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projekte2014:menscheninteraktionsgeraet [2014/08/16 19:07] zeitlos |
projekte2014:menscheninteraktionsgeraet [2016/01/21 12:45] (aktuell) |
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- | <note tip>Hier scheint nichts passiert zu sein - da müsst ihr echt nochmal ranklotzen! (Felix)</note> | ||
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====== Trinkspiel-Bot ====== | ====== Trinkspiel-Bot ====== | ||
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Damit sich der Roboter im Raum frei bewegen kann, schrauben wir auf der gelochten Metall- platte des fahrbahren Untersatz 3 Holzstäbe von ungefähr 80 cm Höhe, um eine angenehme Höhe für den Benutzer zu erreichen. Auf diesen 3 Stäbe wurde eine dünne Holzplatte von 30 cm x 30 cm Fläche angebracht, auf dem sich der Laptop befinden wird. Für die Kamera wird ebenfalls ein Holzstab von 35 cm Höhe angeschraubt, worauf dann die Kamera befestigt wird. Da bei dieser Konstruktion der Roboter leicht nach rechts oder links kippen kann, wurden Stützräder, rechts, links und hinten angebracht. Die Konstruktion ist in den unteren beiden Abbildungen zu sehen. | Damit sich der Roboter im Raum frei bewegen kann, schrauben wir auf der gelochten Metall- platte des fahrbahren Untersatz 3 Holzstäbe von ungefähr 80 cm Höhe, um eine angenehme Höhe für den Benutzer zu erreichen. Auf diesen 3 Stäbe wurde eine dünne Holzplatte von 30 cm x 30 cm Fläche angebracht, auf dem sich der Laptop befinden wird. Für die Kamera wird ebenfalls ein Holzstab von 35 cm Höhe angeschraubt, worauf dann die Kamera befestigt wird. Da bei dieser Konstruktion der Roboter leicht nach rechts oder links kippen kann, wurden Stützräder, rechts, links und hinten angebracht. Die Konstruktion ist in den unteren beiden Abbildungen zu sehen. | ||
- | {{:projekte2014:trinkbot.jpg?200 |}} | + | {{ :projekte2014:trinkbot.jpg?200 |}} |
- | {{:projekte2014:stuetzraeder.jpg?200 |}} | + | {{ :projekte2014:stuetzraeder.jpg?200 |}} |
Der Holzstab für die Kamera wurde nochmals an die Platte befestigt, indem rechts und links Holzblöcke angebracht und miteinaner mit Schrauben verbunden wurden, um das Schwanken zu reduzieren. | Der Holzstab für die Kamera wurde nochmals an die Platte befestigt, indem rechts und links Holzblöcke angebracht und miteinaner mit Schrauben verbunden wurden, um das Schwanken zu reduzieren. | ||
Die Kamera wurde fest an den Holzstab getapet, damit die Konstruktion stabiler wird. | Die Kamera wurde fest an den Holzstab getapet, damit die Konstruktion stabiler wird. | ||
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Mit dieser Konstruktion entstand ein robustes Gehäuse. Um aber das Schwanken der Kamera zu reduzieren, damit das Tracking besser funktioniert, wurden funktionen geschrieben, die ein langsames Anfahren und leichtes bremsen ermöglichen. | Mit dieser Konstruktion entstand ein robustes Gehäuse. Um aber das Schwanken der Kamera zu reduzieren, damit das Tracking besser funktioniert, wurden funktionen geschrieben, die ein langsames Anfahren und leichtes bremsen ermöglichen. | ||
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Der Schaltplan dazu: | Der Schaltplan dazu: | ||
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Man muss das Kabel zwischen dem Akku und dem TRex durchtrennen und dort einen Schalter an den durchtrennten Kabelenden anlöten, der beim Betätigen den Stromkreis wieder schließt. Der Schalter wurde oben auf der Platte angebracht: | Man muss das Kabel zwischen dem Akku und dem TRex durchtrennen und dort einen Schalter an den durchtrennten Kabelenden anlöten, der beim Betätigen den Stromkreis wieder schließt. Der Schalter wurde oben auf der Platte angebracht: | ||
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5.2) Akkuversorgung für die Kinect Kamera | 5.2) Akkuversorgung für die Kinect Kamera | ||
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Die Kinect Kamera benötigt eine 12 V Versorgung, die sonst über eine Steckdose erfolgt. Da aber unser Gerät mobil unterwegs ist, ist es nötig dafür einen Akku zu benutzen. Im Labor sind nur 9 V Akkus vorhanden, weshalb eine Schaltung benötigt wird, die die Spannung auf 12 V erhöhen kann. Dafür wird ein Hochsetzsteller verwendet. Der Schaltplan dazu verdeutlicht die benötigte Schaltung: | Die Kinect Kamera benötigt eine 12 V Versorgung, die sonst über eine Steckdose erfolgt. Da aber unser Gerät mobil unterwegs ist, ist es nötig dafür einen Akku zu benutzen. Im Labor sind nur 9 V Akkus vorhanden, weshalb eine Schaltung benötigt wird, die die Spannung auf 12 V erhöhen kann. Dafür wird ein Hochsetzsteller verwendet. Der Schaltplan dazu verdeutlicht die benötigte Schaltung: | ||
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Der Hochsetzer erhöht die 9 V, indem die Spule, die ein Stromspeicher ist, den Kondensator auflädt, bis die 12 V erreicht sind. Die Diode sperrt den Strom in Richtung Spule, sodass die Entladung nur am Widerstand erfolgt. Der Schalter, der einen Transistor darstellt, schließt sich, sobald der Spannungswert am Kondensator sinkt, damit dieser wieder seine 12 V Span- nung hat. Wenn der Transistor geschlossen ist, kann sich der Kondensator entladen, da der Strom von der Spule zur Masse fließt. So entsteht ein Spannungs-Rippel am Kondensator, der so gering ist, dass man von einer Gleichspannung ausgehen kann. | Der Hochsetzer erhöht die 9 V, indem die Spule, die ein Stromspeicher ist, den Kondensator auflädt, bis die 12 V erreicht sind. Die Diode sperrt den Strom in Richtung Spule, sodass die Entladung nur am Widerstand erfolgt. Der Schalter, der einen Transistor darstellt, schließt sich, sobald der Spannungswert am Kondensator sinkt, damit dieser wieder seine 12 V Span- nung hat. Wenn der Transistor geschlossen ist, kann sich der Kondensator entladen, da der Strom von der Spule zur Masse fließt. So entsteht ein Spannungs-Rippel am Kondensator, der so gering ist, dass man von einer Gleichspannung ausgehen kann. | ||
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Das Kabel wird durchgeschnitten und anschließend an einem männlichen Stecker angelötet. | Das Kabel wird durchgeschnitten und anschließend an einem männlichen Stecker angelötet. | ||
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Das weiße Ende wird an den Schirm vom Stecker angelötet, das rote wird mit der Mitte des Steckers verbunden. | Das weiße Ende wird an den Schirm vom Stecker angelötet, das rote wird mit der Mitte des Steckers verbunden. | ||
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Unser Hochsetzsteller in der oberen Abbildung hat 3 Anschlüsse. Die schwarze Verbindung ist für Masse, rot für die Eingangsspannung und gelb für die Ausgangsspannung. Bevor die Verbindungen gemacht werden, muss der Hochsetzsteller mit einem Potentiometer auf 12 V Ausgangsspan- nung eingestellt werden. Hierbei wird die Eingangsspannung mithilfe einer Spannungsquelle auf 3V gesetzt und anschließend mit einem Multimeter die Ausgangsspannung gemessen. Am Potentiometer wird so lange gedreht, bis man die 12 V erreicht hat. | Unser Hochsetzsteller in der oberen Abbildung hat 3 Anschlüsse. Die schwarze Verbindung ist für Masse, rot für die Eingangsspannung und gelb für die Ausgangsspannung. Bevor die Verbindungen gemacht werden, muss der Hochsetzsteller mit einem Potentiometer auf 12 V Ausgangsspan- nung eingestellt werden. Hierbei wird die Eingangsspannung mithilfe einer Spannungsquelle auf 3V gesetzt und anschließend mit einem Multimeter die Ausgangsspannung gemessen. Am Potentiometer wird so lange gedreht, bis man die 12 V erreicht hat. | ||
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Das schwarze Ende vom weiblichen Steckerkabel wird mit der Masse vom Hochsetzsteller verbunden, ebenfalls der Minus Anschluss vom Akku. Der Pluspol von der Batterie kommt an den Eingang des Hochsetzstellers. Die Ausgangsspannung wird wieder mit der Mitte des weiblichen Steckers verbunden. Somit können beide Stecker miteinander verbunden werden und es liegen 12 V an der Kinect Kamera an. | Das schwarze Ende vom weiblichen Steckerkabel wird mit der Masse vom Hochsetzsteller verbunden, ebenfalls der Minus Anschluss vom Akku. Der Pluspol von der Batterie kommt an den Eingang des Hochsetzstellers. Die Ausgangsspannung wird wieder mit der Mitte des weiblichen Steckers verbunden. Somit können beide Stecker miteinander verbunden werden und es liegen 12 V an der Kinect Kamera an. | ||
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So kann dann das andere Ende des weiblichen Stecker mit dem Akku verbunden werden. | So kann dann das andere Ende des weiblichen Stecker mit dem Akku verbunden werden. | ||
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Mit diesem Aufbau kann sich unser Roboter mobil im Raum fortbewegen. | Mit diesem Aufbau kann sich unser Roboter mobil im Raum fortbewegen. | ||
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Uns ist es jedoch nicht gelungen danach ein Belohnungssystem zu bauen, dass z. B. ein Ge- tränk bereitstellt. Zudem müsste noch ein System entwickelt werden, dass Objekte erkennt und diese umfährt. Beides ist machbar, leider haben wir es in der vorgegebenen Zeit nicht geschafft, aufgrund von Problemen mit dem fahrbahren Untersatz, da die erste Vorgehens- weise der Bewegungssteuerung zwar funktionierte, jedoch mit erheblichen Komplikationen. Außerdem nahm es viel Zeit in Ansprch einen neu geschriebenen Code zu testen, da jedesmal compiliert und hochgeladen werden musste. | Uns ist es jedoch nicht gelungen danach ein Belohnungssystem zu bauen, dass z. B. ein Ge- tränk bereitstellt. Zudem müsste noch ein System entwickelt werden, dass Objekte erkennt und diese umfährt. Beides ist machbar, leider haben wir es in der vorgegebenen Zeit nicht geschafft, aufgrund von Problemen mit dem fahrbahren Untersatz, da die erste Vorgehens- weise der Bewegungssteuerung zwar funktionierte, jedoch mit erheblichen Komplikationen. Außerdem nahm es viel Zeit in Ansprch einen neu geschriebenen Code zu testen, da jedesmal compiliert und hochgeladen werden musste. | ||
+ | Der Abschlussbericht ist ebenfalls als PDF Datei vorhanden, worin sich das Quellenverzeichnis und kommentierter Code befindet. | ||
+ | {{:projekte2014:menscheninteraktionsgeraet:abschlussbericht.pdf|}} | ||
+ | {{:projekte2014:menscheninteraktionsgeraet:code.zip|}} |