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projektesose24:m-o:projektdokumentation [2024/09/30 01:36] jana_alexandra |
projektesose24:m-o:projektdokumentation [2024/09/30 02:05] (aktuell) jana_alexandra |
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{{:projektesose24:m-o:m-o_aufbau.jpg?nolink&300|M-O Aufbau}} | {{:projektesose24:m-o:m-o_aufbau.jpg?nolink&300|M-O Aufbau}} | ||
{{:projektesose24:m-o:schaltung_3.jpg?nolink&300|M-O Innenleben - Schaltung}}\\ | {{:projektesose24:m-o:schaltung_3.jpg?nolink&300|M-O Innenleben - Schaltung}}\\ | ||
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+ | > **Abbildung 3:** Aufnahmen von unserem gegenwärtigen Roboter, M-O. | ||
==== Systembestandteile im Detail ==== | ==== Systembestandteile im Detail ==== | ||
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Zunächst mussten wir feststellen, welches der Räder sich nach vorne bewegen würde. Aufgrund der spiegelverkehrten Befestigung, drehte sich ein Schrittmotor zwangsläufig in die entgegengesetzte Richtung. Dementsprechend musste entweder die Schrittzahl vom linken oder vom rechten Rad negativ gesetzt werden. Dies ließ sich durch schlichtes Ausprobieren schnell ausmachen. Um eine Kurvendrehung zu ermöglichen, musste zuletzt die Schrittzahl des entsprechenden Rades herabgesetzt werden, in welche Richtung M-O sich bewegt. Wenn M-O bspw. nach links abbiegen soll, so muss das linke Rad deutlich weniger Schritte pro Umdrehung ausführen als das rechte Rad, um ein Abbiegen zu ermöglichen.\\ | Zunächst mussten wir feststellen, welches der Räder sich nach vorne bewegen würde. Aufgrund der spiegelverkehrten Befestigung, drehte sich ein Schrittmotor zwangsläufig in die entgegengesetzte Richtung. Dementsprechend musste entweder die Schrittzahl vom linken oder vom rechten Rad negativ gesetzt werden. Dies ließ sich durch schlichtes Ausprobieren schnell ausmachen. Um eine Kurvendrehung zu ermöglichen, musste zuletzt die Schrittzahl des entsprechenden Rades herabgesetzt werden, in welche Richtung M-O sich bewegt. Wenn M-O bspw. nach links abbiegen soll, so muss das linke Rad deutlich weniger Schritte pro Umdrehung ausführen als das rechte Rad, um ein Abbiegen zu ermöglichen.\\ | ||
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+ | {{:projektesose24:m-o:drv8834_schaltung.png?nolink|Schaltplan für den Anschluss eines Mikrocontrollers an einen DRV8834 Schrittmotortreiberträger}} | ||
+ | > **Abbildung 4:** Schaltplan für den Anschluss eines Mikrocontrollers an einen DRV8834 Schrittmotortreiberträger. [[projektdokumentation#Quellenverzeichnis|1.)]] | ||
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+ | {{:projektesose24:m-o:nema_11_schrittmotor_spulenanordnung.png?nolink|Schaltplan des bipolaren Schrittmotors - Spulenanordnung}}\\ | ||
+ | > **Abbildung 5:** Schaltplan des bipolaren Schrittmotors. Die Anordnung der Spulen ist beim Anschluss des Schrittmotors an den Driver zu beachten. [[projektdokumentation#Quellenverzeichnis|2.)]] | ||
**3.) Gestikulation**\\ | **3.) Gestikulation**\\ | ||
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Die Augen generierenden LED-Matrizen hätten M-Os Bild vervollständigt. An sich ist der Programmcode fertig. Es gibt drei verschiedene Modi, um seinen Gemütszustand auszudrücken: neutral, wütend und angestrengt/konzentriert. Der Code müsste lediglich in Zusammenhang mit dem Hauptprogramm gebracht werden, gäbe es da nicht das Problem mit dem mangelnden Speicherplatz. Zudem ist unklar, ob erneut Bibliotheken in Konflikt geraten, aufgrund gleicher Timer-Konfigurationen. Außerdem könnte sich die Schaltung ans Breadboard als schwierig erweisen, zudem so gut wie alle Digitalpins am Arduino Nano belegt sind. Möglicherweise gelingt es zukünftigen Gruppen, Ideen für diese Probleme zu entwickeln. | Die Augen generierenden LED-Matrizen hätten M-Os Bild vervollständigt. An sich ist der Programmcode fertig. Es gibt drei verschiedene Modi, um seinen Gemütszustand auszudrücken: neutral, wütend und angestrengt/konzentriert. Der Code müsste lediglich in Zusammenhang mit dem Hauptprogramm gebracht werden, gäbe es da nicht das Problem mit dem mangelnden Speicherplatz. Zudem ist unklar, ob erneut Bibliotheken in Konflikt geraten, aufgrund gleicher Timer-Konfigurationen. Außerdem könnte sich die Schaltung ans Breadboard als schwierig erweisen, zudem so gut wie alle Digitalpins am Arduino Nano belegt sind. Möglicherweise gelingt es zukünftigen Gruppen, Ideen für diese Probleme zu entwickeln. | ||
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{{ :projektesose24:m-o:schaltplan_m-o_steckplatine.png?nolink |Steckplatine M-O}} | {{ :projektesose24:m-o:schaltplan_m-o_steckplatine.png?nolink |Steckplatine M-O}} | ||
- | > **Abbildung 3:** Steckplatine von M-O erstellt mit dem open-source Programm [[https://fritzing.org/|Fritzing]]. \\ Da die LED-Matrizen noch nicht im Gesamtsystem integriert sind, werden sie im gegenwärtigen Schaltplan nicht aufgeführt. | + | > **Abbildung 6:** Steckplatine von M-O erstellt mit dem open-source Programm [[https://fritzing.org/|Fritzing]]. \\ Da die LED-Matrizen noch nicht im Gesamtsystem integriert sind, werden sie im gegenwärtigen Schaltplan nicht aufgeführt. |
^Pinbelegung am Arduino Nano ^^ | ^Pinbelegung am Arduino Nano ^^ | ||
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|**<color #7092be>D11</color>**|Base-Pin Transistor | | |**<color #7092be>D11</color>**|Base-Pin Transistor | | ||
- | > **Abbildung X:** Pinbelegungstabelle. Ausschließliche Verwendung von Digitalpins. | + | > **Abbildung 7:** Pinbelegungstabelle. Ausschließliche Verwendung von Digitalpins. |
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==== Liste verwendeter Bauteile ==== | ==== Liste verwendeter Bauteile ==== | ||
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Das Zusammenfügen der Einzelbestandteile erfolgte mittels einer Heißklebepistole. Zur Verbesserung der Stabilität der Konstruktion, empfehlen wir Nachbau-Interessierten, den Einsatz von Schrauben und Ähnlichem. Um die Verkabelung der elektrotechnischen Bestandteile mit der Steckplatine zu ermöglichen, wurden mehrere Löcher in die obere und untere Holzbasis gebohrt. | Das Zusammenfügen der Einzelbestandteile erfolgte mittels einer Heißklebepistole. Zur Verbesserung der Stabilität der Konstruktion, empfehlen wir Nachbau-Interessierten, den Einsatz von Schrauben und Ähnlichem. Um die Verkabelung der elektrotechnischen Bestandteile mit der Steckplatine zu ermöglichen, wurden mehrere Löcher in die obere und untere Holzbasis gebohrt. | ||
* **Gehäuse:** | * **Gehäuse:** | ||
- | * mehrere DIN-A3 Blätter harte Pappe | + | * mehrere DIN-A3 Blätter harte Pappe, Orientierung an einem Papiermodell von [[https://paper-replika.com/index.php/disney/m-o-paper-model|Paper Replika]]. [[projektdokumentation#Quellenverzeichnis|4.)]] |
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- | {{:projektesose24:m-o:drv8834_schaltung.png?nolink|Schaltplan für den Anschluss eines Mikrocontrollers an einen DRV8834 Schrittmotortreiberträger}} | + | |
- | > **Abbildung 4:** Schaltplan für den Anschluss eines Mikrocontrollers an einen DRV8834 Schrittmotortreiberträger. [[projektdokumentation#Quellenverzeichnis|1.)]] | + | |
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- | {{:projektesose24:m-o:nema_11_schrittmotor_spulenanordnung.png?nolink|Schaltplan des bipolaren Schrittmotors - Spulenanordnung}}\\ | + | |
- | > **Abbildung 5:** Schaltplan des bipolaren Schrittmotors. Die Anordnung der Spulen ist beim Anschluss des Schrittmotors an den Driver zu beachten. [[projektdokumentation#Quellenverzeichnis|2.)]] | + | |
===== Ergebnis und Diskussion ===== | ===== Ergebnis und Diskussion ===== | ||
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{{:projektesose24:m-o:m-o_testfahrt_auf_gerader_strecke.mp4|M-O: Testfahrt auf gerader Strecke}}\\ | {{:projektesose24:m-o:m-o_testfahrt_auf_gerader_strecke.mp4|M-O: Testfahrt auf gerader Strecke}}\\ | ||
- | > **Video 1:** Jungfernfahrt auf gerader Strecke. (Die Kurvenerkennung über die Infrarotsensoren erfolgt zwar einwandfrei, doch aufgrund der eingestellten Schrittzahl/Schritte pro Umdrehung der Räder, ist M-O nicht in der Lage, rechtzeitig die Kurve zu kriegen.) Das Abbiegen ist noch nicht geglückt.\\ | + | > **Video 1:** Jungfernfahrt auf gerader Strecke. Aufgrund der im Abschnitt [[projektdokumentation#Systembestandteile im Detail|Systembestandteile im Detail]] unter dem Punkt Fortbewegung genannten Hindernisse, ist das Abbiegen zu diesem Zeitpunkt noch nicht geglückt.\\ |
{{:projektesose24:m-o:m-o_testfahrt_-_fehlgeschlagenes_abbiegen.mp4|M-O: Testfahrt im Kreis}}\\ | {{:projektesose24:m-o:m-o_testfahrt_-_fehlgeschlagenes_abbiegen.mp4|M-O: Testfahrt im Kreis}}\\ |