1. Räder: Eine sinnvolle Größe scheint zwischen 12 und 14 Zoll (30-35 cm), was mit Bereifung ca. 35-40 cm ergeben würde.
   Außerdem Benötigen die Räder eine Aufnahme für ein Kettenblatt (Lochkreis beachten)
2. Motor: Unserer Abschätzung/Berechnung nach liegen wir mit 10-15 Nm in einem sinnvollen Bereich.
   Die 24V Motoren bieten ungefähr 1.9 Nm und eine Maximaldrehzahl von 2500rpm unter Last.
   Damit wären wir mit einer Übersetzung 6:1 oder größer im grünen Bereich.
   Die Höchstgeschwindigkeitdes mSEPP könnte damit bei etwa 20 km/h liegen, dies käme auch an die Geschwindigkeit des originalen Segways.
3. Kettenblatt: Der momentan favorisierte Motor wird mit einem Ritzel für 6,35mm  Ketten (11 Zähne) geliefert, ein Passendes 65/80er Kettenblatt wäre vom gleichen Hersteller erhältlich. Vorraussetzung ist aber dass wir Räder bekommen, die zu dem Lochkreis (67mm) passen.

Mit diesen Randbedingungen werde ich mal bei Internethändlern nach passenden, günstigen Angeboten fragen.

mSEPP Finanzierung

Wir gehen bisher von einem Kostenpunkt von 400-800€ aus. Unser Projekt wird hauptsächlich von uns Finanziert. Da bisher keiner von uns ein festes Einkommen hat, wird ein Teil von meiner Mutter mit ihrem Shop gesponsort. Außerdem hoffen wir auf ein Entgegenkommen von Händlern... wenn möglich versuchen wir auf Rest- oder Sonderposten zuzugreifen.
Wenn jemand unser Projekt parallel mit uns durchführen möchte, macht eine Frühzeitige Meldung an uns natürlich Sinn: Möglicherweise lässt sich bei gemeinsamer Bestellung einiges Einsparen.
Zumindest wenn es um Platinen und Elektronik geht, habe ich diese Erfahrung schon deutlich machen müssen.

Projektstart - mSEPP im Eigenbau

Zuerst möchte ich uns kurz vorstellen: Mein Bruder ist 19, geht auf die 13. Klasse eines Technischen Gymnasiums, Ich bin 15, gehe auf die 9. Klasse eines Allgemeinen Gymasiums.
Wir haben uns überlegt, dass wir gerne ein größeres Projekt starten würden. Zuerst haben wir einen Quadrocopter in Erwägung gezogen, haben uns dann allerdings für einen Einachsigen Personentransporter mit der Funktionsweise eines Segways entschieden.
Diesen Blog werden wir benutzen, um unsere Fortschritte zu dokumentieren.

Auf Nachfrage über msepp@marama-kids.de können wir auch technische Details und und genaueres zur Planung weitergeben. Die genannte E-mail Adresse kann natürlich auch für Kommentare und allgemeine Nachfragen verwendet werden.

Generell wollen wir den gesamten Aufbau so dokumentieren dass er von Interessierten im Open-Source-Prinzip nachgebaut werden könnte.