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Selbst umgebautes, elektrisch angetriebenes Skateboard (Frühling 2014)

Vision

Die Vision dieses Projektes ist ein supergünstiges Elektroskateboard das von jedem Schüler und Studenten selbst zusammengebaut werden kann. Dazu werden möglichst viele Teile speziell für den 3D-Druck entwickelt. Es gibt im Netz mehrere Angebote von kommerziellen Elektroskateboards. Allerdings setzen diese speziell angefertigte Elektronik und Mechanik ein um besonders klein oder chic zu sein. Das CruisingBoard soll aus günstigen Komponenten möglichst einfach zusammengebaut werden.

In Kooperation mit der TU Dortmund wird das CruisingBoard als OpenSource Bausatz weiterentwickelt. Ziel ist, damit Schüler in Bastelstunden für das Studium der Elektrotechnik zu begeistern.

Rechtliches

Der hier beschriebene Elektroumbau darf von jedem Hobbybastler auf eigene Gefahr nachgebaut werden. Das umgebaute Skateboard ist u.U. für den öffentlichen Straßenverkehr zulassungspflichtig. Bei Benutzung immer Schutzkleidung tragen! Der Author übernimmt keinerlei Haftung für Funktionalität oder Sicherheit des hier beschriebenen Umbaus.


Der aktuelle Stand
  • Basis: Skateboard Onda Board (94,- €)
  • Modellbau Pistolenfernsteuerung 2,4GHz (32,- €)
  • 2x Brushlessmotor 950W 600KV 11,1V - 18,5V (37,- €)
  • 2x Motorregler 60A (22,- €)
  • Sieben Kunststoffdruckteile (30,6 Stunden Druckzeit auf Replicator 1)
  • Antrieb über Zahnriemen (24,-€)
  • Einstufiges Getriebe 10:82
  • 2x Motorrzahnriemenrad T5 10mm 10Z
  • 3D-Druck PLA Filament 1kg (30,- €)
  • Diverse Edelstahl (A2) Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben und Gewindestangen in den Größen M4, M5, M6

Aktuelle Probleme
  • Getriebe
    Das aktuell verwendete Getriebe bietet eine zu geringe Untersetzung um den Motor in seinen optimalen Drehzahlbereich zu bringen. Der aktuelle 600KV Motor wird an seiner unteren Betriebsspannungsgrenze mit 12V betrieben. Trotzdem beträgt die theoretische Vmax bereits 30km/h. Ein Fahren mit 10-20mk/h ist gut möglich.
    Probleme gibt es vor allem beim Anfahren. Das Board kann nicht aus dem Stillstand heraus beschleunigen. Die Motoren springen nur vor- und zurück. Wenn das Board mit dem Fuss angestoßen wird, läßt es sich mit etwas Übung in Schwung bringen. Die verwendeten 60A Motorregler halten die hohen Anfahr- und Blockierströme auf Dauer nicht aus und brennen durch.

    Abhilfen:
    • Zweistufiges Getriebe (dann nur noch 1 Motor + 1 Regler nötig)
    • Motor mit Hallsensor (teurer, in der angestrebten Leistung schlecht erhältlich)
    • Angepasste Elektronik (Spezialentwicklung + teuer)

  • Fernsteuerung
    Die aktuelle Pistolenfernsteuerung ist groß, klobig und nicht optimal für den Regelbereich eingestellt. Der Zeigefinger des Piloten muss innerhalb von ca. 2mm Betätigungsweg regeln.

    Abhilfen:
    • Neu entwickelte Funksteuerung mit speziell anpassbaren Regelparametern (aufwendig + teuer)
    • Identifizieren einer kleinen, konfigurierbaren 1-Kanal Fernsteuerung

  • Motorsteuerung
    Die Regelung des Motors liegt z.Z. komplett in der Hand des Piloten. Gerade ungeübte Fahrer drücken den Gashebel zu stark und werden dann vom Board abgeworfen. Umgekehrt werden viele von der starken Bremswirkung nach dem Loslassen überrascht.

    Abhilfen:
    • Neu entwickelte Mikrocontrollersteuerung mit Beschleunigungssensor.
      Im ersten Schritt kann z.B. ein STM32F4 Discovery Board genutzt werden. Das Board beinhaltet einen Programmieradapter und einen 3-Achsen Beschleunigungssensor. Bei eBay ist das Board für 17,- € zu bestellen.

  • Antriebsriemen
    Der Antriebsriemen muss stark gespannt werden, damit der Riemen am kleinen Riemenrad beim Bremsen nicht überspringt. Dadurch erhöhen sich jedoch Reibung und Verschleiss deutlich. Auch ist der Antrieb mit straff gespanntem Zahnriemen deutlich hörbar.

    Abhilfen:
    • Zwei zusätzliche Umlenkrollen am kleinen Zahnriemenrad sollen die Umgreifung vergrößern und somit eine geringere Riemenspannung ermöglichen.

  • Webseite
    Die Webseite ist z.Z. nur rein informativ unterwegs. Hier soll mehr Benutzerinteraktion eingebaut werden.

Downloads: 3D-Druck Teile CruisingBoard

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