Induktionsschleife mit TF?

[brightdroid]

Hallo,

 

ich bin gerade an der Planung eines Mähroboters.

 

Hat jemand eine Idee, wie ich mit TF eine Induktionsschleife (Senden und lesen/messen) kann?

 

Habe dazu die Seite gefunden, allerdings bin ich eher Programmierer als Elektriker

 

http://www.rn-wissen.de/index.php/Begrenzungsschleife_-_Induktionsschleife

 

Vielen Dank

[raphael_vogel]

Hi

Wenn der Roboter über das Begrenzugskabel fährt, wird ja in der Spule (Detektor) eine Spannung induziert.

Dies könnte man ja dann mit dem Analog-In Bricklet erfassen.

 

[brightdroid]

Super, hatte ich auch schon dran gedacht... was für eine Spule benötige ich dafür und gibt es noch etwas (anderes Bauteil) was ich dafür benötige?

 

Wie sieht es mit dem Signalgeber aus? Kann man den vielleicht mit einem Servo Brick bauen? Also Kabel als Induktionsschleife und auf das Kabel eine entsprechende Frequenz über Software gesteuert? Oder geht das nicht, da es ja ein Kurzschluss wäre?

[raphael_vogel]

Hi brightdroid

Ich denke dass du ohne die Zusatzbeschaltung im Signalgeber und im Detektor nicht auskommst. Nur eine Spule zu verwenden reicht nicht aus.

 

Für die Detektorseite könnte ein Hall Sensor (http://de.wikipedia.org/wiki/Hall-Sensor) funktionieren. TF bringt ja vielleicht bald so einen Sensor raus (https://github.com/Tinkerforge/hall-effect-bricklet)

 

Servo Brick für den Signalgeber.... Interessante Idee 

Was mir dazu einfällt:

1) Kurzschließen von Servo Ausgängen?

2) Servo Brick ist ziemlich teuer im Vergleich zum NE555 und ein paar Zusatzbauteile

3) Servo Brick kann maximal 9V produzieren. Wenn dein Begrenzungskabel im Garten eine gewisse Länge hat gibt es einen merklichen Spannungsabfall. Wahrscheinlich reicht dann die Spannung / Magnetfeld nicht mehr aus ?

 

Habe leider auch nicht viel Ahnung von Elektronik. Vielleicht gibt es noch jemand der meine Aussagen ergänzen bzw. berichtigen kann.

 

[FlyingDoc]

Wenn du den oben verlinkten Artikel richtig gelesen hättest würdest du wissen das HALL Sensoren nicht funktionieren.

Steht im Artikel.

 

Ich zitiere mal:

 

Funktionsprinzip:

 

Als Induktionsschleife wird ein Kabel (Schaltlitze, Lautsprecherkabel) verlegt. Die Schleife entspricht damit einer Spule mit einer Windung. An die Induktionsschleife wird mit einer Frequenz von 5 bis 200 Hz für wenige ms (Impulsbreite) eine Spannung von etwa 15 - 25 V angelegt. Damit wird für kurze Zeit innerhalb der Schleife ein Magnetfeld erzeugt. Im Roboter wird als Detektor eine Spule mit hoher Windungszahl verwendet. Der Anstieg des Magnetfeldes induziert in dieser Spule eine Spannung. Die Polarität gibt darüber Auskunft, ob sich die Spule innerhalb oder außerhalb der Schleife befindet. Befindet sich die Spule genau über der Schleife wird keine Spannung induziert. Der anschließende Abfall des Magnetfeldes induziert nochmals eine Spannung in der Detektorspule, deren Polarität aber dem ersten Impuls entgegengesetzt ist.

 

Entscheidend für die Funktion ist somit nicht das statische Magnetfeld. Hall-Sensoren als Detektoren sind damit ungeeignet. Entscheidend sind ein steiler Anstieg und steiler Abfall des Magnetfeldes, da nach dem Induktionsgesetz die Änderung der Magnetfeldstärke pro Zeiteinheit für die Höhe der induzierten Spannung entscheidend ist. Der Widerstand der Induktionsschleife sollte deshalb wenige Ohm nicht überschreiten. Wichtig ist auch die Polung der Schleife, wenn man die Anschlüsse vertauscht erkennen die Empfänger innerhalb der Schleife "außen" und umgekehrt.

[raphael_vogel]

@FlyingDoc: Ja stimmt, wer lesen kann ist im Vorteil 

 

@brightdroid: Habe mich mal vor längerer Zeit auch mit diesem Thema beschäftigt. MEIN Fazit: Aktuelle Modelle (z.B. Husqvarna) mähen den Rasen nach dem Zufallsprinzip. Will man das besser machen, so kommen gleich eine ganze Menge von Problemen auf einen zu (Positionsbestimmung: GPS zu ungenau, Odometrie schierig wegen Schlupf der Räder, wie findet der Robo zurück zur Base?....)

 

Wenn du dich eher auf die Software/Elektronik konzentrieren willst habe ich das gefunden: http://www.ulrichc.de/project/cu-mower/  (weiss aber nicht was das kostet, sieht aber von der Mechanik sehr gut aus !)

[brightdroid]

Naja ich habe eigentlich vor alles selbst zu machen, dabei nehme ich aber gerne fertige Lösungen wie z.B. Ladegeräte oder Signalgeber wenn dies Sinnvoll ist. Also den Robi von der Hard und Software wollte ich eigentlich, wenn möglich, mit TF Bricks bauen. Deshalb meine Frage ob mein Vorhaben mit TF möglich ist!?

 

Die aktuell Verfügbaren Mähroboter sind einfach nicht das was ich mir vorstelle:

- fast alle lassen eine Streifen von >10cm am Rand bzw. an Hindernissen

- zu teuer

- unausgereifte Software (Updates einspielen nur vom Hersteller möglich!)

 

Also offene Fragen sind für mich, ob folgendes mit TF möglich ist:

- Ladestation

- Begrenzungsdraht (Signalgeber und Empfänger)

 

Vielen Dank

[borg]

Ich wüsste nicht wie du ein Signal für den Begrenzungsdraht mit unserer Hardware erzeugen kannst, aber die Schaltung auf rn-wissen.de läuft ja auch von alleine. Für den Empfänger könntest du eine Spule mit OpAmp an das Analog In bzw. Voltage/Current Bricklet anschließen.

 

Ich würde versuchen das Projekt in mehreren Stufen anzugehen:

 

1. Hardware bauen die prinzipiell erstmal fahren/mähen kann. Im Zweifelsfall erstmal nur mit einem Programm was für 2 Sekunden einen Motor anstellt und dann wieder ausstellt. Dazu hast du dann einen RPi o.ä. zusammen mit ein paar Bricks auf dem Rasenmäher.

 

2. Rasenmäher fernsteuern. Dazu würde ich dem RPi von außen Befehle geben und dann den RPi steuern lassen. Da kriegt man dann ein Gefühl dafür wie die Steuerung aussehen kann (Kreise fahren, Anfahrgeschwindigkeit und sowas).

 

3. Rasenmäher autonom. Hier brauchst du jetzt zum ersten mal eine Möglichkeit zur Positionsbestimmung.

 

4. Ladestation.

 

Ich würde für die Begrenzungsschleife und Ladestation versuchen fertige Hardware zu nehmen: http://www.automower-center.de/automower-2013/schleifenzubehoer/schleifengenerator-und-ladestation-210c.php

 

Wenn die nicht zuverlässig funktionieren wird es ständig Probleme geben, da kommt man dann auf keinen Grünen Zweig.