Winkel an der Ruderdolle Messen (Messboot bauen) MPU6050

Hallo, ich bin neu in diesem Forum und habe noch nicht sehr viele Erfahrungen mit Arduino. Desswegen tut es mir Leid sollte meine Frage offensichtlich sein.

Also zunächste einmal zu meinem Projekt: ich möchte gerne einige Daten der Ruderbewegung erfassen. Als erstes beschäftige ich mich mit dem Winkel an der Dolle. Abstrakt handelt es sich um einen Stab, der sich paralel zum Bogen bewegt. Er hat einen Fixpunkt, um den er sich hin und zurück auf einer Kreisbahn bewegt.
Ich würde gerne nun gerne den Winkel zwischen dem vordersten Punkt (Wasser fassen) und dem Hintersten Punkt in einem Schlag (Aushebeln) messen. Dieser beträgt zwischen 90 und 110 Grad.

Ich dachte daran ein MPU6050 zu verwenden. Meine Frage ist, ob die Werte durch die ständige und unkonstante Beschleunigung des Bootes beeinflusst werden, weil das Accelerometer diese ebenfalls misst?

Außerdem wüsste ich gerne ob es vielleicht die Möglickeit gibt genau in den Extrempunkten den Winkel zu erfassen. Bissher bekomme ich mit einem sehr simplen Code in zeitlichen Intervallen Werte. Diese sind jedoch eigentlich nicht relevant für die Messung des Ruderschlages, weil nur die Extrempunkte interessant sind. Kann man das Program so schreiben, dass das MPU6050 im Umkehrpunkt erkennt dass sich die Bewegungsrichtung ändert und in dem Moment den Winkel erfasst? Und wenn ja mavcht dabei die Bewegung des Bootes selbst Probleme?

Ich würde mich riesig doll über Antworten und Anregungen freuen. Danke fürs lesen!

Charly

Wenn Du es mit dem Beschleunigungssensor machen willst, dann befestige einen zweiten am Boot und rechne damit die Bewegung des Bootes heraus. Ist in meinen Augen aber recht aufwändig und vor allem nicht sehr zuverlässig. Ein Potentiometer oder ein Drehencoder an der Dolle dürfte Dein Vorhaben erheblich erleichtern

Hallo,

könntest du ein Skizze machen was du genau messen möchtest?Ich glaube du meinst den Ausschlag des Ruders nach vorn/hinten (um die Hochachse).

Beantworte bitte auch mal folgende Fragen: Was misst ein MPU6050 für Größen? Welche brauchst du davon und wie kannst du sie nutzen?

Gruß Max

Danke für die Antoworten!

Mahimus:
Ich glaube du meinst den Ausschlag des Ruders nach vorn/hinten (um die Hochachse).

Ja genau! Den Winkel zwischen dem Ruder in den extempunkten und einer graden, die genau das Boot schneidet.

Das MPU6050 misst die rotation um drei Achsen. Dabei misst das Gyroskope soweit ich weiß die Winkelgeschwindigkeit, wärend das verbaute Accelerometer beschleunigung misst. Mithilfe der Erdbeschleunigung kann dieses ebenfalls die Position auf drei Achsen anzeigen.

Für mich ist eigentlich nur eine Achse relevant, ich dachte jedoch dass das MPU6050 mir ja bei konstan bleibenen zwei Achsen trotzdem werte für die dritte liefern würde.

DerLehmi:
Wenn Du es mit dem Beschleunigungssensor machen willst, dann befestige einen zweiten am Boot und rechne damit die Bewegung des Bootes heraus. Ist in meinen Augen aber recht aufwändig und vor allem nicht sehr zuverlässig. Ein Potentiometer oder ein Drehencoder an der Dolle dürfte Dein Vorhaben erheblich erleichtern

Wie meinst du das mit noch einm am Boot befestigen? Könnte ich dann quasie die differenz nehmen, so dass alles wie im Ruhezustand gemessen ist?

Und das mit dem Drehencoder hatte ich auch schon überlegt, aber ich habe bisher nur welche gefunden die lediglich um die 20 positionen pro umdrehung anzeigen, wodurch die genauigkauít auf 18 Grad beschrenkt wäre, was definitiv zu ungenau ist. Gibt es auch genauere Drehencoder?
Zu Potentimetern muss ich mich noch informieren.
Vielen Dank für die Ideen.

Carla

Hi

Maschinen-Drehencoder, 600 Perioden (2400 Flanken) pro Umdrehung,eBay -> 0,15° pro Flanke, immerhin 0,6° pro Periode.
Das Teil 'tut' - spiele selber damit herum - man sollte dem Encoder aber wohl einen Regenschirm gönnen - von IP68 (staub- und wasserdicht) steht Da nämlich nicht viel :wink:

MfG

Ein magnetischer Encoder wie zB der TLV493D

Grüße Uwe

Charly01:
Das MPU6050 misst die rotation um drei Achsen. Dabei misst das Gyroskope soweit ich weiß die Winkelgeschwindigkeit, ...

Genau das ist der Punkt. Um auf den Winkel zu kommen, müsstest du integrieren. Das wird ungenau, das Thema hatten wir schon öfter hier. Ich hab das schon ausprobiert, wenn man das Teil dann ein paar mal hin und her dreht ist der Nulpunkt schnell mal um 40 Grad und mehr verschoben.
Eine Möglichkeit wäre vielleicht bei jedem Umkehrpunkt (Winkelgeschw. = 0) wieder zu nullen und dann nur den Winkel ab da zu messen. Der Integrationsfehler auf diesem einen Weg wäre vermutlich klein und du hättest die Information wie groß der volle Ruderausschlag zuletzt war.

Streng genommen müsstest du noch die Drehung des Bootes messen und diesen Wert abziehen. Stelle dir vor dein Boot dreht sich um 90 Grad und das Ruder steht still, dann sieht der Sensor am Ruder, dass das Ruder sich um 90 Grad gedreht hat und gibt das dann auch als Ruderausschlag aus.
Wenn die Fahrt nicht all zu wild ist und eher geradeaus geht kannst du dir das evtl. auch sparen, probier es vielleicht erst mal ohne Kompensation aus. Schrittweise vorgehen ist sowieso das A und O.

Gruß Max

Der AbsolutFehler des Winkels nach hundert Ruderschlägen dürfte zwar groß sein, aber das willst du ja gar nicht wirklich messen. Den zeitlichen Verlauf und die Höhe der Winkelgeschwindigkeit des Ruders (vermutlich der zweite Schritt deiner geplanten Messungen) bekommst du direkt geliefert. Dass der (daraus integrierte) Gesamtwinkel der beiden Bewegungen etwas mehr fehlerbehaftet ist, kann man wohl verschmerzen. Dagegen hilft übrigens Mittelwertbildung, denn die Vor-Bewegung sollte ja eigentlich genauso groß sein wie die Zurück, und alle Ruderschläge einigermaßen gleich groß.

Den MPU6050 kannst du im dritten Schritt auch gut gebrauchen, denn die Beschleunigung des Boots ist damit leichter zu messen als die Kraft beim Rudern.

du kennst doch einfach eine poti nutzen um den winkel zu bestimmen
die dolle dreht doch keine 360
wenn doch gibt es 2Gang 5Gang und 10Gang poties und via analog einlesen