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Schiffsmodell.net

Ruderautomat


Balthasar

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Seit längerem hatte ich eben mal wieder Gelegenheit meine kleine Paula von Robbe spazieren zu führen. Was mir dieses Mal und bereits früher aufgestossen ist - der Einfluß von Wind und Wellen auf Ihre Fahrrichtung. Man kann so ein kleines Boot eigentlich keinen Moment aus den Augen lassen. Sofort wird die Fahrtrichtung geändert. Gerne hätte ich eine Art "Ruderautomaten", der dafür sorgt, dass ein eingeschlagener Kurs auch weitergefahren wird. Im Flugmodellbereich gibt es hierzu ja seit langem die Kreisel.

Jetzt Frage ich mich, ob es soetwas auch bereits im Schiffsmodellbau machbar ist ...(?) Hat sowas schonmal jemand realisiert oder gibt es vielleicht irgendwie einen Ruderautomaten zu kaufen? Um es nochmal klarzustellen - es geht mir nicht um einen Autopiloten, der sich die Möglichkeiten von GPS irgendwie zu nutzen macht. Ich möchte einfach nur einen Kurs ansteueren und dann in Ruhe zuschauen, wie das Boot unbeirrt in diese Richtung stampft. Ich denke momentan jedenfalls, dass sich diese Kurskorrekturen vielleicht noch ohne GPS machen lassen. Aber wenn es eine Lösung mit GPS gibt ... auch recht :-)

Vielen Dank für jede Idee/Hinweis!

Der Thomas

:-)

 

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Das mit dem Kreisel hat der Kollege Steinbeißer in seiner Hecht gemacht. Baubericht ist hier online. 

Das scheint ja sehr gut zu funzen, dieses Bauteil habe ich mir auch schon bestellt, es wurde aber noch nicht eingebaut. 

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Hey Danke für die prompte Antwort!

Nur wenn Du ihn stressfrei bei der Hand hast - kannst Du mir den Link geben?  Ich habe eben versucht, den Thread auszugraben, blieb aber trotz verschiedener Ansätze erfolglos :-(   Wenn Du selbst exzessiv suchen musst - lass' gut sein. Dann wühl ich noch etwas ...

Inzwischen habe ich auch das Web etwas bemüht. Leider sind viele Beiträge die in die Richtung gehen, schon ein paar Jahre alt und repräsentieren sicher nicht mehr den Stand der Technik. Aber ich weiß jetzt zumindest, dass der Gedanke nicht ganz neu ist. :)

Nochmals vielen Dank!

 

 

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Moin Thomas,

auch wenn ich nicht San Felipe bin, habe ich (vermutlich) den gesuchten Link zur Hand: 

Demnach ist der verwendete Kreisel der "DSA PG 03" von Conrad (wie von @Steinbeisser am 15. Juli geschrieben). Weitere Infos dazu gibt es dann in den folgenden Beiträgen und im dort verlinkten Kommentarthread.

HTH & viele Grüße
Norbert

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Ja, Klasse!

Steinbeisser hat genau den DSA-G03 verwendet:

--> https://www.conrad.de/de/autokreisel-dsa-g03-drift-gyro-1409521.html

Und schreibt sehr Gutes zum Resultat. Das Ding kostet bloß 13 Euro und damit ist es auf jeden Fall ein Versuch wert. Es wrd eine Weile dauern bis ich es eingebaut, aber dann vor allem auch getestet habe. Ich berichte dann über mein Resultat hier.

Nochmals vielen Dank für Euren Tip und natürlich an Steinbeißer, dass er es schon mal probiert und hier berichtet hat!

Edited by Balthasar
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Mit dem oben genannten Kreisel ist das super einfach. Das Teil wird in die Servoansteuerung zwischgeschaltet, einmalig eingestellt, per LED-Anzeige auch supereinfach, fertig.

Ich habe den Tipp übrigens von Torsten PQV100, der seinem Sievers-Airboot damit das Geradeausfahren beigebracht hat. Er nutzt zwar einen anderen Kreisel, funktioniert aber genauso.

Wichtig:

Manche Gyros benötigen Digitalservos sonst gehen die Servos in der Tat kaputt!!! Meiner von Conrad nicht, der geht auch mit Analogservos.

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Am ‎17‎.‎09‎.‎2017 um 14:06 schrieb Balthasar:

Jetzt Frage ich mich, ob es soetwas auch bereits im Schiffsmodellbau machbar ist ...(?) Hat sowas schonmal jemand realisiert oder gibt es vielleicht irgendwie einen Ruderautomaten zu kaufen? Um es nochmal klarzustellen - es geht mir nicht um einen Autopiloten, der sich die Möglichkeiten von GPS irgendwie zu nutzen macht. Ich möchte einfach nur einen Kurs ansteueren und dann in Ruhe zuschauen, wie das Boot unbeirrt in diese Richtung stampft. Ich denke momentan jedenfalls, dass sich diese Kurskorrekturen vielleicht noch ohne GPS machen lassen. Aber wenn es eine Lösung mit GPS gibt ... auch recht :-)

Vielen Dank für jede Idee/Hinweis!

Der Thomas

:-)

 

Ich habe mir so etwas entwickelt.

Funktioniert mit einem Kompassmodul und einer Microcontroller-Elektronik.

Gesteuert wird es in der einfachsten Weise über einen Schaltkanal und ist bereits im Modell  erfolgreich eingesetzt worden.

Automatik EIN = merkt sich den Kompasswert und das Boot hält den Kurs unendlich, kein Steuern des Ruder mehr über die Fernsteuerung möglich.

Die Geschwindigkeit kann weiterhin geregelt werden.

Der Ruderausschlag zur Korrektur des Kurses wird automatisch in Abhängigkeit der Motorendrehzahl angepasst.

Automatik AUS = jetzt funktioniert wieder alles manuell über die Fernsteuerung.

Ein externes Terminal mit eigenem bidirektionalen Funkverkehr ermöglicht etliche weitere Funktionen ...muss aber nicht unbedingt sein.

In einer weiteren Ausbaustufe kann das Teil auch GPS-Daten verarbeiten und .... und.

 

Gruss

Gerd

 

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Horst Seydlitz

Hallo Thomas,

BlueWater, Gerd  hat recht. Denn ich benutze das von ihm entwickelte Modul nun schon etliche Jahre. Es ist bei mir im SMR Schütze und in meinem Kriegsfischkutter eingebaut. Die Boote halten bei eingeschalteter Automatik den zuletzt gefahrenen Kurs bei, bis die Batterie leer ist , oder ein Hindernis die Fahrt stoppt. Es gibt aber noch ein Schmankerl, denn ich kann über ein Touchscreen mit Zehner Tastatur den Kurs eingeben und auch den anliegenden Kurs abfragen. Kleinere Korrekturen vom Kurs werden mit einem Drehregler eingegeben. Damit bei schnelleren Booten kein Schlingerkurs gefahren wird, kann auch der Ausschlag vom Ruder angepasst werden. Somit ist es also eine feine Sache damit zu Fahren. Mir macht es immer Freude damit zu navigieren.

Gruss

Horst

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Hey, Ihr Leute! Vielen Dank für die Beiträge!

Klingt alles ziemlich interessant. Ich muss allerdings sagen, dass mir die Varianten mit Microcontroller oder rein mechanisch mir etwas zu aufwendig sind. Das Zwischenschalten eines Kreisels ist da verführerisch einfacher. Ich werde den Kreisel wohl morgen bekommen und hoffe ihn in den nächsten Tagen dann ausprobieren zu können. Ich habe noch die Befürchtung, dass der Kreisel bei Wellengang nicht mehr zuverlässig die Richtung halten kann. Eventl. sorgen die ganzen Bewegungen des Bootes durch alle 3 Dimensionen für Durcheinander. Die Paula ist ja doch eher ein kleines Boot ...

Es wundert mich, dass hier noch keine kommerziellen Lösungen direkt angeboten werden. Der Bedarf ist ja offensichtlich da.

Nun ja, ich werde berichten!  Vielen Dank nochmal!

Der Thomas  :-)

 

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Ümminger Kapitän

Für kommerzielle Angebote ist die Nachfrage in unserem Bereich zu gering, fürchte ich.
Es gibt Open Source Lösungen wie Ardupilot oder Pixhawk die grundsätzlich das autonome Fahren ermöglichen oder dynamische Positionierung, wie ich sie mit der Neuwerk vor habe.
Fertige Firmware gibt es da nur für Multikopter, Flächenflieger und Helis, sowie Autos.

Für andere Anwendungen sind Programmierkenntnisse erforderlich, bei den beiden genannten, Arduino.

Im Ardupilotforum bin ich auch schon mal über einen Segler gestolpert, der a. den Kurs halten konnte und b. die Segel entsprechend der Windrichtung und Stärke steuern konnte. Der Kollege hat den Code aber nicht öffentlich Verfügbar gemacht.

Mit einer oder beiden genannten Lösungen hat sich @Jester auch bereits beschäftigt und das so gesteuerte Modell auf dem Usertreffen letztes Jahr vorgeführt, das basierte soweit ich weis, auf der Rover (Auto) Software.
Must mal schauen, da gibt es hier auch einen Thread zu. Da wurde zwar auch viel über das für und wieder diskutiert und dass man sein Modell doch lieber selbst steuere, aber ich bin der Meinung, wer nicht aus seiner Komfortzone heraus kommt, erlebt kene Weiterentwicklung. Das gilt auch im Hobby beim experimentieren mit neuen Ansätzen.

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  • 4 weeks later...
Horst Seydlitz

Hallo Thomas,

ich warte noch auf den Bericht, ob der Kreisel eingebaut ist und welches Ergebnis Du damit erreicht hast.

Kann mir vorstellen, dass das Ergebnis hier Interessant ist.

Gruss Horst

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Am 19.9.2017 um 20:32 , Ümminger Kapitän schrieb:

Für kommerzielle Angebote ist die Nachfrage in unserem Bereich zu gering, fürchte ich.
Es gibt Open Source Lösungen wie Ardupilot oder Pixhawk die grundsätzlich das autonome Fahren ermöglichen oder dynamische Positionierung, wie ich sie mit der Neuwerk vor habe.
Fertige Firmware gibt es da nur für Multikopter, Flächenflieger und Helis, sowie Autos.

Für andere Anwendungen sind Programmierkenntnisse erforderlich, bei den beiden genannten, Arduino.

Im Ardupilotforum bin ich auch schon mal über einen Segler gestolpert, der a. den Kurs halten konnte und b. die Segel entsprechend der Windrichtung und Stärke steuern konnte. Der Kollege hat den Code aber nicht öffentlich Verfügbar gemacht.

Mit einer oder beiden genannten Lösungen hat sich @Jester auch bereits beschäftigt und das so gesteuerte Modell auf dem Usertreffen letztes Jahr vorgeführt, das basierte soweit ich weis, auf der Rover (Auto) Software.
Must mal schauen, da gibt es hier auch einen Thread zu. Da wurde zwar auch viel über das für und wieder diskutiert und dass man sein Modell doch lieber selbst steuere, aber ich bin der Meinung, wer nicht aus seiner Komfortzone heraus kommt, erlebt kene Weiterentwicklung. Das gilt auch im Hobby beim experimentieren mit neuen Ansätzen.

Moin Moin,

yupp alles richtig so:

- Als Hardware eignen sich APM und Pixhawk sehr gut. Möglicherweise auch andere Lösungen, aber ich mag mich nicht verzetteln. Selbst nutze ich nur noch den Pixhawk. Er rechnet schneller und präziser, dadurch wird auch die grundsätzliche Parametrisierung einfacher... mag es mal so umschreiben: Offensichtlich ist der Pixhawk "toleranter" weil er Abweichungen vom Kurs schneller erfasst und schneller drauf reagiert. Da muss dann der APM über die Parameter in die Lage versetzt werden, etwas "im Voraus zu denken". Pixhawk bei mir auch, weil eh alles auf S.BUS umgestellt wird. Hat aber den Nachteil: in der serienmässigen Konfiguration führt der Pixhawk erstmal einen ausführlichen Systemcheck durch, bevor er "live" geschaltet werden kann. Das System ist so empfindlich, das dies mehrere Minuten dauert. Und eigentlich findet es im Modellschiff immer irgendwas, wo er dann rumzickt. Wer will die Lagewinkel-Sensoren schon jedesmal neu kalibrieren, indem er einen Kahn von 1,4m Länge und 18kg wie ein Depp dreidimensional in alle Richtungen schwenkt? Lässt sich aber alles deaktivieren. Man muss halt einmalig alle Checks einzeln abwählen in den System-Einstellungen, ist etwas versteckt. Kleiner Tipp: Der Buzzer ist dann völlig nutzlos, muss aber angeschlossen sein, sonst fährt der Rechner nicht hoch ;o)

- Als Firmware nutze ich die Rover-Variante. Zwar denkt das board dann, es steuert ein RC-Auto, aber das ist ihm relativ egal. In der Groundstation (Läppie, Tablet) erscheint das Schiff dann zwar grafisch als Auto, aber der Leistung ist es egal ;o) Störend ist hier die Hold-Funktion, Ruder und Antrieb werden einfach abgeschaltet. Ebenso bei Erreichen der Endposition im Modus Return to Home. Hier habe ich schon viel rumprogrammiert, letztendlich aufgegeben. Hoffe auf die Unterstützung eines Freundes, der grad nen Minensucher baut. Wenn den das erstmal nervt, wird der source code wahrscheinlich an einem Abend umgeschrieben, dass auch die Rover-Software eine Loiter-Funktion hat,

- Zur Präzision, da habe ich mittlerweile mal bissie rumgelasert. Das Gesamtsystem ist abhängig von Wetter (Bewölkung), bei kleinen Gewässern Uferbewuchs durch Bäume, Aktivität der Sonne und bissie des Magnetfelds der Erde und vor allem: Der Laune von Herrn Trump. Letzteres: Offenbar wird die Präzision des GPS von den US-Betreibern zweifach verfälscht, al gusto. Aaaahtens die allgemeine Verfälschung der Position. Die macht erstmal nix, ändert sich nur allmählich an einem Tag. Unser System orientiert sich ja an der relativen Position, nicht an der Absoluten. Aber auch die relative Position kann sich in hoher Frequenz schnell ändern. Nachgewiesen von einer Freundin in ihrem Flieger: Innerhalb von wenigen Minuten befand sich ihre Beaver bei abgeschalteten D-GPS (also nur per GPS) gemessen erst sieben Meter vor der Zapfsäule, dann vor einem Hangar und im nächsten Moment auf dem Tower der Vancouver Intl. Seaplane Base. Tatsächlich war das Fliegezeug auf der Slip-Anlage...

Lange Rede, gar keinen Sinn: Mit meinen am stabilsten im Wasser liegenden RC-Booten Barkasse und Greenpeace Sirius habe ich mal eine Messreihe gemacht. Diese beiden Schiffe sind halt unempfindlicher gegenüber Wind, und ja man soll es gar nicht glauben: auch auf stehenden Gewässern gibt es an der Oberfläche einen Strom im Wasser. Eine Elke oder die Tedje 1:16 sind da bissie zappeliger. Auf Kursen mit moderaten Kurs-Änderungen (unter 70 Grad) ist eine Positionierung an einem definierten, festen Punkt kurz vor Erreichen des waypoints gelasert machbar:

Unter Ideal-Bedingungen unter 100mm Abweichung

Gute Bedingungen: um die 300mm bis 500mm

Mässige Bedingungen: Deutlich unter 1.000mm

Ganz schlechte Bedingungen: Abweichungen von 5m bis 10m sind möglich, Teilweise "sucht" das Schiff den anzusteuernden Waypoint, aber nach Auswertung der Daten der Groundstation springt der so heftig hin und her, dass der elektronische Skipper gar nicht mehr weiss, wohin er steuern soll.

Aber: normal ist eigentlich der Bereich "Gute Bedingungen". Ist das nicht gegeben, merkt man es relativ schnell, auch ohne Groundstation.

 

Zu Uemmis letzten Satz: Was viele nicht verstehen, ist eine grundsätzliche Tatsache. Das ist einfach nur eine Option, eine zusätzliche Spielmöglichkeit. Schaltbar. Man kann sein Boot händisch steuern, wie immer. Man kann z.B. aber auch einen Fischkutter oder einen Minensucher einen definierten Kurs fahren lassen. Was mir Spass macht: Kutter Elke fischt so vor sich hin, auf definiertem Kurs. Greenpeace Sirius folgt autonom, schaut ganz genau was der Kutter da macht. Ist einfach: Man kann die Routen per Funkstrecke von einem Schiff zum anderen übertragen. Aussenrum schleppt meine Barkasse ein Kayak, in dem ich sitze. Natürlich auch autonom. Und ich spiel dabei mit meiner Drohne, die demnächst auch neben dem Kayak autonom im Wasser landen kann.

Nach vielen Diskussionen habe ich es einfach aufgegeben. Ich dachte ursprünglich, Modellbahner wären elektronisch konservativ. Nö, mein 83-jähriger Nachbar lässt auf seiner Anlage locker sechs oder neun Züge gleichzeitig fahren, während er händisch gesteuert mit einer kleinen Lok rangiert. Alles Digital gesteuert. Freut sich, das Bewegung auf seiner Anlage ist.

Bin ich alleine am Teich, gibt es nix langweiligeres als dort mit nem Motorschiffchen rumzukurven. Da segel ich dann lieber RC, da hat man was zu tun. Aber wenn drei oder vier meiner Schiffchen dort unterwegs sind, alle in Bewegung und ich überleg, welches Boot ich grad selbst steuern mag... dann kommt an dem kleinen Seegrundstück die Nachbarin dazu, hat Butterkuchen und Tee im Korb. Selbst mein Videospiel süchtiger Neffe sagt: WOW, das können die Schiffe ganz alleine?

Last but not least: Es ist eine sehr gescheite Failsafe-Funktion. Fällt der Sender oder der Empfänger aus, steuert das Schiff zurück zu einer definierten Position. Idealerweise in Windrichtung fünf Meter vor dem Steg.

Aber was soll man reden, wenn einem Besitzer einer MC32 empfohlen wird, ein CTI Servo delay modul einzusetzen, damit sich der Löschmonitor langsamer dreht? Nee sorry, ich helf wirklich gern, hätt ihm die Anlage mal eben programmiert. Aber als dann der Spruch kam: Das war bei der 6014 alles viel schöner! Die hatte so Drehdinger! Dachte ich nur: halt einfach den Sabbel...

Just my two cents...

 

 

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Ei jo, der Thread ist nicht vergessen. Aber leider kann ich noch keine repräsentative Aussage machen. Nur ein Zwischenstand liefern ...

Den Kreisel zu verbauen war genauso stressfrei und simpel wie erhofft. Ich hab' zwar einen Moment gebraucht um die Einbaulage zu realisieren, aber letztendlich zeigte die Anleitung, dass ich den Kreisel aufrecht und nicht wie gedacht liegend einbauen muss. Es ist ein sehr einfacher Kreisel und er erlaubt keine Umkehr der Sensorik. Das heißt ich musste kurz testen bei welcher Drehbewegung er das Ruder in welche Richtung steuert und ihn dann halt passend auf einen kleinen Halter in geschätzten Schwerpunkt des Bootes kleben.

Leider konnte ich bisher nur eine kleine Probefahrt in einem kleinem und ruhigen Gewässer machen. Gefühlt war der Geradeauslauf zwar besser, aber eine zuverlässige Aussage gab das Szenario nicht her. Einzig die gute Nachricht: es ist schon mal nichts schlimmer oder problematisch geworden.

Es steht immer noch aus, dass ich eine vernünftige Probefahrt auf einem repräsentativen Gewässer mache. Am besten bei etwas Wind und seichtem Wellengang. Aber das kommt noch. Wird nicht vergessen!

Ei jo, der Thomas

 

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  • 8 months later...

Ok, hier ist die angekündige, leider auch ernüchternde, Abschlußinfo. Es hat leider eine ganze Weil egedauert, bis ich eine repräsentative Fahrgelegenheit hatt.

Der Kreisel bringt nichts was den Aufwand, wenn auch noch so niedrig, wert wäre. Das Boot fährt trotzdem nicht nenneswert geradeaus und der Kreisel schafft es nicht die Drift durch Wellen und Wind zu kompensieren. Wie ich das Boot so habe fahren sehen, dachte ich, dass wohl nur eine GPS-basierende Lösung Abhlife schaffen kann.

Schad' ...

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