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  #1  
Vecchio 23-08-2007, 16.29.38
cybermaster cybermaster non è collegato
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cybermaster E' per ora ancora un mistero
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Salve a tutti,
dopo un mesetto di lettura sui come gestire i motori di un robot mi appresto alla costruzione pratica di un robot che come primo utilizzo dovrebbe essere un taglia erba. Vi faccio un attimo di introduzione sul mio progetto. Premetto che non sono un esperto di elettronica ma bensì di informatica, campo in cui dall'età di 9 anni ho fatto praticamente di tutto (ne ho 36). L'idea di base era quella di costruire un robot il cui "cervello" fosse un sistema PC-based con un S.O. Linux (ne costruisco io di vari tipi partendo da zero, compilando tutto e usando il supporto di linuxfromscratch per tutte quelle noiose problematiche delle distribuzioni in modo da avere un S.O. completamente sotto controllo sia a livello kernel che software installato). In questo modo il robot sarebbe in grado di sfruttare l'enorme software open-source a vari livelli (librerie assembler, C, fino al Java).
Chiaramente il robot per supportare un PC (un vecchio P2 per cominciare) sarà piuttsto grosso. L'idea nasce per un tagliaerba, ma vorrei renderlo molto flessbile per altri tipi di lavori esterni. Ho la possibilità di rifornirmi molto facilmente di accessori elettrici per auto da un grossista perciò l'idea era:
- una batteria per auto a 12V
- come motori utilizzare quelli per la ventilazione interna dell'auto. Ho escluso i motorini di avviamento per l'altissimo assorbimento, i motori tergicristallo e gli alza vetri. A idea i motori da ventilazione sono quelli costruiti per girare in modo continuo.
Sono in possesso di due motorini bialbero che dalle uniche specifiche che ho sono a 12V e hanno una corrente di assorbimento massima di 23A.

prima domanda: sono in grado due motorini di questa potenza di farmi girare un robot (a 2 ruote e 1 ruotino) in maniera decente con una batteria da auto sopra (che mi sembra pesi tantissimo) e un PC ???

seconda domanda: ho passato un mese a leggere su H-bridge e mosfet. Il progetto del roboponte mi sembra molto interessante ma non so se supporta l'assorbimento dei miei motori. Siete d'accordo che comunque devo utilizzare una ventola di raffreddamento a 12V (tipo quelle da alimentatorei da PC) ?? con delle alette sui mosfet ??
Se invece di utilizzare quei mosfet del progetto ne utilizzassi altri con un RDSth(ON) più bassa, sarebbe meglio ??

per finire (lo so che sono stato troppo lungo, scusatemi): sto diventando pazzo per cercare siti dove comprare il materiale. Ne ho trovati in america spettacolari con migliaia di prodotti a listino e di italiani dove a listino hanno solo poche decine di referenze. A parte Katodo, che cosa mi consigliate ??
Devo anche comprare una minima attrezzatura, devo sostituire un mio vecchio saldatore, qualche consiglio ?? mi è indispensabile un oscilloscopio ??

ok, basta... perdonatemi.... sono molto entusiasto di questa mia nuova avventura...

Saluti a tutti
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  #2  
Vecchio 25-08-2007, 07.44.50
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mi sembra un tantino complicato con un PC,cmq io vorrei fare la stessa cosa con un pic 16f876, per i sensori e cose varie io mi appoggio a http://www.futurashop.it/index.html ci sono anche motori gia con la riduzione, le ventole delle auto può essere una buona idea, ma come fai a ridurre i giri? vorrei fare una domanda ai robottari, se prendo il sensore ad ultrasuoni srf05 e lo faccio girare con un servocomando in modo da fare una specie di radar potrebbe funzionare? così non devo usare tre sensori uno verso l'avanti uno verso la sinistra ed uno verso la destra, pensavo anche invece che usare la base di ricarica di usare un pannello solare così si ricarica durante tutto il giorno e la sera taglia l'erba, se sono buone idee fatemi sapere, mi sta appassionando anche a me questo stupendo mondo...
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  #3  
Vecchio 25-08-2007, 08.30.56
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Citazione:
Orginalmente inviato da cybermaster Visualizza messaggio
L'idea di base era quella di costruire un robot il cui "cervello" fosse un sistema PC-based con un S.O. Linux .
Parti col piede sbagliato, primo problema l'enorme consumo di corrente di un PC, sopratutto se è un vecchio P2/P3, ipotizzando che riesci a trovare un alimentatore AT con ingresso a 12/24 Volt l'assorbimento medio dalla batteria supera i 10A, la scarichi in pochissimo tempo.
Secondo problema la delicatezza degli hard disk, su un tagliaerba che cammina su un terreno irregolare un hard disk avrebbe vita breve, problema risolvibile caricando tutto il S.O. in ram per poi spegnere l'HD durante l'uso, oppure usare un mass storage flash per il boot, però sui vecchi PC non è possibile.
Terzo problema, come controlli i motori e i sensori dal PC ? Una scheda idonea per bus PCI, o isa, ti costa di più di tutta l'elettronica fatta con delle MCU.
Per un tagliaerba non serve molta potenza di calcolo, anzi ne basta meno di quella necessaria per un robot explorer, si può fare tutto con un paio di MCU, p.e. due 18F4520, una dedicata al controllo motori e sensori, una che fa da cervello principale.

Citazione:
- una batteria per auto a 12V
Le batterie al piombo pesano molto, più ne metti e più potenza serve per portarle a spasso, il che si traduce in maggiore consumo energetico e minore autonomia.
Molto meglio lavorare leggeri e mettere una batteria calcolata per un'autonomia di funzionamento di 3-4 ore, poi il robot va in ricarica finita la quale ricomincia a lavorare.

Citazione:
Sono in possesso di due motorini bialbero che dalle uniche specifiche che ho sono a 12V e hanno una corrente di assorbimento massima di 23A.
12*23 = 276 Watt di potenza massima assorbita, due di questi motori ti prosciugano una batteria da 50 Ah in meno di due ore di normale lavoro.
Sono decisamente troppi potenti per questo genere di applicazione, il tagliaerba mica deve correre a Monza o scalare una montagna, deve solo trotterellare tranquillamente su prato a pochi km/h.
C'è pure il problema della riduzione meccanica, non puoi collegarli direttamte alle ruote, per quanto lenti possono essere sicuramente fanno più di 2000 rpm, le ruote normalmente girano a meno di 100 rpm.

[quote]
prima domanda: sono in grado due motorini di questa potenza di farmi girare un robot (a 2 ruote e 1 ruotino) in maniera decente con una batteria da auto sopra (che mi sembra pesi tantissimo) e un PC ???
[quote]

Come ti ho già detto sono esagerati per un tagliaerba, basta e avanza una coppia di motoriduttori da una sessantina di Watt (5 A a 12V) per far muovere un tagliaerba con dimensioni e prestazioni pari a quelli commerciali.
L'ideale sarebbe usare dei motori BLDC perchè non richiedono il cambio periodico delle spazzole, problema da considerare su un mezzo che lavora diverse ore al giorno per 5-6 mesi all'anno.

Citazione:
seconda domanda: ho passato un mese a leggere su H-bridge e mosfet. Il progetto del roboponte mi sembra molto interessante ma non so se supporta l'assorbimento dei miei motori.
Se monti i mosfet su idonea aletta di raffredamento puoi drenare fino a 20A continui e 30-40A per brevi periodi.

Citazione:
Siete d'accordo che comunque devo utilizzare una ventola di raffreddamento a 12V (tipo quelle da alimentatorei da PC) ?? con delle alette sui mosfet ??
Fino a 10A continui quasi non serve l'aletta, per 20A continui la ventola serve solo se l'aletta non è esposta direttamente all'aria, p.e. è montato dentro una scatola.

Citazione:
Se invece di utilizzare quei mosfet del progetto ne utilizzassi altri con un RDSth(ON) più bassa, sarebbe meglio ??
Difficile fare meglio degli IRFZ44 usati sul roboponte, hanna una Rdson tra le più basse in assoluto, inoltre tutto il ponte è calcolato attorno a quei mosfet, cambiarli può portare a risultati imprevedibili.
Per giunta gli IRFZ44 li trovi facilmente a costi contenuti, altri modelli di mospower non sono altrettanto facilmente reperibili a meno di non pagarli il triplo del loro costo da RS o Farnell.

Citazione:
per finire (lo so che sono stato troppo lungo, scusatemi): sto diventando pazzo per cercare siti dove comprare il materiale.
Se intendi materiale elettronico da Katodo trovi quasi tutto, per quello che non hanno in catologo online fai una richiesta email e ti fanno una quotazione in tempi brevissimi.

Citazione:
Devo anche comprare una minima attrezzatura, devo sostituire un mio vecchio saldatore, qualche consiglio ?? mi è indispensabile un oscilloscopio ??
Sicuramente ti serve un buon saldatore, dell'ottimo stagno per elettronica, un minimo di attrezzi meccanici, un multimetro in grado di misurare correnti fino a 20A, l'oscilloscopio è caldamente consigliato, meglio se è un DSO (oscilloscopio digitale).
Su Ebay trovi molte offerte di ottimi oscilloscopi da laboratorio, magari prima di comprarlo posta il link che ti diciamo se ne vale la pena o è un bidone.
__________________
Bye
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  #4  
Vecchio 25-08-2007, 18.25.34
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grazie della risposta astrobeed.
La scelta del PC mi è fondamentale per costruire un robot "flessibile", ad esempio si parla tanto di sensori, ma dotare il robot di un "occhio" e fare un po' di elaborazione di immagine (magari rilevando alcuni punti segnalati appositamente e facendo fare al robot una gestione dello spazio coperto in modo consapevole, cioè sa sempre dove è). L'HD non è un problema, ci sono mille modi alternativi. Il controllo dell'elettronica l'avrei fatto comunque con dei microcontrollori che però avrebbero comunicato con il PC (magari via seriale), con un protocollo specifico e una gestione modulare ad eventi.
Il problema a quanto sembra rimane il consumo di energia.
Il fatto è che questi robot in commercio non mi sembrano affatto risolvere il problema... Vivo in campagna ed ho un giardino la cui parte in erba è circa 3000 mq. Vi assicuro che il robottino che spelucchia l'erba non riuscirebbe a fare quasi niente. Il terreno è piuttosto sconnesso e quando (come in questi giorni) piove spesso, siamo in grado di tagliare l'erba solo quando ormai è cresciuta molto. L'idea del robot mi appassiona in generale, ma se devo concentrarmi su un taglia erba allora vorrei che funzionasse veramente. A questo punto si potrebbe pensare ad una soluzione con motore a scoppio. Risolverebbe un sacco di problematiche relative alla trazione, alla forza di taglio, e alla eventuale possibilità di portarsi dietro l'erba tagliata e scaricarla in punti precisi stile camion. Il peso della batteria non sarebbe più un problema e potrebbe ricaricarsi col motore (come un auto vera insomma). Però le problematiche cambiano notevolmente. Penso subentrino molti più problemi di meccanica che di elettronica (lo sterzo, l'accelerazione, la retromarcia). Quali sarebbero le controindicazioni ???
Il radar come suggerisce DVD può essere piuttosto interessante anche se non ho idea di cosa si riesca a "vedere". Il pannello solare è una soluzione a cui avevo pensato, mi ero informato per quelli che usano per i camper ma visto il mio assorbimento non mi aiutavano molto.
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  #5  
Vecchio 26-08-2007, 08.13.21
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potresti collegarlo via radio al PC di casa, così tutta la potenza
la fornisci sui motori e non per trasportare il PC,
potresti anche fare + di un robot se hai molto terreno, io saprei come
collegarlo al PC in modo seriale, ci sono dei vari moduli velleman,
però non so fare il programma su PC per gestirlo, il radar che pensavo
dovrebbe funzionare come il disegno che ho allegato, cioè fa un raggio
ogni 15 gradi su 120 che è la massima rotazione di un servo,e a seconda della
distanza degli ostacoli capisce se è di fronte ad un muro, una pianta oppure
all'angolo del giardino, così puoi capire in che posizione è, questo sensore
riesce a coprire fino a 4 mt.
secondo me un robot a scoppio è un casino da gestire, dovresti controllare molte + cose,
accensione, giri motore, e poi come fai a scaricare l'erba?
quelli che vendono non hanno il sacco, ma tagliano l'erba molto spesso, in modo che
l'erba tagliata faccia da concime sul posto.

buona domenica,
Immagini allegate
Tipo file: jpg sensore.JPG (19.3 Kb, 32 visite)
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  #6  
Vecchio 26-08-2007, 08.41.05
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Orginalmente inviato da cybermaster Visualizza messaggio
ma dotare il robot di un "occhio" e fare un po' di elaborazione di immagine (magari rilevando alcuni punti segnalati appositamente e facendo fare al robot una gestione dello spazio coperto in modo consapevole, cioè sa sempre dove è)
Non vorrei darti una doccia fredda, ma la visione artificiale è un argomento molto complesso e molto difficile da implementare, sopratutto richiede potenze di calcolo che mettono in crisi anche un moderno pc di fascia alta.
Un conto è riconoscere delle forme geometriche regolari monocromatiche su sfondi ad alto contrasto e un conto è riconoscere l'ambiente circostante e usare questi dati per la navigazione.
Per far sapere al robot dove si trova sempre, con ottima precisione, visto l'uso in esterno basta usare un moduletto GPS, ormai costano pochissimo, ed ecco che sai sempre dove sei all'interno di un cerchio di pochi di diametro, integrando queste informazioni con un sistema odometrico, anche a bassa risoluzione, e i delimitatori perimetrali a filo hai risolto il problema della navigazione.
Pe tutto questo non serve un pc, inoltre una banale scheda embedded dotata di un processore ARM9 (32 bit), costo minore di 150 Euro, offre una potenza di calcolo superiore a quella di un P2 e se proprio vuoi ci puoi mettere sopra Linux embedded, tale scheda è anche in grado di controllare direttamente l'hardware low level, non richiede hard disk visto che dispone di memoria flash, consuma meno di 200 mA di corrente.

Citazione:
Il fatto è che questi robot in commercio non mi sembrano affatto risolvere il problema... Vivo in campagna ed ho un giardino la cui parte in erba è circa 3000 mq.
Bel giardino

Citazione:
Vi assicuro che il robottino che spelucchia l'erba non riuscirebbe a fare quasi niente. Il terreno è piuttosto sconnesso e quando (come in questi giorni)
I vari robot tagliaerba commerciali sono realizzati in vari modelli a seconda delle dimensioni del giardino, per quanto il tuo sia grande è tranquillamente alla portata di un normale robot tagliaerba, per tutti quanti vale il concetto che l'erba deve essere preventivamente rasata prima di iniziare ad usarli.
I Robot sono solo in grado di mantenere l'erba bassa e pareggiata, in quest'ottica il concetto di lasciare il tritato sul campo come concime naturale è giusto.

Citazione:
ma se devo concentrarmi su un taglia erba allora vorrei che funzionasse veramente.
Quelli commerciali, almeno i modelli migliori, funzionano benissimo, ottieni giardini perfetti dove l'intervento umano è limitato a piccoli punti non raggiungibili dal robot.

Citazione:
A questo punto si potrebbe pensare ad una soluzione con motore a scoppio. Risolverebbe un sacco di problematiche relative alla trazione, alla forza di taglio, e alla eventuale possibilità di portarsi dietro l'erba tagliata e scaricarla in punti precisi stile camion
Un motore elettrico a parità di peso e dimensioni di un motore a scoppio ha maggiore potenza meccanica e minore consumo energetico (= maggiore efficienza) e non inquina.
Il peso della benzina necessaria a far funzionare un motore a scoppio per un'ora è superiore al peso di una batteria ai polimeri di litio che faccia funzionare un motore elettrico di pari potenza per lo stesso tempo.

Citazione:
Il radar come suggerisce DVD può essere piuttosto interessante anche se non ho idea di cosa si riesca a "vedere".
Premesso che i sensori ultrasonici tipo gli SRF05 non possono essere usati in esterno, sono solo per uso indoor altrimenti vanno in avaria, in tutti i casi per via dell'elevato angolo di apertura dello spot non puoi pensare di usarli come un radar, per questo ci vuole un Ladar, cioè un laser che viene fatto ruotare e fornisce una mappa perimetrale molto precisa, però il più semplice in assoluto costa un migliaio di Euro.

Citazione:
Il pannello solare è una soluzione a cui avevo pensato, mi ero informato per quelli che usano per i camper ma visto il mio assorbimento non mi aiutavano molto.
Il pannello solare pesa, è fragile e costa tanto, per riuscire a ricaricare la batteria del robot dovrebbe essere enorme e tenuto costantemente orientato verso il sole, poi basta che sia nuvolo e l'efficienza crolla drasticamente.
Molto meglio la classica stazione di ricarica dove il robot si ripara sia quando piove che quando le batterie sono scariche.
Tenuto conto delle dimensioni del tuo giardino, che in fin dei conti ipotizzandolo quadrato sono solo 55 metri per lato, dimensionando in modo opportuno motori e elettronica con una batteria da 24 Ah il robot lavora senza problemi diverse ore e non appena si accorge che la batteria è al limite si dirige verso la stazione ed inizia la ricarica che in poche ore lo riporta alla piena operatività.
Se ci metti sopra un GPS e mappi in memoria il tuo giardino, con tutti gli evenutali ostacoli, non solo il robot può tornare alla sua home seguendo il percorso più breve, ma è pure in grado di attuare una ben precisa strategia di taglio tramite percorsi prestabiliti da te invece di usare la strategia semirandoom usata da quasi tutti i modelli commerciali.
Quanto sopra significa ridurre notevolmente i tempi per rasare l'erba e di conseguenza i costi di esercizio e manutenzione.
__________________
Bye
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  #7  
Vecchio 26-08-2007, 15.48.51
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Non vorrei darti una doccia fredda, ma la visione artificiale è un argomento molto complesso e molto difficile da implementare
non sono così ingenuo da credere di realizzare una visione cognitiva in due balletti, ma mi piacerebe testare alcune elaborazioni (banali e veloci) sul contrasto che ha l'erba sui confini del giardino e l'eventuale segnalazione di punti ben precisi attraverso oggetti molto contrastanti.

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Orginalmente inviato da astrobeed Visualizza messaggio
basta usare un moduletto GPS, ormai costano pochissimo, ed ecco che sai sempre dove sei all'interno di un cerchio di pochi di diametro, integrando queste informazioni con un sistema odometrico
Al GPS ci ho smepre pensato, ma i suoi errori sono molto alti. Commercializzo diverse antenne GPS e prima di importarle le testo e le confronto... ci sono troppi errori... occorre sapere posizione con una precisione di max 5cm, va accompagnato con qualcosa di altro. Il sistema odometrico in un giardino non credo sia molto attendibile... ma una specie di triangolazione radio, sarebbe più precisa ??

cmq, adesso vedo di fare un po' di test...

grazie
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  #8  
Vecchio 26-08-2007, 18.16.06
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ma mi piacerebe testare alcune elaborazioni (banali e veloci) sul contrasto che ha l'erba sui confini del giardino e l'eventuale segnalazione di punti ben precisi attraverso oggetti molto contrastanti.
In questo caso puoi appoggiarti alle librerie Open Cv che vanno benissimo e ci si riesce a fare cose molto interessanti, però c'è da perderci molto tempo per capire come usarle e sopratutto capire come funziona la visione artificiale.


Citazione:
Al GPS ci ho smepre pensato, ma i suoi errori sono molto alti. Commercializzo diverse antenne GPS e prima di importarle le testo e le confronto... ci sono troppi errori... occorre sapere posizione con una precisione di max 5cm,
Di GPS ne ho usati vari modelli, tutti sotto forma di moduli OEM, in esterno ho sempre ottenuto errori medi di 5-6 metri rispetto alla reale posizione, da quando è stata tolta la SA le cose sono migliorate notevolmente.
L'odometria permette di compensare senza problemi l'errore del GPS, non a livello globale, ma a livello locale all'interno del circolo di confusione della posizione segnalata dal GPS.
Ho una grossa esperienza professionale su sistemi simili e ti garantisco che si fa tranquillamente una navigazione, anche su lunghe distanze e in territori complessi, usando solo il GPS, una bussola elettronica e l'odometria a bassa risoluzione.
Il discorso evitare ostacoli o buche del terreno è un problema a parte che si affronta in software con le opportune strategie e algoritmi.
Prova a cercare con google siti che parlano delle gare di robo magellan, tutti usano il GPS e viaggiano per centinaia di metri arrivando con ottima precisione, +/- 10 cm, alle varie tappe previste.
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  #9  
Vecchio 30-08-2007, 18.05.26
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ciao,
rispondo qui perchè non riesco a risponderti Emilio75

io non ho ancora fatto nulla, abito nella provincia di varese, ho comperato 2 motori in CC e volevo comprare il sensore ad ultrasuoni e provare se funziona all'esterno o ha ragione astroobeed,bisogna prima capire se abbiamo le stesse esigenze e fare un prodotto che riesca ad accntentare entrambi, fammi sapere se vuoi usa l'idirizzo davidestecco@libero.it.
non so perchè tu non riesca a mandare messaggi sul forum, ma se chiedi ad un amministratore sicuramente ti risponde. buona serata
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  #10  
Vecchio 04-09-2007, 17.02.03
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accacca E' per ora ancora un mistero
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Ciao anche io ci provo con il robottino taglia erba.
Io volevo utilzzare i motori alzavetri ma non so se sono ufficienti per muvere il tutto.
Il mio progetto è sicuramente molto più semplice del tuo. Se vuoi utilizzare un PC guarda anche questo
http://www.toradex.com/e/computer_modules.php
non è proprio un PC ma un palmare.

Anche io per la localizzazione pensavo ad un GPS Visto che il tagliaerba si muove in un'area limitata per correggere l'errore pensavo a una soluzione complicata ma forse funzionante Monti una stazione GPS fissa e una stazione GPS a bordo veicolo. Calcoli la posizione relativa rispetto alla stazione fissa che ovviamente è in posizione nota e compensi ogni erorre del GPS. Costucchia perchè devi anche trasmettere i dati dal GPS fisso al mobile ma dovrebbe funzionare. Secondo me potresti lavorare anche senza odometria.
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