Joystick-Lenkung, ein Experiment

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chrigelseg
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Joystick-Lenkung, ein Experiment

Beitragvon chrigelseg » 16.04.2016 01:17

Hallo

Ich wollte schon immer wissen, wie und wie heftig die "Balance System Assembly" (BSA) auf Lageveränderung innerhalb der Base reagiert.
Und auch, wie man diese Reaktionen später nutzen könnte.
Darum mein Experiment mit einer fast "frei" beweglichen BSA innerhalb eines offenen Segway-Fahrgestells.

Fast vorausehbar ist, wenn ich die BSA vor- oder zurück gekippt montieren würde:
Die Grundstellung der Base wäre schief, der Lenker würde näher an den Bauch der Fahrers gedrückt oder weiter nach vorne geneigt für mehr Bauchfreiheit.
(zur seitlichen Neigung später)

Der Versuchsaufbau:
- Ich habe eine offene Base auf eine ebene Plattform für frei drehende Räder gestellt.
- An der nicht fest angeschraubten BSA brachte ich eine kleine Schraube an, die im Versuch als Joystick dient.
- Die Alu-Platte mit Housing der Mittelkonsole und Leansteer-Pivot (Lenkeraufnahme) musste weg bleiben
- Lenker-Sensor ist separat angeschlossen
- UIC (Lader mit Radioboard und LED's) ebenfalls separat angeschlossen

Experiment.jpg



Der Versuchs-Start:
- erst mal Einschalten am Infokey und hoffen, dass es nirgends gefährlich brutzelt! :shock1:
- den losen Leansteer-Sensor dann so einstellen, dass nur noch die mittlere LED grün leuchtet
- mit dem Finger ganz kurz die Lichtschranke des Fuss-Sensors antippen: Segway geht in den "unbemannten Begleit-Modus".....
- .... und sollte sich ganz ruhig verhalten und auf Befehle warten...... :blinkb2:
- .... und macht es auch! :dance1:

Kippe ich den "Joystick" nach vorne, beschleunigt der Segway; kippe ich nach hinten, bremst er oder fährt rückwärts

https://youtu.be/WIFrgb9xYRo

Spannender ist die Neigung der BSA nach rechts oder links:
Eigentlich wäre ja der Leansteer-Sensor für diese Funktion zuständig, aber dieser ist im Versuch fixiert.
Aber als einziger Stehroller hat Segway auch einen Lagesensor eingebaut, welcher seitliche Plattform-Neigungen so kompensiert, dass auch in schiefem Gelände der Leansteer immer senkrecht, also im Lot zum Erdmittelpunkt steht.
Diesen "Kompensations-Effekt" kann man mit dem Joystick trotz fester Lenkerstellung (Sensor ist fixiert) ausnutzen und verwerten!
Man beachte im Video, dass die Drehrichtung der Räder der Neigung des "Joystick" folgt.
Es wird also nicht die (nicht stattfindende) Lenkbewegung am Leansteer verwertet, sondern nur der Nebeneffekt der Kompensation = Korrektur durch die BSA.
Seitliche Kippbewegungen an der BSA wirken bedeutend träger als die Vor- Zurück-Veränderungen.

Weitere Nutzungsmöglichkeiten wären natürlich keineswegs neu, aber dennoch sehr spannend :P

Grüsse vom Chrigel

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Re: Joystick-Lenkung, ein Experiment

Beitragvon mathiegi » 16.04.2016 10:09

Toll Chirgel!

Warum die Reaktion seitlich weniger schnell ist lässt sich einfach erklären.
Der Segway befindet sich im unbemannten Balancemode und da ist die Lenkreaktion bewusst geringer, dass man sich nicht über die eigenen Füsse fährt. Noch extremer ist dies im Turtlemode.
Im bemannten Fahrermode wird diese sicherlich flinker werden.
Liebe Grüsse aus der Schweiz

mathiegi/der Segwayflüsterer

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Re: Joystick-Lenkung, ein Experiment

Beitragvon chrigelseg » 16.04.2016 11:42

Das Experiment wirft noch ganz andere Fragen auf:

1. Warum reagiert Segway auf seitliche Neigung der BSA nicht Spiegelverkehrt? (Es wird doch bloss die "Kompensations-Funktion für schräge Fahrbahn" abgerufen und ausgewertet? :-?? )
( Dabei wir eine wesentliche Funktion des Segway für eigene Zwecke missbraucht und fehlt dann später bei der "Kompensation für schräge Fahrbahn")
2. Was passiert, wenn die BSA nicht mehr auf der Mittelachse des Fahrzeugs montiert würde? Wäre die Hauptfunktion der BSA, nämlich Balance, ernsthaft gefährdet? (ich befürchte: ja)
3. Was passiert im echten Fahr-Modus und was wäre ausserdem zu berücksichtigen ?
Für solche Experimente müsste dann aber viel mehr Aufwand betrieben werden:
- zumindest Verbindungskabel zur BSA verlängern
- Platz schaffen im Montageraum zwischen den Motoren
- oder BSA kompakter bauen
- BSA-Befestigung nicht fix, sondern evtl. über Servo-Stellmotoren aus dem Modellbau?
Für echte Versuche im Fahrbetrieb müssten die Lenkstange und somit auch die starke Aluplatte montiert werden, welche dann leider den einfachen Zugang zur BSA versperrt. :|

Die ETH Zürich befasst sich mit diesem Thema derzeit ausführlich und bekam 4 nagelneue Genny für eigene Versuche :lol:
Mein Budget ist etwas bescheidener :-(


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