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projektewise21:fliegenderroboter:start
Unterschiede
Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.
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projektewise21:fliegenderroboter:start [2021/12/14 18:12] Nutzername [3. Szenario-Skizze] |
projektewise21:fliegenderroboter:start [2022/03/17 14:45] (aktuell) JelenaM [Projektplanung] |
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| ===== Projektplanung ===== | ===== Projektplanung ===== | ||
| + | Unsere Projektdokumentation befindet sich [[doku|hier]]. | ||
| ==== 1. Einführung ==== | ==== 1. Einführung ==== | ||
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| ==== 3. Szenario-Skizze ==== | ==== 3. Szenario-Skizze ==== | ||
| - | <imgcaption image1|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:szenario_skizze_zeppelin.png?direct&600 |Szenario-Skizze des Zeppelin-Roboters}}</imgcaption> | + | <imgcaption image1|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:szenario_skizze_zeppelin.png?direct&650 |Szenario-Skizze des Zeppelin-Roboters}}</imgcaption> |
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| - | <imgcaption image2|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:zeppelin-3d_model-vollansicht.png?direct&500 |3D-Modell des Zeppelin (Totalansicht)}}</imgcaption> | + | |
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| - | <imgcaption image3|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:3d_modell_motoraufnahme.png?direct&500 |3D-Modell des Zeppelin (Motoraufhängung)}}</imgcaption> | + | |
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| - | <imgcaption image4|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:3d-modell_finnen.png?direct&500 |3D-Modell des Zeppelin (Finnen)}}</imgcaption> | + | |
| ==== 4. Teilaufgaben und Arbeitspakete ==== | ==== 4. Teilaufgaben und Arbeitspakete ==== | ||
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| === 0.1 Planung === | === 0.1 Planung === | ||
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| + | <imgcaption image2|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:zeppelin-3d_model-vollansicht.png?direct&650 |3D-Modell des Zeppelin (Totalansicht)}}</imgcaption> | ||
| Da die Entwicklung eines Zeppelins von null auf einen ziemlich großen Zeitaufwand, viele Berechnungen und Tests benötigen würden, haben wir uns das bereits existierende Projekt //[[http://silent-runner.net/index.php?title=Main_Page|silent_runner]]// zum Vorbild für die Konstruktion genommen. Von diesem unterscheidet sich unser Projekt nicht nur hinsichtlich der Sensorik und Steuerung (<imgref image5>), sondern auch darin, dass wir teils ähnliche Bauteile in andern Ausführungen und mit anderen Abmessungen verwenden. Es schien uns daher sinnvoll ein 3D-Modell (<imgref image2>) zu erstellen, um unsere eigenen Maße besser berechnen und entsprechende Bauteile 3d-drucken oder zuschneiden zu können. | Da die Entwicklung eines Zeppelins von null auf einen ziemlich großen Zeitaufwand, viele Berechnungen und Tests benötigen würden, haben wir uns das bereits existierende Projekt //[[http://silent-runner.net/index.php?title=Main_Page|silent_runner]]// zum Vorbild für die Konstruktion genommen. Von diesem unterscheidet sich unser Projekt nicht nur hinsichtlich der Sensorik und Steuerung (<imgref image5>), sondern auch darin, dass wir teils ähnliche Bauteile in andern Ausführungen und mit anderen Abmessungen verwenden. Es schien uns daher sinnvoll ein 3D-Modell (<imgref image2>) zu erstellen, um unsere eigenen Maße besser berechnen und entsprechende Bauteile 3d-drucken oder zuschneiden zu können. | ||
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| Im Mittelpunkt dieses Schrittes steht der Ballon, an welchem Motor, Servo, Batterie, Propeller, Steuerflossen, Sensoren, Bluetooth-Modul und Arduino angebracht werden (vgl. <imgref image2>, <imgref image3>, <imgref image4>, <imgref image5>). | Im Mittelpunkt dieses Schrittes steht der Ballon, an welchem Motor, Servo, Batterie, Propeller, Steuerflossen, Sensoren, Bluetooth-Modul und Arduino angebracht werden (vgl. <imgref image2>, <imgref image3>, <imgref image4>, <imgref image5>). | ||
| - | + | <imgcaption image3|>{{:projektewise21:fliegenderroboter:3d_modell_motoraufnahme.png?direct&500|3D-Modell des Zeppelin (Motoraufhängung)}}</imgcaption> | |
| - | <imgcaption image5|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:zeppelin_schaltung.png?direct | Schaltplanskizze}} | + | |
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| Hier besteht das Risiko, dass sich bei der Umsetzung herausstellt, dass etwas nicht so funktioniert, wie wir es uns vorgestellt haben und der Zeppelin dementsprechend nicht fliegt. Auch könnte es passieren, dass Teile zu spät ankommen oder das Drucken mit dem 3D-Drucker fehlschlägt. Oft kommt es vor, dass gedruckte Teile nicht genau den gegebenen Maßen entsprechen und man verschiedene Versionen testen muss, was Zeit in Anspruch nimmt. | Hier besteht das Risiko, dass sich bei der Umsetzung herausstellt, dass etwas nicht so funktioniert, wie wir es uns vorgestellt haben und der Zeppelin dementsprechend nicht fliegt. Auch könnte es passieren, dass Teile zu spät ankommen oder das Drucken mit dem 3D-Drucker fehlschlägt. Oft kommt es vor, dass gedruckte Teile nicht genau den gegebenen Maßen entsprechen und man verschiedene Versionen testen muss, was Zeit in Anspruch nimmt. | ||
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| Unser Plan ist, den Zeppelin per Bluetooth mit einem Computer oder einem Smartphone zu verbinden. Idealerweise sollte es sich so auch über Sprachsteuerung kontrollieren lassen (das Feature werden wir nur bei ausreichend Zeit hinzufügen). Dieser Teilschritt soll gleichzeitig mit dem Bau begonnen werden, damit wir im Falle eines Scheiterns des Zeppelins nicht von Null anfangen und die Steuerung nur noch an einen fahrenden Roboter anpassen müssen. | Unser Plan ist, den Zeppelin per Bluetooth mit einem Computer oder einem Smartphone zu verbinden. Idealerweise sollte es sich so auch über Sprachsteuerung kontrollieren lassen (das Feature werden wir nur bei ausreichend Zeit hinzufügen). Dieser Teilschritt soll gleichzeitig mit dem Bau begonnen werden, damit wir im Falle eines Scheiterns des Zeppelins nicht von Null anfangen und die Steuerung nur noch an einen fahrenden Roboter anpassen müssen. | ||
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| + | <imgcaption image5|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:zeppelin_schaltung.png?direct&500|Schaltplanskizze}} | ||
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| Bei dem uns zur Verfügung stehenden Bluetooth-Modul handelt es sich um ein HC-05-Modul, welches via serieller Kommunikation Nachrichten austauschen kann. Wir haben es uns so vorgestellt, dass man auf dem Computer (mit Processing) einen Befehl eingibt, woraufhin ein Prozess gestartet wird, bei welchem auf Grundlage der vom Arduino übermittelten Sensordaten, Berechnungen durchgeführt und über die Bluetooth-Verbindung Winkel und Motordaten an den am Zeppelin befestigten Arduino übertragen werden. Dieser leitet die Daten nun an den ESC/Motor, der den Propeller dreht und oder an die Servos weiter, die den Winkel der Steuerflossen einstellen. Der Arduino selbst soll also nur Daten vom Processing auf dem Computer empfangen und an Motor und Servos weiterleiten, sowie Sensordaten empfangen und dann den Computer senden; die Verarbeitung der Daten erfolgt durch Processing. Das hat den Vorteil, dass, wenn Steuerung des Zeppelins und Datenübertragung funktionieren und wir komplexe Funktionen wie //Licht folgen// umsetzen, wir nicht mehr auf den Arduino Code zugreifen müssen. | Bei dem uns zur Verfügung stehenden Bluetooth-Modul handelt es sich um ein HC-05-Modul, welches via serieller Kommunikation Nachrichten austauschen kann. Wir haben es uns so vorgestellt, dass man auf dem Computer (mit Processing) einen Befehl eingibt, woraufhin ein Prozess gestartet wird, bei welchem auf Grundlage der vom Arduino übermittelten Sensordaten, Berechnungen durchgeführt und über die Bluetooth-Verbindung Winkel und Motordaten an den am Zeppelin befestigten Arduino übertragen werden. Dieser leitet die Daten nun an den ESC/Motor, der den Propeller dreht und oder an die Servos weiter, die den Winkel der Steuerflossen einstellen. Der Arduino selbst soll also nur Daten vom Processing auf dem Computer empfangen und an Motor und Servos weiterleiten, sowie Sensordaten empfangen und dann den Computer senden; die Verarbeitung der Daten erfolgt durch Processing. Das hat den Vorteil, dass, wenn Steuerung des Zeppelins und Datenübertragung funktionieren und wir komplexe Funktionen wie //Licht folgen// umsetzen, wir nicht mehr auf den Arduino Code zugreifen müssen. | ||
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| === 2.3 Steuerung (mechanisch) === | === 2.3 Steuerung (mechanisch) === | ||
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| + | <imgcaption image4|>{{ :projektewise21:fliegenderroboter:3d-modell_finnen.png?direct&500|3D-Modell des Zeppelin (Finnen)}}</imgcaption> | ||
| Ist die gewünschte Flugrichtung dank Bluetooth-Signal oder Kollisionsdetektor bekannt, muss der Arduino ein Signal an den ESC/Motor geben, welcher wiederum den Propeller dreht und den Zeppelin dadurch vorwärts fliegen lässt. Soll gelenkt werden, ist dies anders als bei einem fahrenden Roboter, denn ein Zeppelin kann nicht auf der Stelle wenden. Stattdessen muss der Servo die Position der vertikalen Steuerflosse während einer Vorwärtsbewegung verändern, damit eine Kurve geflogen werden kann. Da es sich um einen fliegenden Roboter handelt, kann dieser sich außerdem im dreidimensionalen Raum bewegen, was es auch ermöglicht, mit Hilfe zweier weiterer, horizontaler Flossen nach oben und unten zu steuern. Auch muss beachtet werden, dass es keine Bremse gibt und der Zeppelin nicht sofort stehen bleibt, wenn der Propeller aufhört sich zu drehen. Diese Verzögerung sollte gemessen werden und dann eingerechnet, wenn es darum geht den Code zu schreiben, der eine Kollision mit Gegenständen verhindern soll. | Ist die gewünschte Flugrichtung dank Bluetooth-Signal oder Kollisionsdetektor bekannt, muss der Arduino ein Signal an den ESC/Motor geben, welcher wiederum den Propeller dreht und den Zeppelin dadurch vorwärts fliegen lässt. Soll gelenkt werden, ist dies anders als bei einem fahrenden Roboter, denn ein Zeppelin kann nicht auf der Stelle wenden. Stattdessen muss der Servo die Position der vertikalen Steuerflosse während einer Vorwärtsbewegung verändern, damit eine Kurve geflogen werden kann. Da es sich um einen fliegenden Roboter handelt, kann dieser sich außerdem im dreidimensionalen Raum bewegen, was es auch ermöglicht, mit Hilfe zweier weiterer, horizontaler Flossen nach oben und unten zu steuern. Auch muss beachtet werden, dass es keine Bremse gibt und der Zeppelin nicht sofort stehen bleibt, wenn der Propeller aufhört sich zu drehen. Diese Verzögerung sollte gemessen werden und dann eingerechnet, wenn es darum geht den Code zu schreiben, der eine Kollision mit Gegenständen verhindern soll. | ||
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| <imgcaption image6|> | <imgcaption image6|> | ||
| {{ :projektewise21:fliegenderroboter:gant-planung.png |Gant-Planung}}</imgcaption> | {{ :projektewise21:fliegenderroboter:gant-planung.png |Gant-Planung}}</imgcaption> | ||
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| + | <note important> | ||
| + | Sehr gute, durchdachte Projektplanung mit anschaulichen Abbildungen. Ihr habt meine Anmerkungen berücksichtigt. 10 Punkte von 10. | ||
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projektewise21/fliegenderroboter/start.1639501925.txt.gz · Zuletzt geändert: 2021/12/14 18:12 von Nutzername
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