Tutorial – Raspberry Pi Roboter – Teil 3: Chassis

Im dritten Teil unserer MuRCSPI Raspberry Pi Roboter Reihe geht es um das Chassis.

Chassis

Für die Auswahl des Chassis richtigen hilft die folgende Übersicht:

Das Chassis sollte ausreichend groß sein, um die Elektronik-Boards, Batteriepack aufzunehmen
Genügend Platz für Erweiterungen und Sensoren bieten
2 Rad (2WD) bzw. Ketten Antrieb

Zwei Chassis möchte ich hier vorstellen, die für unseren Roboter geeignet sind. Zum einen ein Chassis-Bausatz und eine Eigen-Kreation. Beide sind 2WD (two-wheel-drive) Roboter mit Stützrad. Ein Stützrad ist bei 2 rädrigen Robotern prinzipiell notwendig, sonst kippt der Roboter je nach Schwerpunkt vorne oder hinten über.

Dagu Magician Chassis

Das Dagu Magician Chassis gibt es komplett mit Motoren und Rädern günstig zu kaufen. Für etwa 18€ ist eigentlich alles dabei was man braucht. Erhältlich ist das Chassis u.a. bei noDNA. Die Abmessungen betragen 11×17,5×7,5 BxLxH in cm ohne Aufbauten.
Der Chassis Bausatz beinhaltet folgende Teile:

2 gelaserte Chassis Platten aus 3mm Plexiglas
2 Dagu Getriebe-Motoren
2 Dagu Räder
2 Motor Halterungen aus 3mm Plexiglas
2 Encoder Scheiben aus 3mm Plexiglas
1 Stützrad
Schrauben, Muttern und Distanzbolzen

Das Chassis ist leicht zusammengebaut. Durch die Sandwich Bauweise bleibt die obere Plattform komplett frei für Elektronik und Sensoren. Die untere Eben ist für Batteriefach gedacht. Allerdings wird der Tausch der Akkus nicht gerade einfach, ohne die obere Plattform jedes Mal abzubauen. Für den Raspberry Pi hatte ich zudem eine eigene Stromversorgung in Form eines Akku Packs vorgesehen. Leider passt die von mir gewählte runde Bauform nicht auf die untere Plattform, der Abstand zwischen beiden Ebenen müsste dazu 30 mm oder mehr betragen. Eine Lösung wäre längere Abstandsbolzen zu verwenden. Ein weiteres Manko: es fehlt ein Ausschnitt für einen Servo. Das lässt sich aber auch relativ einfach mit Hilfe eines Dremel lösen.

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Die Räder sind bei diesem Chassis vorne angebracht, während das Stützrad hinten angebracht ist.

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MURCS v2 Chassis

Das zweite Chassis ist eine Eigenkreation, das MURCS v2 Chassis.
die man sich selber lasern lassen muss, Motoren, Räder, Stützrad, Schrauben und Muttern kommen noch extra dazu. Die Abmessungen betragen 13x18x7 BxLxH in cm ohne Aufbauten.

Für das Chassis werden folgende Teile benötigt:

2 gelaserte Chassis Platte aus 3mm Plexiglas
2 Solarbotics GM3/GM9 Getriebe-Motoren
2 Solarbotics GMPW Räder
2 Motor Halterungen aus Plexiglas
1 Stützrad Pololu 1 Zoll Plastic ball und 3 Abstandshülsen 10mm
diverse M2,5 u. M3 Schrauben, Muttern und Distanzbolzen

Am MURCS v2 Chassis wurden die Bohrungen für das Raspberry Pi Board nachgearbeitet.

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Im Gegensatz zum Dagu Chassis sind hier die Räder hinten, während das Stützrad vorne angebracht ist. Welches Chassis die bessere Fahreigenschaften mit sich bringt, wird sich später im Praxis-Test zeigen.

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Für den Sharp IR Sensor und die später verwendete Pi Kamera wurde eine spezielle MURCS kompatible Halterung designed und gelasert.

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alternative Chassis

Es gibt noch einige andere Chassis die zur Auswahl stünden. Natürlich kann ich nicht alle Varianten testen.

Chassis selbst bauen

Natürlich kann man sich auch sich sein Chassis auch selbst konstruieren und zusammen bauen. Aber man sollte den Aufwand nicht unterschätzen. Je nach verwendetem Material (Holz, Metall, Kunststoff) wird einiges an Werkzeug benötigt. Holz oder Kunststoff ist sicher einfacher zu bearbeiten als Alu. Denkbar ist auch ein Chassis auf Basis von Lochraster-Platten.

Wichtig ist auch eine gute Planung, bevor man daran geht, das Chassis zusägt. Folgende Dinge sollte man sich unbedingt vorher überlegen:

Den Platzbedarf aller Module bestimmen. Batterien nicht vergessen
Anordnung von Stützrad, Räder und Motoren
Der Schwerpunkt sollte über den Antriebs-Rädern und dem Stützrad liegen
Platz für Front Sensor evtl. auch Platz für Servo
Wie ist das Fahrverhalten? Eckt der Roboter beim Drehen an? Kippelt er beim Bremsen/Beschleunigen?
Platz für Erweiterung lassen

Das Thema Chassis Bau ist vielfältig und umfangreich und steckt zudem voller Tücken. Das ist sicher mal einen eigenen Blog Eintrag wert.

Wie geht es weiter

Im vierten Teil der Zusammenbau des Raspberry Pi Roboter und ein erstes Programm Beispiel zum Thema ‚Hindernissen ausweichen‘ .

Links

Die weiteren Teile der Serie: