DIY Telemetrie / Data Acquisition System

[sbradl]

Bluetooth Chip ist ein HM10. Mein Board ist Arduino-kompatibel, da kann ich die ganzen Bibliotheken dafür nutzen. Eine einfache Testapp gibts von der Firma DSD-Tech, die den HM10 herstellt.

Ich habe aber eine eigene App gemacht - erstmal nur ganz rudimentär, ich will die Daten live sehen (z.B. für SAG-Messung).

Auswertung habe ich bisher nur bisschen was mit python und matplotlib gemacht um zu gucken, ob die Werte Sinn machen, die ich auslese.

Harz: würde ich auch nur die Platinen bedecken und die Sockel für den SD-Kartenlese und das Bluetooth-Modul, die sind sehr locker und wackelig.

I2C muss ich mal gucken, ob es da was kompatibles gibt.

 

[nollak]

Ah oke, das machts etwas einfacher mit Arduino, wobei ich aus beruflichen Gruenden einfach kein Fan davon bin.

Joa python und ne plotting Lib sind da ja auch ganz gute Werkzeuge fuer.

I2C gibt es mit Sicherheit was, das ist dann nur irgendwann die Leitungslaenge nen Thema, wichtig ist da vor allem die Kabel NICHT zu verdrillen, sonst hat man schnell Stoerungen.

 

[sbradl]

Ich bin eher Anwendungsentwickler und sehr hardwarefern, da ist Arduino schon ganz gut für mich. Aber so eine Android-App schreiben... puh ist das kompliziert. Ich hätte gedacht, dass das deutlich einfacher geht. Gerade dieser Berechtigungskram für Bluetooth ist ein Grauen und BluetoothLE selbst auch.

 

[nollak]

Ja da macht das auf jeden Fall Sinn! Ich bin immer nur als Embedded Entwickler genervt wenn ich von den Hardware Kollegen hoere: "Auf meinem Arduino zu Hause hab ich das aber schnell ans laufen bekommen!"

Ach BLE ist in Hardware auch nicht so viel besser. Vorhandene Services gehen einigermassen, wenn man sich selbst einen strickt wirds aber interessant.

Anwendungsentwicklung bin ich eher raus. Python bekomm ich ganz gut hin, aber sobald es an GUI geht wird schwer fuer mich

 

[MTBMaverick]

Die Idee mit Beschleunigungssensoren hatte ich auch. Dazu benötige ich aber ein anderes Board mit mehr analogen Eingängen (Atmega2560). Ich dachte da an 4 Sensoren (Zwei an den Achsen, einen Am Lenker und einen am Tretlager). Meine Idee dahinter ist, dass man vielleicht erkennen kann, wie viel Energie die Dämpung verpuffen lässt. Aber ob die Daten am Ende wirklich aussagekräftig sind muss sich erst zeigen.

Über kombinierte Gyroskope/Beschleunigungssensoren (MPU-6050) hatte ich auch schonmal nachgedacht. Verteilt man davon genug am Rahmen, sollte sich der jeweilige Federweg aus den Unterschieden der Neigung berechnen lassen. Hätte natürlich den Vorteil, dass es super einfach zu montieren wäre und Dreck praktisch keine Rolle spielen würde. Das dafür notwendige Modell wird aber sehr stark von der konkreten Rahmengeometrie abhängen.

 

[sbradl]

Die Beschleunigungssensoren hätte ich eher dafür genutzt um zu ermitteln, wie viel der Schläge beim Fahrer ankommen. An den Federweg hätte ich da nicht gedacht. Wie würde man das denn berechnen?
Einen Sensor an der Achse und einen an der Gabelkrone und den Weg über die Differenz beider Beschleunigungen ermitteln?

 

[MTBMaverick]

Die Beschleunigungssensoren hätte ich eher dafür genutzt um zu ermitteln, wie viel der Schläge beim Fahrer ankommen. An den Federweg hätte ich da nicht gedacht. Wie würde man das denn berechnen?
Einen Sensor an der Achse und einen an der Gabelkrone und den Weg über die Differenz beider Beschleunigungen ermitteln?

Nicht mit der Beschleunigung. Aber viele Beschleunigungssensoren wie der MPU-6050 haben sowohl ein Gyroskop, als auch einen Beschleunigungssensor. Wir können damit also Winkel unter anderem gegen die Horizontale messen. So ist das auch in Smartphones. Du hast vorhin etwas meinen Forscherdrang geweckt es mal auszuprobieren. Ich habe da mal einen kleinen Proof-of-Concept mit einer Webapp fürs Smartphone gebastelt und mein Spectral zum hypothetischen Hardtail erklärt.

Ich habe das natürlich in der Ebene ausprobiert und natürlich auch nicht während der Fahrt, weil dann der Hinterbau wieder reinspielen würde. Ich habe mein Smartphone in die Handyhalterung am Lenker geklemmt und den Winkel gegen die Ebene messen lassen. Das habe ich rechnerisch initial genullt. Als nächstes habe ich einen Versuch gestartet und die Gabel ein Stück eingefedert. Dabei habe ich mir den maximalen Winkel erfassen lassen. Aus dem gemessenen Weg am Indikatorring und dem maximalen Winkel habe ich eine Konstante für die konkrete Geometrie errechnet. Diese multipliziert mit dem aktuell gemessenen Winkel ergibt ziemlich genau (Abweichung etwa 1mm) den aktuellen Federweg.

In der Realität würde man damit natürlich auch die Federung durch die Reifen messen und müsste auch die Steigung rausrechen. Bei Hardtails sollte es reichen den Differenzwinkel aus Steigung am Tauchrohr und dem Winkel des Rahmens zu bilden. Ich fürchte aber, dass das bei Fullys beliebig komplex werden dürfte. Eine weitere spannende Frage dürfte sein, wie sich das Verfahren bei unterschiedlichen Untergründen verhält. Auch Späße wie Wheelies oder Hinterrad versetzen werden zu Fehlern führen. Fraglich ob es Sinn macht auf der Basis etwas messen zu wollen.

 

[GG71]

In der Realität würde man damit auch die Bewegung im Raum (Gelände) messen, außer man radelt top Eben im Labor. Oder nicht?

 

[MTBMaverick]

In der Realität würde man damit auch die Bewegung im Raum (Gelände) messen, außer man radelt top Eben im Labor. Oder nicht?

Klar. Schönes Beispiel wäre, dass du das Rad in eine Steilkurve drückst oder auch einfach nur lenkst. Einiges sollte sich da noch rausrechnen lassen. Mit einem 3-Achsen Gyroskop/Beschleunigungssensor kennen wir ja schließlich auch die genaue Lage im Raum. Wir wissen also auch, aus welchem Winkel die Kraft auf die Federelemente wirkt und könnten entsprechende Vektoren bilden, um alle Achsen bei der Messung einzubeziehen. Aber da wird es dann eben auch sehr kompliziert und wenig universell, weil dann alles vom ganz konkreten Rahmen und der Gabel abhängt.

 

[sbradl]

OK coole Idee aber wird wohl in der Praxis zu kompliziert.

Wieso nutzt man eigentlich die teuren Linear Potentiometer? Hat schonmal jemand Laser probiert als günstigere Alternative? Die Genauigkeit und Abtastrate sind nicht so gut (1mm und 200Hz) aber dafür sind die deutlich günstiger.

 

[nollak]

Die Idee mit den Beschleunigungssensoren hatte ich auch mal, an der Gabel mag das noch funktionieren, aber spätestens am Hinterbau ist der Aufwand dann irgendwie nicht mehr gerechtfertigt, da ist nen Linearpoti dann doch die einfacherer Variante.

Eine kleine IMU auf dem Oberrohr um Neigungswinkel/Gierrate raus zu messen kann aber interessante Aufschluesse geben, die hab ich zwar hier liegen aber auch noch nicht integriert. Ansonsten würde ich auch an Zusatzsensoren eher noch was sehen um die Bremsnutzung zu messen.

OK coole Idee aber wird wohl in der Praxis zu kompliziert.

Wieso nutzt man eigentlich die teuren Linear Potentiometer? Hat schonmal jemand Laser probiert als günstigere Alternative? Die Genauigkeit und Abtastrate sind nicht so gut (1mm und 200Hz) aber dafür sind die deutlich günstiger.

Schmutzresistenz und eben die Auflösung. Beim Laser hätte ich zumindest immer Angst das da Dreck dran kommt. Bei nem gescheiten Poti, was abgedichtet ist klappt das halt. Bei vitalMTB hatte aber auch jemand mal was mit Lasern gezeigt. Die waren aber glaub bei ner Abtastrate von 60Hz und er hatte die bei 100Hz ausserhalb der Specifikation betrieben.

 

[Ale_Schmi]

Alternativ geht auch ein Seilpoti mit entsprechenden Spezifikationen.

Ansonsten sind beschleunigungsensoren schon interessant, um zu zeigen, wie effektiv das Fahrwerk arbeitet und stabil das Chassis liegt.
Bislang habe ich mich aber auch noch nicht weiter damit beschäftigt. Sensoren fehlen zum einen und zum anderen die Firmware von BYB. Da müsste ich mal anfragen.

 

[nollak]

Bislang habe ich mich aber auch noch nicht weiter damit beschäftigt. Sensoren fehlen zum einen und zum anderen die Firmware von BYB. Da müsste ich mal anfragen.

Irgendwas geben müsste es ja. Downamics hat da ja meine ich auch mit rumgespielt dieses Jahr.

 

[Ale_Schmi]

Die Firmware passt er ja auch Anfrage an. Hatte nur noch keine Lust die entsprechenden Sensoren mit zu holen. Lohnt sich aber auch erst auf WC Niveau und da muss dann auch gewaltig viel Zeit und Arbeit hineingesteckt werden. Lust hätte ich… Nur die letzte Motivation fehlt, weil der Kundenkreis dafür - gerade im Endnutzerbereich - extrem klein ist. Für Firmen ist das wiederum spannend zur Verifikation der Tunes.

 

[GG71]

Motorradfahrwerkskomponente werden auch im ausgebauten Zustand vermessen, Abstimmung geprüft.
Sie werden in Messstände eingebaut und durch Motoren gestreckt/gestaucht, entsprechend sind Kräfte und Geschwindigkeiten die auf Fahrwerk wirken gut regulierbar.
Das ist für Euch keine Lösung?

 

[GG71]

Alternativ geht auch ein Seilpoti mit entsprechenden Spezifikationen.

Gibt es keine kapazitive Abstandssensoren mit dem Messbereich?
Die sind unempfindlich.

 

[slowbeat]

Bei BAB vor drei Jahren oder so war einer vom EFBE dabei mit einem Rad voller Sensorik. Den Namen erinnere ich nicht, vielleicht kann man bei denen auch mal fragen?

Ich mein das war ein internes Projekt um real auftretende Lasten am Rad zu ermitteln.

Zum Thema: lineare Inkrementalgeber wären nix? Da wäre vermutlich die Montage eher eine challenge.

 

[reo-fahrer]

Motorradfahrwerkskomponente werden auch im ausgebauten Zustand vermessen, Abstimmung geprüft.
Sie werden in Messstände eingebaut und durch Motoren gestreckt/gestaucht, entsprechend sind Kräfte und Geschwindigkeiten die auf Fahrwerk wirken gut regulierbar.
Das ist für Euch keine Lösung?

Das ist für MTBs auch mittlerweile weit verbreitet. Ein shock dyno ist aber letztlich komplett andere Baustelle: alles was einigermaßen Bezahlbar bzw. "einfach" selber zu bauen wäre misst nur mit einer sinusförmigen Kurve für den Federweg und der ist auch erstmal fix. Und eben auch komplett fest eingespannt mit ein paar kW Antriebsleistung.
Den Transfer von einer Messung im Dyno von einer Gabel mit z.B. 50mm Hub + Dämpfungkräfte bis 2m/s Federgeschwindigkeit auf "so fährt das real in Rahmen X, Fahrer Y, Gewicht Z, Gewichtsverteilung ..." und entsprechendes Fahrer-Feedback ist dabei halt immer noch schwierig Man kann das natürlich beides machen, data-recording nutzen bei Testfahrten, das jeweilige Setup im Dyno vermessen + alle Änderungen dann jeweils auch, korreliert jeweils mit Fahrer-Feedback + Analyse des datarecordings, um dann hoffentlich auch den umgekehrte Richtung gehen zu können. Also Eingangsmessung Gabel/Dämpfer auf einem Dyno => Kurven deuten auf nötige Änderungen hin weil man mit den realen Tests rausgefunden hat, wie die aussehen sollen das sich das besser fährt.

Und noch 2cent: der Dyno sagt natürlich gar nix aus über Federhärten/Volumenspacer etc.

 

[Ale_Schmi]

@reo-fahrer : gut zusammengefasst das Ganze! Es gibt viele Tools zur Bewertung von Fahrwerksteilen. Am Ende sollte immer eine Messung in der Realität stehen, da dort der Mensch auf dem Bike sitzt.

Selbst zur Auslegung von Fahrwerken am Dyno benötigt es Daten aus der Realität, um die Federraten zu kennen.

Ohne Datenerfassung am Bike geht es technisch gesehen nicht.

Die Herausforderung ist, wie schon richtig geschrieben, die Transferleistung vom Subjektiven/Fahrerfeedback zur Entwicklung.

Sonst wäre es in der Automobilindustrie ja schon längst so, dass es keine Fahrversuche mehr geben würde. Die gibt es bis heute und sind immer noch sehr wichtig.

 

[reo-fahrer]

wann baut jemand ein three-post rig für MTBs?

 

[Ale_Schmi]

Macht aber relativ wenig Sinn, da der Fahrer dort anders agiert als auf der Strecke.

 

[reo-fahrer]

Macht aber relativ wenig Sinn, da der Fahrer dort anders agiert als auf der Strecke.

klar, ein "der Fahrer zieht aktiv ab weil er Wurzeln überspringen will" oder pusht durch Wellen, wenn man da nur ne Betonwand anschaut gibts keinen Grund dafür

 

[sbradl]

Ich dachte grad ich bin mal fleißig und baue den Datendownload aufs Handy per BLE, damit ich nicht immer die SD-Karte rausnehmen muss... das hätte ich mir wohl sparen können

Ich wusste ja, dass man damit nicht unbedingt große Dateien übertragen soll, aber dass 5MB schon zuviel sind hätte ich nicht gedacht (Download dauert länger als die Aufzeichnungsdauer ist)

 

[GG71]

War USB-Kabel schon?

 

[nollak]

Ich dachte grad ich bin mal fleißig und baue den Datendownload aufs Handy per BLE, damit ich nicht immer die SD-Karte rausnehmen muss... das hätte ich mir wohl sparen können

Ich wusste ja, dass man damit nicht unbedingt große Dateien übertragen soll, aber dass 5MB schon zuviel sind hätte ich nicht gedacht (Download dauert länger als die Aufzeichnungsdauer ist)

Ich hab deswegen ja den RaspiPico Wgewählt, wegen WiFi aber es irgendwie noch nicht vernünftig am laufen.

War USB-Kabel schon?

Ist glaub tatsächlich der sinnvollste Weg.