ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Software

Allgemeine Themen zum c't-Bot und c't-Sim

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ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Software

Beitragvon anonybot » 8. Nov 2017, 01:39

Akt. Zusammenfassung der bisherigen Antworten

Übergeordnetes Thema: ct-Bot -> Libre-Bot? - Diskussion zur Zukunft des ct-Bots

cI) Hardware
Ziel: Nachproduktion ermöglichen

Status quo:
- Bots bei Segor ausverkauft (ev. noch Lager-Reste vorhanden), Nachproduktion nicht geplant
- Segor stimmt Neu-Veröffentlichung des Platinen-Designs zu, sofern heise nichts dagegen hat
- heise hat der Weiterverwendung allen ct-Bot-Materials, an denen sie aktuell Rechte haben, unter Freier Lizenz zugestimmt;

Ausstehende Aufgaben:
- klären, ob c-Bot grundsätzlich in Zukunft nachproduziert werden können soll oder nicht -> findet hier in diesem Thread statt
- falls ja, offene Hardware-Lizenzsituation schaffen, damit Nachproduktion sowie die Umsetzung von Verbesserungen langfristig nicht dem Wohlwollen einzelner Instanzen unterworfen sind; falls nein, deute ich sicher die Problematik falsch und bitte um Gegenvorschläge
- Verbesserungenskonzepte sammeln (bisherige konkrete Vorschläge dazu bei eax, Nightwalker-87)
- "gute" Open Source Hardware-Lizenz finden, Hinweis dazu von eax: https://github.com/jbon/Best-Practices- ... l-Hardware
- Verbesserungsvorschläge umsetzen

Akt. Helferliste: eax, Ingenieurs-Kontakt von anonybot (für Nachkonstruktion mech. Teile)

cII) Software
Ziel: einfachere Reaktivierung bereits existierender ct-Bots und eine Vereinfachung, zum bestehenden Code etwas beizutragen

Status quo:
- Fehler(meldungen) des heise-SVN wurden von eax und anonybot an heise gemeldet, ein Mitarbeiter versucht Benjamin Benz zu erreichen (arbeitet nicht mehr bei heise), bisher keine Rückmeldung
- da Code von eax auf Github gepflegt wird (github.com/tsandmann) Migration des Codes faktisch vollzogen, kann beliebig geforkt werden; Code ist Frei (GPLv2 oder später)
- Update 2017-05-13: Peter Siering und Christof Windeck von Heise haben von sich aus wegen der SVN-Fehler Portierungshilfe des Codes angeboten, da aber bereits Portierung abgeschlossen an dieser Stelle kein Handlungsbedarf an dieser Stelle mehr

Ausstehende Aufgaben:
- reduzierte Firmware für die Basis-Funktionalität des ct-Bots bauen; Diskussion dazu: ct-Bot Basis-Firmware

Akt. Helferliste: eax, lenchen
anonybot
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Re: ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Soft

Beitragvon eax » 10. Nov 2017, 02:21

zu cI) Verbesserungenskonzepte poste ich einfach mal eine Liste mit Ideen zur Verbesserung der Hardware, die im Laufe des Projekts bei mir so entstanden ist. Wichtig: weder die Liste an sich, noch die jeweiligen Vor- und Nachteile sind vollständig. Für mich waren es bisher eher Notizen (darum ist die Formatierung auch so gruselig), die hier aber vielleicht als Startpunkt und Diskussionsgrundlage dienen können. Die Sortierung ist im Großen und Ganzen von "leicht zu realisieren" bis zu "aufwändig zu realisieren" aufgebaut.

Änderungsmöglichkeiten:
  • 40 pol. Stecker für J5 bis J8 -> Vorteil: Einfacher Anschluss anderer Controller-Boards möglich, Controller auf der Hauptplatine wird dann einfach nicht eingesteckt
  • 20 MHz Quarz statt 16 MHz -> Vorteil: 25% mehr Performance (Annahme: als Controller bleibt es beim ATmega1284P)
  • Patches für Motor- und Servo-Stop bei Reset auf Hauptplatine einbauen -> Vorteil: keine extra Modifikationen mehr erforderlich
  • angepasstes Pin-Mapping am Controller:
    • Signal "RADL" auf PD2 (CTS wird nicht gebraucht) -> Vorteile: SS Pin ist frei für SPI, INT0 kann für Drehzahlmessung verwendet werden (effizienterer Code), -> Nachteil: Software muss leicht angepasst werden
    • Signal "FERNBED" auf PB2, "FEHLER" auf PB1 -> Vorteil: INT2 kann für RC5 Decodierung verwendet werden (effizienterer Code), -> Nachteil: Software muss leicht angepasst werden
  • Distanzsensoren gegen Nachfolgemodell (GP2Y0A60) tauschen -> Vorteile: C-Patch unnötig, bessere Genauigkeit
  • Schieberegister IC5 und IC6 gegen I2C-Schieberegister tauschen -> Vorteil: mehr freie Pins am Controller (PC3, PC4), -> Nachteil: Software muss leicht angepasst werden
  • Display gegen I2C-Display, Schieberegister IC4 entfällt -> Vorteil: mehr freie Pins am Controller (PC2, PC5), -> Nachteil: Software muss angepasst werden
  • Maussensor an PC2 und PC3 anschließen -> Vorteil: Erweiterungsmodul für SD-Karte deutlich einfacher zu realisieren, -> Nachteil: Software muss leicht angepasst werden
  • SD-Kartenslot auf Hauptplatine -> Vorteil: kein Erweiterungsmodul für SD-Karten Erweiterung nötig
  • P1 kann evtl. entfallen? -> Vorteil: mehr Platz für mögliche andere Bauteile auf der Hauptplatine, -> Nachteil: kein Netzteilanschluss über Hohlstecker möglich
  • ST5 (6 pol. Programmieranschluss) kann entfallen (ST6 mit Adapterkabel nutzen) -> Vorteil: mehr Platz für mögliche andere Bauteile auf der Hauptplatine, -> Nachteil: für 6 pol. Programmierkabel braucht man ein einfaches Adapterkabel
  • ENA-Transistoren für Distanzsensoren gegen Typ mit kleinerem R_On tauschen -> Vorteil: bessere Stabilität der Spannungsversorgung
  • R für Radencoder gegen Poti tauschen -> Vorteil: Kalibrierung der Sensoren möglich
  • Radencoder (CNY70) um 90° drehen -> Vorteil: genauere Flankenmessung möglich (wäre noch zu verifizieren)
  • verbesserte Spannungsversorgung:
    • Schaltregler für 5V Schiene mit Reserven für Erweiterungen wie z.B Raspberry Pi
    • Schaltregler für 6V Schiene für Motoren und Servos -> Vorteil: konstante Motorspannung
    • -> Vorteile: größerer Eingangsspannungsbereich (z.B. auch für LiPo-Akkus), bessere Effizienz, -> Nachteil: Platz dafür auf der Hauptplatine erforderlich

Offene Fragen & weitere Denkanstöße:
  • Aussparung über Transportfach nötig? -> Vorteil: Platzvorteil für zusätzliche Funktionen
  • besseren Motortreiber (IC2) verwenden -> Vorteil: bessere Leistung, genauere Motorregelung
  • Motoren mit integrierten Encodern -> Vorteil: bessere Auflösung für Motorregelung möglich. -> Nachteil: Preis vermutlich höher
  • anderen Microcontroller verwenden?
    • ATmega2561 -> Vorteile: mehr Flash-Speicher, mehr Pins, -> Nachteile: etwas langsamer, weniger RAM on Chip, Software muss portiert werden
    • denkbar bspw. auch ESP32 -> Vorteil deutlich leistungsfähiger, hat WLAN bereits integriert. -> Nachteile: 3.3V System, Software muss komplett portiert werden. -> offene Fragen: mehr Performanz für den Controller vielleicht gar nicht erforderlich?
    • oder ein ARM Controller?
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Re: ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Soft

Beitragvon anonybot » 11. Nov 2017, 14:56

eax hat geschrieben:
  • Aussparung über Transportfach nötig? -> Vorteil: Platzvorteil für zusätzliche Funktionen


Argument dafür: sobald man die Erweiterungsplatine nutzt ist der "Raum nach oben" eh mehr oder weniger blockiert. Solange meine Foto-Dosen in dsa Transportfach passen, bin ich sehr dafür. ;)

Zu den anderen Punkten kann ich schwer etwas sagen, mir wäre wichtig, wenn irgend möglich eine Abwärtskompatibilität zu den vorhanden (daher reaktivierbaren) Bots zu erhalten, sodass Bot-Veteranen, die irgendwann wieder einsteigen wollen, nicht gezwungen sind, einen komplett neuen ct-Bot bauen zu müssen, um wieder mitzumachen.

Meine Wünsche zu cI) Hardware:

- Alu-Träger: über die gesamte Länge analog zu den bereits vorhandenen mit weiteren "versetzten" Bohrungen versehen für weitere Anbauten
- Bodenplatte: Aussparung für Räder etwas "verbeitern" (Räder schleifen bei mir manchmal etwas, außerdem will ich "spinning wheels" und "steady caps" :lol: (Scherz!)
- Bodenplatte: sofern elektr. möglich: Aussparungen für Kanten-Sensoren, die beim Rückwärtsfahren einen Fall von der Tischkante verhindern
- Maussensor-Abdeck-Platte: Muttern integrieren
- Batteriefach: entweder auf der Maussensor-Abdeck-Platine Aussparungen als Halterung für das Akku-Pack integrieren oder das Acku-Pack an den hinteren Träger verlagern

Notiz an mich zu OSH-Lizenzen:

- CERN Open Hardware Licence
- TAPR Open Hardware License
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Re: ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Soft

Beitragvon anonybot » 11. Nov 2017, 23:29

anonybot hat geschrieben:Notiz an mich zu OSH-Lizenzen:

- CERN Open Hardware Licence
- TAPR Open Hardware License


- Free Hardware Designs

...habe heise und die Free Software Foundation angeschrieben, was sie empfehlen würden. Melde mich, wenn Antwort.

Zum weiteren Verlauf schlage ich vor, die Verbesserungsvorschläge dahingehend zu trennen, welche Veränderungen nur das vorhandene Design in Bezug auf Dinge verbessern, die sich als punktuell ungünstig herausgesetllt haben, aber keine umfangreichen weiteren Änderungen nach sich ziehen, die sich bis in andere Bereiche (Software) durchziehen und damit aus Neu-Veröffentlichung des Bots ein neues Bot-Projekt machen.
Bsp: mein Wunsch nach Kanten-Sensoren an der Rückseite des Bots würde laut eax Controller-Änderungen nach sich ziehen oder Verzicht auf andere Sensoren. Die Baustelle dafür wird also zu groß. Solche Änderungen sollten in einer Wunschliste gesammelt werden, die in eine Ausbaustufe des Bots fließen können, sobald der eigentliche Bot nachproduziert werden kann.

Ziel dieser Klärung war ja, Änderungen zu sammeln, die in eine Bot-Veröffentlichung fließen sollen, die zunächst den Fortbestand sichert und nicht unbedingt einen Bot mit zig neuen Funktionen hervorbringen soll. Das vorhandene Design dahingehend umzustellen, dass solche umfangreicheren Erweiterungen später einfacher möglich sind, ist natürlich sinnvoll (Bsp.: Weglassen der Aussparung in der Hauptplatine, um mehr Platz zu haben für Dinge, die die Modularität des Bots erhöhen).

Falls das so okay ist, bitte die Vorschläge trennen in: "Verbesserungen des Bot-Basiskonzepts" und "Verbesserungen für Bot-Erweiterungen"
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Re: ct-Bot-Neuveröffentlichung - Arbeitsb. C: Hard- und Soft

Beitragvon eax » 12. Nov 2017, 20:15

Naja ich denke das kann man nicht ganz so leicht trennen. Um die Platinen überhaupt nachproduzieren zu können, müssen wir ja ein neues Design/Layout machen, weil das alte nicht verfügbar ist. Jetzt erstmal eine Version der alten Platine zu machen und dann später noch mal ein Upgrade für weitere Erweiterungen ist meines Erachtens zu viel Aufwand, weil es die doppelte Arbeit bedeuten würde. Daher wäre ich dafür, zuerst zu überlegen, welche Änderungen wir haben wollen für zukünftige Bots. Anschließend können wir dann diese eine Version als neue Hauptplatine verwenden.

Viele Grüße,
Timo
eax
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