Balancerende opstelling

hello,

ik ben bezig met een project voor een balancerende opstelling.

een beetje hetzelfde principe als een balancerende robot op wielen, zoals de nbot, maar dan zonder wielen en simpelere electronica...

het principe is een rechtstaand plaatje dat naar links of rechts kan "omvallen".
Een ADXL202 meet de hoek waaronder het plaatje staat en stuurt een dutycycle signaal door naar een microcontroller, deze verwerkt de gegevens en stuurt op zijn beurt een berekende blokgolf door aan een servo.
deze servo zorgt ervoor dat een gewicht verplaatst wordt in de tegenovergestelde richting van de valbeweging zodat het systeem weer naar evenwichtstoestand gaat.

hebben jullie bedenkingen bij dit principe?
of al eens geprobeerd?
tips?

laat mij gerust weten!

gegroet,

Dieter.

Over hetzelfde gaan mijn gedachten....

Je opzet lijkt me ok...

Er bestaat een topic over de balancerende robot...
Even zoeken!

Op 24 maart 2006 19:24:04 schreef Fantomaz:
Er bestaat een topic over de balancerende robot...
Even zoeken!

inderdaad...
maar dat ging volgens mij over een versie op wielen.

waar ik het meeste problemen mee zal ondervinden, (denk ik) is de rotatieas waarrond dat gewicht zal moeten draaien om het evenwicht te behouden, en dat is net een ander principe dan met de wielen niet?

Ik denk dat het idee juist is maar niet zo eenvoudig als je het beschrijft.

Je hebt het over een omgekeerde slinger toch (inverted pendulum>

Hierover is zeer leuke informatie te vinden via Google.

Dit vind ik zelf een van de beste (maar er zijn er meer).

http://www.ifr.mavt.ethz.ch/publications/sprenger97b.pdf

Probeer ook de filmpjes maar eens te vinden.

Succes en laat de resultaten eens zien in de vorm van een filmp(g)je.

[Bericht gewijzigd door Belleblaas op ]

die link die jij gaf kan ik jammer genoeg niet openen...

en inderdaad dankje ik had nog niet op google gezocht met de zoekterm inverted pendulum...

wat mij wel opvalt is dat er geen voorbeelden beschikbaar zijn die niet op wielen staan, en waarbij het gewicht vanboven bevestigd is...

zou dit zijn doordat hier onderzoek naar gedaan werd en onmogelijk beschouwd werd?

Ik betwijfel of dit wel mogelijk is. Als je namelijk een gewicht naar "de andere kant" schuift zal dit gewicht door zijn massatraagheid de neiging hebben om op z'n plek te blijven en de slinger dus nog verder om te duwen.

zoiets maar dan kleiner?
http://www.bostondynamics.com/content/sec.php?section=BigDog kijk ook naar de video...

tja, wat GJ zegt is natuurlijk wel waar. voordat je een gewicht verplaatst moet het zich ergens tegen afzetten...
was je misschien kan doen is de plaat uit 2 onderdelen laten bestaan en dan doordat de ene naar de ene kant valt de andere tagenovergesteld laten vallen en als ze in evenwicht zijn weer tegelijk omhoog laten komen...

edit: wat natuurlijk veel makkelijker is is dat plaatje op een scharnierpunt te zetten en aan de andere kant een gewicht te hangen. dan is ie oo zelfrichtend ;)

[Bericht gewijzigd door MAH op ]

Op 27 maart 2006 20:46:15 schreef Eddy de eend:
die link die jij gaf kan ik jammer genoeg niet openen...

en inderdaad dankje ik had nog niet op google gezocht met de zoekterm inverted pendulum...

wat mij wel opvalt is dat er geen voorbeelden beschikbaar zijn die niet op wielen staan, en waarbij het gewicht vanboven bevestigd is...

zou dit zijn doordat hier onderzoek naar gedaan werd en onmogelijk beschouwd werd?

Het niet onmogelijk...dat kan ik wel vertellen.
Wellicht begrijp ik de vraag niet goed.

De link verwijst trouwens naar een PDF bestand..waarvoor je bijv. Adobe Acrobat reader voor nodig hebt om te openen.
Deze reader is gratis te downloaden.

Het wel of niet op wielen staan heeft niets te maken met de onmogelijkheid zonder de genoemde wielen.

Je kan het zelf toch ook met een bezemsteel in je handpalm dus in meerdere dimensies?
Mijn eerste link verwees naar een (2-assige) SCARA robot waarop een staaf in evenwicht is gehouden.
Er worden flinke tikken (aan de staaf) uitgedeeld en toch blijft hij staan.

Inderdaad bijna alle andere voorbeelden zijn gebaseerd op een systeem op wielen of roterende basis.

Probeer anders deze link eens over een rotating inverted pendulum.
http://www.control.utoronto.ca/~bortoff/pendulum.html

Op 27 maart 2006 21:10:09 schreef GJ_:
Ik betwijfel of dit wel mogelijk is. Als je namelijk een gewicht naar "de andere kant" schuift zal dit gewicht door zijn massatraagheid de neiging hebben om op z'n plek te blijven......

Dit deel is volgens mij juist de reden waarom het wel mogelijk is.

Het is wel degelijk mogelijk (er zijn nl veel meer problemen die vergelijkbaar zijn).

Het probleem hier is om het probleem netjes in de juiste vergelijkingen te vangen en er vervolgens een goede controller voor in de feedback lust voor te ontwerpen. Dusdanig dat het zaakje voldoende stabiel is en tevens zero steadystate error heeft.

Toevoeging:

Een erg goed startpunt is:

http://www.engin.umich.edu/group/ctm/examples/pend/invpen.html

Kijk eens helemaal onderaan de pagina waar enkele mogelijke uitgewerkte controllers beschreven worden voor deze opstelling. Een PID controller (proportional, integral, differential) is *niet* voldoende (zie voorbeeld).

Mijn intuïtie zegt dat het onmogelijk is.

nog even verzinnen waarom...

owja, heel simpel.

zodra je het gewicht verplaatst om het ding recht te zetten, dan verplaatst tevens het zwaartepunt van het complete ding juist de verkeerde kant op. Om dit te compenseren zal het gewicht dus weer terug naar binnen gedraaid moet worden. Maar tijdens dat terugdraaien van het gewicht zal de hele santekraam weer net zo'n eind terugbewegen als waarvandaan het kwam. Echter was er nog een kleine extra afbuiging de verkeerde kant op als gevolg van het zwaartepunt dat korte tijd aan de verkeerde kant lag. Het zal dus niet werken...

Of heb ik nou het principe verkeerd begrepen?

Ik begrijp dus dat je een apparaat hebt dat naar links of rechts kan vallen. In het apparaat zit een gewicht dat naar links of rechts kan bewegen.

Ja. en daarom kan het volgens mij niet:

Het probleem wordt een beetje verkeerd benaderd. Het is eigenlijk een gewicht op een stokje. Dat gewicht kan zich bovenop de stok heen en weer verplaatsen. Als dat gewicht dreigt om te vallen kan dit niet voorkomen worden door de stand van het stokje te veranderen en dat is wat je probeerd. De massatraagheid van het gewicht zelf is het probleem.

Dus dit is iets TOTAAL anders dan een gewone inverted pendulum. Die wordt van onderuit bewogen.