Bewegungsplattform mit 6 Freiheitsgraden (6DOF)

[JimKnopf]

@Carsten Hölscher

Hallo Herr Hölscher,
wir versuchen gerade eine selbstgebaute Bewegungsplattform mit 6 Freiheitsgraden mit Zusi3 Hobby zu verheiraten.

In der Protokollbeschreibung haben wir Beschleunigungswerte für die X/Y und Z Achse gefunden. Leider konnten wir die Winkelinformationen Roll/Pitch und Yaw wie sie in vielen Renn- und Flugsimulator Spielen per Datenschnittstelle zur Verfügung gestellt werden nicht finden. Diese wären wichtig zur Simulation der Streckengeographie wie z.B. der Gleisüberhöhung und Steigung bzw. Gefälle.

Wäre es möglich diese Daten in der Datenschnittstelle zur Verfügung gestellt zu bekommen ?
Weiter wollten wir die Daten von Schienenstößen, Weichen (leichtes Wackeln) und Tunneln (Licht dimmen) auswerten, doch leider konnten wir dort keine Datenausgabe vorfinden.

Können sie uns bei der Datenausgabe dieser Werte vielleicht unterstützen ? Wir würden uns sehr freuen und selbstverständlich gerne unser Projekt hier vorstellen.

Viele Grüße

[F. Schn.]

Wäre es möglich diese Daten in der Datenschnittstelle zur Verfügung gestellt zu bekommen ?

x004F bis x0051

Schienenstößen, Weichen (leichtes Wackeln)

x002C

Tunneln (Licht dimmen)

x00AA

Seit ihr euch sicher, dass ihr bei bei diesen Lesefähigkeiten so ein (verletzungsgefährliches) Projekt umsetzen wollt? Ihr habt auch nicht geschrieben, dass bzw. warum diese Werte für euch nicht nutzbar sind, sondern dass ihr sie nicht finden würdet.

PS: Ist JimKnopf gleich Jim_Knopf?

[JimKnopf]

Hallo F.Schn.,

ich selber bin nicht der Programmierer, sondern steuere nur mein Eisenbahn Wissen bei. Programmierer der Schnittstelle zur kostenlosen FlyPT Mover Software ist der Entwickler dieser selbst.
Er ist so freundlich eine Schnittstelle zwischen Zusi3 und seiner kostenlosen Ansteuerungssoftware FlyPT Mover für eine Bewegungsplattform zu schreiben. Er hat schon sehr viele Schnittstellen zu allen möglichen Rennsport und Flugsimulation Spielen geschrieben.

Er kommt aus Portugal und spricht nur weiter Englisch. Daher hatte ich hier schnell die Anfrage in Deutsch gestellt. Er kennt sich sehr gut mit dieser Materie aus und ist Profi würde ich behaupten.

Die Beschleunigungswerte allein würden aber nicht helfen sagt er. Diese konnte er schon erfolgreich auslesen. Roll, Pitch und Yaw sind meines Wissens nach Winkelabweichungen von der Neutralstellung heraus. Diese werden genutzt um die Plattform nachzuführen anhand der Strecke. Beim Autorennen wäre es der Einschlag am Lenkrad oder beim Flugzeug der Steuerknüppel.

Bei den Werten für Tunnel, Weiche und Schienenstoß konnte er keine Daten empfangen. Da kommt einfach nichts raus. Soweit ich mich erinnern kann, hattest du selber in älteren Beiträgen die gleichen Probleme bei der Auswertung. Gerne darfst du uns eine Lösung für das Problem anbieten. Hilfe nehmen wir gerne an !

Ich kann mir nicht vorstellen, das jemand so eine Software auf die Beine stellt der Leseprobleme hat !



Ach ja und JimKnopf ist nicht Jim_Knopf um deine Frage zu beantworten.

Viele Grüße

[Max Senft]

Hi,

kurze Zwischenfrage: welcher Art ist eure Bewegungsplattform? Komplett elektrisch, oder kommt Hydraulik zum Einsatz? Wird nur der Sitz (wie im Screenshot zu sehen) bewegt, oder eine größere Einhausung?

Gruß
Max

[JimKnopf]

Hallo Max,

die Aktuatoren sind rein elektrisch mit Kugelumlaufspindeln, Servomotoren und Endstufen. Unter 750 Watt pro Motor solltest du nicht anfangen um genug Power zu haben.

Das kann man aber gut berechnen um genug Payload Freiraum zu haben.

Ob du da nun einen Sitz oder eine Plattform draufsetzt ist eigentlich egal. Du musst nur die Höhe der komplett ausgefahrenen Konstruktion beachten um nicht an der Decke zerquetscht zu werden. ;-)

Die Lösung mit dem Sitz kommt aus der Autorennen Simulation um größeren Abstand zur Gebäudedecke zu haben.

Da sind deiner Phantasie keine Grenzen gesetzt.

Viele Grüße

[F. Schn.]

Ui. Da ist dann bei der Übersetzung aber einiges verloren gegangen.

Zum einen bei den Werten: Wenn die keine Daten liefern, ist nicht das Nicht-Finden ein Problem, sondern dass nichts ankommt. So muss dann auch die Frage lauten.

Bei den Beschleunigungswerten:

Die Beschleunigungswerte allein würden aber nicht helfen sagt er. Diese konnte er schon erfolgreich auslesen.

Kannst du ihn da noch mal nach Details fragen? Wenn jemand professionell Hexapoden programmiert ist er da vermutlich näher drinnen, aber wirklich erklären was er damit meint kann ich mir das gerade nicht.

PS: Zum keine Daten liefern kann ich jetzt erst mal nichts sagen, vmtl. frühestens Mitte Nächster Woche könnte ich das selbst noch mal testen.

[Johannes]

Wenn ich das richtig verstehe, liefert Zusi für die Drehungen zwar Beschleunigungswerte, ihr braucht aber absolute Winkel. Also z.B. eine physikalische Größe, die >0 ist, wenn sich die virtuelle Lokführer-Kamera (nicht der Zug – wichtig wg. Neigetechnik) momentan nach rechts in die Kurve neigt. Richtig? Da finde ich in der Doku auch nichts dazu, das scheint es tatsächlich noch nicht zu geben.

[F. Schn.]

Mir stellt sich da aber die Frage: Wozu braucht ihr die? Mir fällt da kein passender Anwendungsfall ein, die Neigekonstruktion muss ja auf Basis der Beschleunigung arbeiten?

[JimKnopf]

Ich habe mit dem Programmierer von der FlyPT Mover Software gesprochen und er wird sich selber an euch wenden hier im Forum.

Er ist sehr nett und steckt harte Arbeit in seine FlyPT Mover Software die er völlig kostenlos der Community zur Verfügung stellt.

Aktuell wartet er auf seine Freischaltung hier im Forum.

Wer mag kann sich seine Aktivitäten rund um seine Software auf Youtube anschauen. Wäre sicher eine Bereicherung für manchen Zusianer.

http://www.youtube.com/@flypt8484

Denke wenn er selber mit euch spricht ist das ergiebiger.

[Achim Adams]

Ich schließe mich der Frage an: wozu braucht ihr das?

Die Beschleunigungs- bzw Verzögerungswerte bei der Eisenbahn sind eher gering, im Vergleich zu Kraftfahrzeugen oder Flugzeugen. Das Ding wird sich hauptsächlich langweilen, weil nur wenige mm Hub nötig sind um den fühlbaren Effekt zu erreichen.
Ich habe selbst mal mit einer ganz einfachen Plattform ("das Popometer") experimentiert, ich hatte da Werte +/- 25mm, obwohl der Servo +/- 70mm gekonnt hätte.

[FlyPT]

Ok, ich kann es jetzt selbst fragen.
Leider spreche ich einige Sprachen, aber leider kein Deutsch, daher werde ich Google Translate verwenden.

Ich hatte kein Problem damit, Daten zu erhalten und das Protokoll einzubinden.
Was ich vermisse, sind Drehungen der Kabine: Gieren/Kurs (nicht wichtig für Züge), Nicken und Rollen/Neigen.
Soweit ich weiß, haben wir es nicht in den Daten. Vielleicht ist es da, aber nicht dokumentiert?

Die Rotationsbeschleunigung reicht nicht aus. Sie sind zu laut und integrieren sie, um Geschwindigkeit und Winkel zu erhalten, was aufgrund der Fehlerakkumulation unmöglich ist.
Warum brauche ich Winkelpositionen? Stellen Sie sich vor, der Zug hält an einem Hang. Wie kann ich das Nick- und Rollgefühl im Führerhaus simulieren?
Gerade weil es sich um eine Zugsimulation handelt und aufgrund der Besonderheiten von Zügen, bei denen wir wenig Bewegung erleben, ist alles, was wir zur Bewegung hinzufügen können, ein Bonus.

Ich habe es auch getestet und erhalte keine Informationen zu Verbindungen/Kreuzungen und Tunneln. Ich habe einen Akku erstellt und am Ende der Fahrt ist die Anzahl der erkannten Verbindungen Null. Könnte dies mit bestimmten Reisen zusammenhängen, bei denen diese Informationen fehlen? Oder vielleicht ist dies für die Hobby-Version nicht verfügbar.
Die Werte werden als Ein/Aus angezeigt, kommen aber einzeln (aus der Tabelle, die ich habe), also ist es vermutlich 0 für Aus und 1 für Ein.
Könnte etwas sein, das mir fehlt.

Das Ziel all dessen ist also, es realer zu machen und das Gehirn so gut wie möglich zu betrügen.
Warum echte Zifferblätter und Kabinenmodelle verwenden, wenn wir sie auf dem Bildschirm haben? Es soll es realer machen. Aus diesem Grund wollen wir den Bewegungssimulator verwenden. Es geht darum, es realer zu machen, auch wenn die Bewegung begrenzt ist.

Das sind die Zweifel.
Dank im Voraus

Pedro Antunes (FlyPT Mover-Erfinder)

Weitere Informationen zu meiner Software finden Sie hier: www.flyptmover.com
oder hier: https://www.xsimulator.net/community/th ... ver.13464/

[Wolfgang E.]

Zusi gibt keine Neigungswinkel aus. Für die Längsneigung (Fahrtrichtung) kann man lediglich die ausgegebene z-Koordinate (0x0031) differenzieren. Wie üblich ist das ein Kompromiss zwischen Ortstreue und Auflösung. Für die Querneigung könnte man aus der Gleiskrümmung (0x004C) und der Streckenhöchstgeschwindigkeit (0x004D) und Tabellen für die Gleisüberhöhung eine Querneigung schätzen, wobei die GNT unberücksichtigt bliebe.

Das ist alles nicht richtig befriedigend und schöner wäre es natürlich, wenn Zusi die Neigungen direkt ausgeben würde.

Translated with DeepL:

Zusi does not output any inclination angles. For the longitudinal inclination (direction of travel), you can only differentiate the output z coordinate (0x0031). As usual, this is a compromise between accuracy and resolution. For the transverse gradient, a transverse gradient could be estimated from the track curvature (0x004C) and the maximum line speed (0x004D) and tables for the track cant, whereby the GNT would not be taken into account.

None of this is really satisfactory and it would of course be nicer if Zusi could output the gradients directly.

Best regards
Wolfgang

[F. Schn.]

I think you can write in English. Both Carsten as programmer and me, Johannes and Wolfgang as main technical community support can speak English.

The rotational acceleration is not enough. They are too loud and integrate them to get speed and angle, which is impossible due to error accumulation.

Agree. (I think you refer to x0052-x0054.)

Imagine the train stops on a slope. How can I simulate the pitch and roll feeling in the cab?

I canot test it this weekend, but in this case the y-Acelleration (x0050) should have (in theorie) a nonzero value.

I will also test x002C and x00AA. As I saied to Jim_Knopf: It's a different thing if a ID does not work as expected and if a ID can not be found.

Remarks: Did you test x002B or x00AA? Or both?

[FlyPT]

Ok, ich habe es jetzt besser getestet (einige Stunden auf der Sim).

Ich habe die Tunnelinformationen und auch die Helligkeit (ich habe die Helligkeit vermisst und sie nicht mit dem Licht in Verbindung gebracht).

Nun, bei den Verbindungen und Schnittpunkten verstehe ich nicht, was es erkennt. Ich erhalte einige Werte, aber die meisten Schnittpunkte ergeben nichts.
Ich glaube, ich verstehe nicht, was dieser Wert bedeutet.

Was die Beschleunigungen betrifft, habe ich sie in einer Kurve mit Steigung getestet und sie sind Null. Sie berücksichtigen nicht die Schwerkraft.
Wenn sie Schwerkraft hätten, könnte ich mit einem Filter den „konstanten“ Wert ermitteln und ihn auf die Rolle legen, ohne dass Rotationen erforderlich wären.

Ich werde versuchen, etwas mit der Gleiskrümmung (0x004C) und der maximalen Liniengeschwindigkeit (0x004D) zu generieren.

Danke

Ok, I tested it better now (some hours on the sim).

I have the tunnel info and also the brightness (I missed the brightness and did not associate it with the light).

Now, with the joints and intersections, I don't understand what it detects. I get some values, but most of the intersections give nothing.
I think I'm not understanding what this value means.

For the accelerations, I tested them on a curve with a slope, and they are zero. They don't include gravity.
If they had gravity, I could get the "constant" value with a filter and put it in the roll, avoiding the need for rotations.

I will try to generate something with the track curvature (0x004C) and the maximum line speed (0x004D).

Thanks

[Max Senft]

Hi

Ich schließe mich der Frage an: wozu braucht ihr das?

Dann fragst du dich vermutlich auch, warum es die großen Fahrsimulatoren "mit noch mehr Power" gibt?

Im Idealfall kann man mit solchen Maschinen schon jeden kleinen Rüttler und jedes kleine Vibrieren auf der Schiene simulieren. Für den gemeinen Hobby-Bahner mag das irrelevant sein. Aber dann gibt es eben jene kleine Gruppe, die auf sowas steht.

Allein Dein "Popo-Meter" fand ich damals schon ne coole Idee und träume seitdem eigentlich auch schon immer mal so ne Bewegungsplattform zu bauen. Aber mehr als ein Traum ist es bisher nicht geworden.

Umso spannender fände ich es über das Gesamtprojekt und dessen Fortlauf hier zu erfahren @JimKnopf

Gruß
Max

[F. Schn.]

For the accelerations, I tested them on a curve with a slope, and they are zero. They don't include gravity.
If they had gravity, I could get the "constant" value with a filter and put it in the roll, avoiding the need for rotations.

Okay, thanks. That is what I intented in my first post. (Note: There was a bug in this values back in 2016, but it was fixed so I assumed that the values had been checked and make sense today. Anyway, your post sounds like a bug in the IDs x004F to x0051. I will have a look at them next week.)

I will try to generate something with the track curvature (0x004C) and the maximum line speed (0x004D).

You won't get happy with that values. They don't include track rotation, so the result may look good in the first place but especially in point areas aren't.

[Carsten Hölscher]

Ich hab die 3 Winkel mal im Protokoll ergänzt.

Carsten

[Achim Adams]

Dann fragst du dich vermutlich auch, warum es die großen Fahrsimulatoren "mit noch mehr Power" gibt?

Es ist halt die Frage, ob ich eine Rennwagenfahrt, oder eine Achterbahnfahrt oder einen Flug unter Extrembedingungen simulieren will.
(In verschiedenen kleineren Freizeitparks ist so ein Achterbahn-Simulator seit langem eine gängige Technik)

Die auftretenden Beschleunigungswerte oder Neigungsverhältnisse bei der Eisenbahn sind halt eine viel zu kleine Hausnummer.
Um einen Schienenstoß spürbar zu machen brauche ich so eine Monster-Technik nicht, das geht mit viel einfacheren Mitteln viel effektiver.

Ich bleibe bei meiner Aussage: die Technik wird sich eher langweilen.

[FlyPT]

Ich hab die 3 Winkel mal im Protokoll ergänzt.

Carsten

Wow, vielen Dank

[Johannes]

Ich hab die 3 Winkel mal im Protokoll ergänzt.

Da steht "Winkellage des Fahrzeugs im TCP-Protokoll ergänzt", benötigt wird aber vermutlich die Winkellage des Führerstandes (wg. Neigetechnik). Ist das berücksichtigt? Oder gibt es eine phys. Größe "Neigewinkel"?