Drifter – Arduino gesteuertes RC Auto

Drifter besteht aus einem günstigen (25€) Spielzeug RC Auto im Maßstab 1:24. Gefunden bei Toys’r’us mit der Bezeichnung ‚Fast Lane Monster Drift‘. Die Begeisterung hält sich in Grenzen, was das Drift Verhalten betrifft. Aber was will man auch für den Preis mehr erwarten. Interessanter wird die Sache dann schon, wenn man daraus ein autonomes Fahrzeug machen möchte.

[pe2-image src=“http://lh4.ggpht.com/-pBuzAr3RPco/UTzaCjKRK5I/AAAAAAAAHwg/Y3tIyrvdXBg/s144-c/IMG_5633_4_5_tonemapped.tif.jpg“ href=“https://picasaweb.google.com/100614490999857774768/Drifter#5853793353007704978″ caption=““ type=“image“ alt=“IMG_5633_4_5_tonemapped.tif.jpg“ ]

Das Innere des Autos bietet wenig Platz für zusätzliche Elektronik. Aber ein Arduino Pro Mini passt perfekt auf die Hinterachse. Die Elektronik ist wie üblich in dieser Preisklasse primitiv. Ein Empfängerchip (versteckt unter einem Klecks Vergussmasse), dazu die Empfangs Elektronik, Spannungswandler und 2 H-Brücken für Antrieb und Steuerung. Immerhin sind die Kontakte gut zugänglich. Und mit dem Multimeter waren schnell die 4 Steuerleitungen zum Ansteuern der Motoren gefunden. Dazu noch die 4 Widerstände die zu den H-Brücken führen und der Umbau konnte beginnen.

Mir war es wichtig, die Elektronik so weit wie möglich zu erhalten und damit auch die vorhandene Fernbedienung weiter nutzen zu können. Der Arduino Controller wird einfach zwischen Empfänger IC und die H-Brücken geschaltet. Dazu werden für die 4 Steuersignale (vorwärts, rückwärts, links und rechts) insgesamt 8 digitale IOs benötigt. 4 Eingänge und 4 Ausgänge. Als Ausgänge wurden die PWM fähigen Pins 5,6,9 und 10 verwendet. So ergibt sich die Möglichkeit statt nur volle Pulle mehr mit Gefühl zu beschleunigen und zu lenken.

[pe2-image src=“http://lh5.ggpht.com/-s7VVHnrbJOo/UTzfy86hX1I/AAAAAAAAHxA/he5VYYKE05A/s144-c/IMG_3972_3_4_tonemapped.tif.jpg“ href=“https://picasaweb.google.com/100614490999857774768/Drifter#5853799682112839506″ caption=““ type=“image“ alt=“IMG_3972_3_4_tonemapped.tif.jpg“ ]

Hier noch mal die notwendige Verdrahtung und Umbauten in einer Grafik.

[pe2-image src=“http://lh3.ggpht.com/-YxAJx8jZIbg/UTy4z_T7KOI/AAAAAAAAHvc/3514oS0LgRg/s144-c/rc-receiver-pcb-hack.jpg“ href=“https://picasaweb.google.com/100614490999857774768/Drifter#5853756818982643938″ caption=““ type=“image“ alt=“rc-receiver-pcb-hack.jpg“ ]

Da das Modell mit 4 AAA Zellen betrieben wird und auch die Empfänger Elektronik mit 3,3V arbeitet, kommt hier auch ein 3,3V Arduino zum Einsatz. Einzig der HC-SR04 Ultraschall Sensor arbeitet mit 5V und hängt direkt an der Batteriespannung. Es werden natürlich keine Batterien sondern AAA Akkus verwendet. Der Ultraschall Sensor ist derzeit nur ein Provisorium. Er wird später durch ein SRF01 oder MaxBotix LV-EZ-01 ersetzt die auch mit 3.3V laufen.

Hier noch der Schaltplan und die Platinen Verdrahtung, erzeugt mit Fritzing.

[pe2-image src=“http://lh5.ggpht.com/-mFexjrBp15g/UT5QjRphU-I/AAAAAAAAHxQ/egMQvNGgvBA/s144-c/drifter_Steckplatine.jpg“ href=“https://picasaweb.google.com/100614490999857774768/Drifter#5854205132591420386″ caption=““ type=“image“ alt=“drifter_Steckplatine.jpg“ ]

[pe2-image src=“http://lh3.ggpht.com/-9BjaQzpkfcM/UT5Qk-KJkUI/AAAAAAAAHxY/cyCZu-3MR0I/s144-c/drifter_Schaltplan.jpg“ href=“https://picasaweb.google.com/100614490999857774768/Drifter#5854205161719304514″ caption=““ type=“image“ alt=“drifter_Schaltplan.jpg“ ]

Später soll Drifter mit dem Ultraschall Sensor autonom fahren und Hindernissen ausweichen können. Das Driften soll er natürlich auch autonom machen. Das tut er zwar jetzt schon von alleine, dank 4 Rad Antrieb mit Countersteering, aber mit der eingeschränkten Fernbedienung ist das mehr ein unkontrolliertes Schleudern. Mit Hilfe eines Gyrossensors, der am Arduino hängt, sollte das sehr viel besser gelingen.

Ich stelle mir auch vor, einen Modus für unterstütztes Fahren zu implementieren. Damit liesse sich das Auro wie gehabt über die normale Fernbedienung steuern. Aber der Controller greift ein und macht daraus perfekte Drifts und weicht falls nötig Hindernissen aus.

Die Belegung der Fernbedienung mit der Mode Wahl. Wird einmalig nach dem Einschalten abgefragt und der entsprechende Mode ausgeführt.

[pe2-image src=“http://lh6.ggpht.com/-n6udkHEum6g/UTy4y4KibXI/AAAAAAAAHvU/fRMRk5rO7iU/s144-c/drifter-operation-modes.jpg“ href=“https://picasaweb.google.com/100614490999857774768/Drifter#5853756799884356978″ caption=““ type=“image“ alt=“drifter-operation-modes.jpg“ ]

Erst mal muß ich die dafür notwendigen Bauteile bestellen. Später dann mehr.

Videos

Das Video zeigt erste Tests mit Drifter
httpv://www.youtube.com/watch?v=ToJJEQ3pxe4