Mit einem Bluetoothmodul BTM-222 ist jetzt die Übertragung der Telemetrie über Bluetooth zum PC und zu einem Androidhandy möglich. Dazu habe ich das Protokoll schlanker gemacht um die Übertragung weiter zu beschleunigen. PC-seitig reicht als Empfänger ein handelsüblicher Bluetoothstick für unter 10 Euro. Hier ein Video der ersten Tests.

Nachdem die Sensoren immer schwerer zu beschaffen sind, stelle ich gerade auf ein neues Sensorboard um: http://www.watterott.com/de/MinIMU-9-Gyro

Nach etwas Pause mache ich an der Telemetrie weiter. Die Daten sollen auch über den Elektor-Bus abfragbar sein. Meinen Reflowofen habe ich etwas aufgepimpt, auch das wird demnächst online sein.

Der neueste C-Code ist online. Kalmanfilter für die Balance, Lenkerkorrektur durch Geschwindigkeitssensoren und Z-Gyro sind eingepflegt. Der nächste Schritt ist die Korrektur der Roll-Achse. Dann kann der Lenker auch bei Fahrten schräg zum Hang senkrecht gehalten werden. Auch die Roll-Achse ist kalmangefiltert und somit recht unempfindlich gegen Störungen.

Der Quellcode der Drehrichtungserkennung ist online. Es wird nicht nur die Drehrichtung erfasst, sondern auch Fehlmessungen (Richtungswechsel) oder Timeouts (Stillstand).

Die neue CPU-Platine fürs Wheelie II ist fertig. Jetzt stehen die Tests an. Der neue Geartoothsensor muss über I²C abgefragt werden, da muss das Timing stimmen. Die Durchkontaktierungen mache ich jetzt mit Nieten und einer Presse von Bungard, klappt prima! Sobald der MPU-6000 verfügbar ist, soll der die Gyros und den Accelerometer ersetzen.

Die Auswertung des Geartoothsensors ATS657 ist fertig. Ein Schmitttrigger macht die I/U-Wandlung, der nachgeschaltete ATMega88 misst die Impulsabstände und die Impulsbreite und stellt die Geschwindigkeit und Drehrichtung als I²C-Slave dem Wheeliecontroller zur Verfügung. Hier ein Video vom Versuchsaufbau.

In den letzten Wochen hat sich einiges im Hintergrund getan. Geartoothsensoren mit Drehrichtungserkennung sind da, die dazugehörige Hardware ist in Arbeit. Auch entstehen gerade weitere Elektorartikel. Jetzt ist das erweiterte Layout der Wheelie II Platine dran.

Damit auch die Diagramme schneller von der Hand gehen, habe ich die Erstellung automatisiert. Excel wird geöffnet, die Telemetriedaten importiert und ein Diagramm in die Exceldatei eingefügt. Vollautomatisch und dank Late Binding auch für alle Excelversionen von 2000 bis 2010 geeignet.

Damit ich fundierte Ergebnisse liefern kann habe ich das Telemetrieprogramm für den PC nochmals erweitert. Es können jetzt sehr komfortabel Logfiles erstellt werden. Damit kann man dann in Excel schöne Diagramme erstellen.

Zwar lässt das Wetter keine Geländefahrten zu, aber ein paar Fahrtests waren in den Regenpausen möglich. Wieder zeigte sich, daß alles bombenfest sein muß, sonst ist ein Aufschaukeln vorprogrammiert. Der Z-Gyro leistet ganze Arbeit, ein 4cm hohes Hindernis vor einem Rad wird ohne Probleme überwunden. http://www.youtube.com/watch?v=8HGhDoRp0ds

Für die Z-Achse habe ich einen Gyro IDG-300 auf eine kleine Platine gelötet und diese hochkant mit Heißkleber auf die CPU-Platine geklebt. Am ATMega32 ist ja noch ein ADC für die Z-Achse frei, die 3V kommen von der Sensorplatine. Zum Testen habe ich die Gyrowerte einfach mal an die Motoren weitergegeben. Ein Video zeigt das Ergebnis: http://www.youtube.com/watch?v=A5TO7ZRy8B8

Heute habe ich mir mal alle Segway-Stürze angeschaut, die ich in Youtube finden konnte. Ich habe mal folgende Einteilung gemacht:

• Lenkung
• Traktion
• Oszillation
• Angst/Blödsinn
• Regelungsfehler

Der Punkt Lenkung vor allem bei den alten Modellen, der Fahrer fällt eigentlich seitlich vom Roller, weil die intuitive Lenkbewegung wie beim Fahrrad oder den neueren Segways fehlt.

Traktion, irgendwann ist halt Schuß ;-)

Oszillation, da müsste Segway noch etwas nacharbeiten.

Angst/Blödsinn, da kann keiner helfen :D

Regelungsfehler habe ich nur sehr selten gefunden.

Hat jemand weitere Kategorien oder Beispiele?

Bei ersten Rampenfahrten zeigte sich eine weitere Unschönheit. Fährt man mit einem Rad eine Rampe hoch, hat dieses Rad einen weiteren Weg, darum fährt man einen Bogen Richtung Rampe. Die Rollachse kann zwar die Nulllage des Lenkers nachregeln, aber exakt ist es nur bei konstantem Rollwinkel. Ein Z-Gyro müsste hier helfen können, die Drehung der Plattform zu verhindern. Zu testen währe auch, ob der Gyro die Korrektur durch die Geschwindigkeitsdifferenz der Räder ersetzen könnte. Der Gyro müsste da eigentlich viel empfindlicher und genauer sein. Also Lötkolben raus :).

Für die Korrektur der Lenkernulllage mit der Plattformneigung, muß Plattformnullpunkt und Lenkernullpunkt exakt übereinander passen. Dafür reicht es jetzt nicht mehr, einfach vor dem Start zu mitteln. Es ist verblüffend, wie schon kleine Offsets beim Fahren spürbar sind. Deshalb habe ich mit Wasserwaage und Senkblei mal die genauen Werte ermittelt. Jetzt stimmts, darum steht jetzt der Bau von 1-3 Rampen an. Dann gibts mal wieder ein neues Video.

Ein weiterer Kalman-Filter ist eingebaut. Dieser misst nun die Roll-Achse. Damit wird jetzt der Lenkernullpunkt nachgeregelt. Jetzt sollte der Lenkernullpunkt in der Senkrechten bleiben, auch wenn man quer zum Hang fährt, wie hier. Als Härtetest wäre jetzt eine "Tretmühle" erforderlich. Vorschläge?

Na also! Geht doch :)

Der Gyrosensor muß noch ein bisschen integriert werden, er ist ungefiltert doch recht nervös. Ansonsten fährt sich das Wheelie geschmeidig.
Dieser Gyro-Filter wird dann den noch freien Parameter3 belegen.

Den aktuellen C-Quellcode habe ich hier hochgeladen. Geartooth-Auswertung, Telemetrie, Display, Kalmanfilter, Lenkerkorrektur und die Parameterverstellung sind eingebaut, jetzt stehen Testfahrten an.

Mit 4 Tastern als Navigationskreuz kann jetzt ein Cursor entlang der 6 Parameter bewegt werden und Werte verändert werden. Ein Speicherknopf lädt alle Parameter ins EEPROM.

Die Portierung und Anpassung des Basiccodes auf C macht Fortschritte. Erste Fahrversuche klappten schon recht gut. Der ATMega32 ist gerade halb voll, es ist also noch Platz für Erweiterungen. Jedoch lässt das Timing nicht mehr alles zu. So können Parameter nicht während der Fahrt verstellt werden. Im Standby schalte ich die Regelung ab, dann klappts problemlos. Die Regelungsparameter können am Display verändert und im EEPROM des Wheelie abgespeichert werden.