Costruire un Segway con Arduino

sembrerebbe proprio un coso potenzialmente pericoloso...non pensavo... lo voglio!!! :grin:

battute a parte quali sono le sostanziali differenze, se qualcuno lo sa, tra un segway commerciale ed uno amatoriale? i motori sono motori a 24 volt normali o sono robe tipo brushless/passopasso? i giroscopi sono "normali"? 16bit di processore per la velocità computazionale degli angoli? è necessario essere proprio velocissimi? leggendo su internet qua e la non sembrerebbe un grande problema, semmai tarare gli interventi ed il filtro sui dati tant'è che il progetto degli studenti del MIT (mi pare) aveva anche un zigbee per avere una forma di telemetria.
Per il resto mi sembra dal filmino di sopra che molti se la sono un po' cercata... è chiaro che cascherai mille volte su uno amatoriale ma in fin dei conti per quanto mi riguarda ho provato anche lo snowboard: e che cazzo non può essere peggio :blush:

Io non sono negativo, ti dico come stanno realmente le cose, la realizzazione meccanica del veicolo è l'ultimo dei problemi, quello non capisci, o non vuoi capire, è che dietro il segway c'è tanta di quella matematica, e anche fisica, che richiede un livello nettamente superiore a quello che possiede uno studente maturando, e per dirla tutta metterebbe in ginocchio anche molti studenti universitari.
Detto in altri termini, non sei in grado di progettare un simile mezzo, parliamo sempre di un veicolo che trasporta una persona e non di un "giocattolo" alto pochi cm che riesce a malapena a stare in equilibrio da solo mentre sta fermo o, al massimo, si sposta a bassissima velocità.
Se poi per te progettare significa prendere in rete il lavoro di tizio, scopiazzarlo, metterci sopra il tuo nome e proporlo come un "tuo" progetto allora stiamo parlando di due cose diverse.

Io e mio fratello siamo pieni di macchine, esperimenti e cosi che non hanno funzionato ma in mezzo a quel marasma di sconfitte ci sono state anche tante tante vittorie. Probabilmente anche il mio ed il tuo segway rimarrà sulla carta o non vedrà la luce, o sarò instabile ma forse c'è un 1% di possibilità che non esca neanche male...magari scopiazzando di qua e di la perchè non abbiamo nulla da inventare o da vendere: possiamo salire sulle spalle di chi ci ha già provato e cercare se si vede più lontano...
Io poi sono "vecchio" ma tu sei giovane: hai tempo e nessuno ti corre dietro: se non sono i ragazzi come te a provarci, ad essere "folli", chi deve provarci?

Astro, concordo con te sul fatto che il livello della matematica coinvolta è fuori della portata di un bel po' di studenti di ingegneria. Alle superiori se non ricordo male non si fanno nemmeno le derivate... Però non mi pare indispensabile essere in grado di implementare da zero gli algoritmi richiesti. Un po' come il fatto di non essere in grado di scrivere un PID da zero non inficia l'originalità di un progetto che ne faccia uso.
Di filtri di Kalman e compagnia sono a digiuno, quindi il dubbio che mi rimane è se con le conoscenze matematiche delle superiori sia possibile almeno comprendere come usare una libreria di quel tipo. In caso contrario bisognerebbe davvero prendere del codice scritto da altri "chiavi in mano" ed interfacciarlo con il proprio hardware.
Resta il fatto che anche il solo "ferro" coinvolto non è banale, e può avere un senso nell'ambito di una tesina di 5^.

My 2 cents e tanti auguri :smiley:

tuxduino:
Alle superiori se non ricordo male non si fanno nemmeno le derivate...

Io non so che superiorio avete fatto voi ma io le derivate le ho cominciate a fare in 4 e adesso che sono in 5 faccio un casino di integrali e roba come trasformate di laplace e furier... Ok che non sono a livello di un ingegnere ma non sono manco proprio bianco....

My 2 cents e tanti auguri :smiley:

Grazie tante!!! :slight_smile:

[quote author=Dario Gogliandolo link=topic=115504.msg1009098#msg1009098 date=1353858498]

Io non so che superiorio avete fatto voi ma io le derivate le ho cominciate a fare in 4 e adesso che sono in 5 [/quote]

le derivate le ho fatte pure io che ero un ragioniere programmatore... poi all'università integrali ed i casini più mostruosi... sarebbe bello dopo 15 anni dalla fine delle scuole trovarne un utilizzo ]:smiley:
tornando al segway è certo che si può farlo con un normale motore in continua? io mio dubbio è che non abbia abbastanza coppia sui bassi regimi o che non riesca mai a mantenersi in posizione ferma bloccato come avviene invece con i motori passopasso.

Vabbe' dai è stato tanto tempo fa... ora non mi ricordo... :sweat_smile: :sweat_smile:

qsecofr:
tornando al segway è certo che si può farlo con un normale motore in continua? io mio dubbio è che non abbia abbastanza coppia sui bassi regimi o che non riesca mai a mantenersi in posizione ferma bloccato come avviene invece con i motori passopasso.

prima di tutto c'è da dire che il segway originale utilizza dei motori brushless.
Io ho scelto quei motori perchè li conosco in quanto ne avevo uno montato su una minimoto elettrica e posso dire che la coppia tutto sommato ce l'aveva, se poi consideriamo il rapporto fra il pignone del motore e la corona della ruota possiamo dire che potrebbe anche farcela...
e poi tutti i segway amatoriali utilizzano motori in continua ed alcuni usano proprio quello che ho linkato io...

qsecofr:
io mio dubbio è che non abbia abbastanza coppia sui bassi regimi o che non riesca mai a mantenersi in posizione ferma bloccato come avviene invece con i motori passopasso.

Tutti i motori elettrici DC forniscono la massima coppia proprio ai bassi regimi, poi cala all'aumentare dei giri fino a ridursi a 0 agli rpm massimi a vuoto.
Diverso è il punto di massima potenza meccanica, ovvero il punto dove il prodotto di coppia e rpm fornisce il massimo valore, che si ottiene a circa 1/2 degli rpm massimi, mentre il punto di massima efficienza, ovvero dove si ha la migliore resa energetica (però la potenza disponibile è bassa), si ottiene a circa 80-85% degli rpm massimi.

che la coppia fosse buona lo sospettavo ma ero intimorito dal fatto di alimentare il motore dc in pwm o comunque con una bassa tensione... ho paura che 'sto motore che deve essere rapido ed efficace in un piccolo movimento correttivo non sia all'altezza. diverso sarebbe con un passo passo o con un brushless....certo che non so se avete qualche sito da consigliarmi per dei brushless cinesi quasi funzionanti ma quelli che conosco io costano mezzo botto di motore e 3 botti di controllore

qsecofr:
ho paura che 'sto motore che deve essere rapido ed efficace in un piccolo movimento correttivo non sia all'altezza.

Credo che ti sfugga il fatto che parliamo di un controllo ad anello chiuso dove il motore viene pilotato da un qualche tipo di controllo, p.e. un pid, che provvede a farlo muovere come serve.
Uno stepper non è adatto per nessun tipo di movimento che richiede un controllo rapido, non è pensato per questo tipo di applicazioni.
La differenza tra un motore brushed è un BLDC è che il secondo è più efficiente quindi a parità di peso e dimensioni consente di sviluppare maggiore potenza, per il resto non cambia nulla salvo il fatto che controllare un BLDC è decisamente più complesso di un normale brushed.
Tieni presente che un buon brushed ti consente un controllo migliore di un BLDC di bassa qualità, p.e. quelli cinesi da pochi soldi usati su i modelli radiocomadati, e comunque per una applicazione tipo segway serve assolutamente un BLDC di tipo sensored che costa decisamente molto di più di uno sensorless.

ma gia' bello e fatto quanto costa ? ce ne sono molti modelli in vendita ? Serve una qualche patente per usarlo in strada ?

astrobeed:

qsecofr:
ho paura che 'sto motore che deve essere rapido ed efficace in un piccolo movimento correttivo non sia all'altezza.

Credo che ti sfugga il fatto che parliamo di un controllo ad anello chiuso dove il motore viene pilotato da un qualche tipo di controllo, p.e. un pid, che provvede a farlo muovere come serve.
Uno stepper non è adatto per nessun tipo di movimento che richiede un controllo rapido, non è pensato per questo tipo di applicazioni.
La differenza tra un motore brushed è un BLDC è che il secondo è più efficiente quindi a parità di peso e dimensioni consente di sviluppare maggiore potenza, per il resto non cambia nulla salvo il fatto che controllare un BLDC è decisamente più complesso di un normale brushed.
Tieni presente che un buon brushed ti consente un controllo migliore di un BLDC di bassa qualità, p.e. quelli cinesi da pochi soldi usati su i modelli radiocomadati, e comunque per una applicazione tipo segway serve assolutamente un BLDC di tipo sensored che costa decisamente molto di più di uno sensorless.

si mi sfuggiva... c'era uno che aveva fatto un coso quasi funzionante con dei trapani a batteria e sicuramente non controllava proprio nulla: da un lato ero rincuorato dalla banalità di questo esempio applicativo, dall'altro avevo intuito che il coso era limitato e che poteva servire di più.
insomma per fare una cosa seria servono due bei brushless controllati decentemente.

Testato:
ma gia' bello e fatto quanto costa ? ce ne sono molti modelli in vendita ? Serve una qualche patente per usarlo in strada ?

Sono equiparati alle bici elettriche con pedalata assistita.

Testato:
ma gia' bello e fatto quanto costa ? ce ne sono molti modelli in vendita ? Serve una qualche patente per usarlo in strada ?

quello che costava meno usato era sopra i 3000 su ebay... io penso che nuovo vada sui 6000 sassi.
I soldi comunque sono relativi nel mio caso: verosimilmente ho vissuto finora senza e penso di poter arrivare alla vecchiaia tranquillamente senza questo mezzo: è la felicità per la realizzazione più che altro...per me sarebbe a livello di hobby... comunque 3000 sono tanti per 'sto coso... spererei di tenerlo sotto i 1500 di spese vive magari con qualche pezzo da recupero che ho in giro in azienda.... anche se penso di avere una certa penuria di brushless...

qsecofr:
spererei di tenerlo sotto i 1500 di spese vive magari con qualche pezzo da recupero che ho in giro in azienda.... anche se penso di avere una certa penuria di brushless...

Il costo maggiore è la meccanica, per i motori vanno bene anche due brushed di buona qualità e idonea potenza.
Altro costo grosso è la batteria, la scelta ottimale è una LiPo, un pacco da 22V (6 celle) 10 Ah, circa 30' di autonomia, ti viene a costare attorno ai 200 Euro, in alternativa due batterie al piombo (da collegare in serie) da 12V 12 Ah usate che potresti rimediare per 20-30 Euro.

astrobeed:
Il costo maggiore è la meccanica, per i motori vanno bene anche due brushed di buona qualità e idonea potenza.

quella è la cosa che mi spaventa meno: ho un'officina abbastanza attrezzata per la manutenzione di macchine utensili ed avanzo anche qualche favore se dovesse servirmi un taglio laser/plasma.... pulegge, cinghie, lastre e tondini ne ho e se non trovo ho contatti con buoni fornitori in zona.

astrobeed:
Altro costo grosso è la batteria, la scelta ottimale è una LiPo, un pacco da 22V (6 celle) 10 Ah, circa 30' di autonomia, ti viene a costare attorno ai 200 Euro, in alternativa due batterie al piombo (da collegare in serie) da 12V 12 Ah usate che potresti rimediare per 20-30 Euro.

Batterie io credo che prenderò queste: si potrebbe fare 2 serie composte da 2 batterie e poi metterle in parallelo in modo da avere 24V 24Ah...

astrobeed:
Il costo maggiore è la meccanica, per i motori vanno bene anche due brushed di buona qualità e idonea potenza.

a parte una lastra di alluminio e dei blocchi per i vari supporti (non più di 100 euro) un'altra cosa costosa sono le ruote... Se si vuole fare un bel lavoro si possono usare quelle che hanno usato i ragazzi di elettronica in che sono veramente belle ma forse per 2 ruote di quelle complete di copertoni si superano i 100 euro nuove...

grazie leo, riporto qui per comodita':

I Segway, veicoli a bilanciamento assistito, che vengono indirizzati dai movimenti del corpo del guidatore, sono equiparati alle biciclette elettriche a pedalata assistita, con un limite di velocità di 20 Km/h e ne è consentito l'uso solo ai maggiori di 16 anni.

astrobeed:

qsecofr:
spererei di tenerlo sotto i 1500 di spese vive magari con qualche pezzo da recupero che ho in giro in azienda.... anche se penso di avere una certa penuria di brushless...

Il costo maggiore è la meccanica, per i motori vanno bene anche due brushed di buona qualità e idonea potenza.
Altro costo grosso è la batteria, la scelta ottimale è una LiPo, un pacco da 22V (6 celle) 10 Ah, circa 30' di autonomia, ti viene a costare attorno ai 200 Euro, in alternativa due batterie al piombo (da collegare in serie) da 12V 12 Ah usate che potresti rimediare per 20-30 Euro.

Se uso le batterie al piombo non si rischia di sovraccaricare il mezzo? (peso) io preferirei il tuo consiglio delle LiPo pesano meno anche se costose e le trovo anche più sicure.

Domanda che nessuno si è posto, ma il Segway se per una eventuale sfiga va in anomali in salita? si ferma? o ci catapultiamo in retromarcia con possibile parti lesionate del nostro corpo molto più delicato del Segway?