Projektlabor Robotik MINTgrün

Diese Seite ist nicht editierbar. Sie können den Quelltext sehen, jedoch nicht verändern. Kontaktieren Sie den Administrator, wenn Sie glauben, dass hier ein Fehler vorliegt.
====== Projektdokumentation ======

===== Einleitung =====

Die Grobe Idee für den Roboter war es eine Art quasi-autonomen Bus in Miniatur Form zu bauen. Um diesem Bus auch eine reale Anwendung zu geben beschlossen wir, dass er Kekse transportieren soll, sodass wir auch auch auf den Namen Keks-Bus kamen. 
Quasi-autonom heißt in diesem Fall, dass der Bus einen durch eine vorgegebene Spur (Magnetklebestreifen) vorgegebenen Loop abfahren sollte und an Bedarfshaltestellen auf Knopfdruck an der jeweiligen Haltestelle halten soll. Zudem sollte es eine Haupthaltestelle geben, an der jedes mal auch ohne äußere Interaktion bzw. Befehl gehalten wird, sodass der Bus mit Keksen befüllt werden kann.
===== Umsetzung =====
==== Bauliche Umsetzung ====

Im ersten Schritt wurde eine Holzplatte als Grundgerüst der Karosserie zurechtgesägt und aus optischen gründen gefärbt. An dieser Holzplatte wurden nun auf der Unterseite die beiden Motortreiber sowie die beiden Motor-Räder-Halterungen der zwei Hinterräder angebracht. Die Motoren und Motortreiber waren zu diesem Zeitpunkt schon verkabelt und an den locker auf der Oberseite liegenden Arduino Nano angeschlossen. Vorerst als letztes wurde eine Kugelrolle als Vorder-"Rad" in Verbindung mit einem Holzquader zur Höhen-Anpassung an die Unterseite angebracht.
Danach ging es weiter mit der Oberseite. Dort wurden nun Halterungen für die, den Arduino Nano betreibende, Powerbank, sowie für die beiden, die Motortreiber betreibenden, 9V Batterien befestigt. Die Halterungen wurden zuvor auch jeweils aus einer dünnen Holzplatte und Kabelbindern zusammengebaut und anschließend gefärbt. Als nächstes wurde ein kleines schwarzes Breadboard auf der Oberseite befestigt, da es für das Anschließen der Hall-Sensoren benötigt wurde. Schlussendlich wurden als letztes diese Hall-Sensoren (3- Stück) am Keksbus verbaut. Zwei wurden auf der Unterseite, an der Front in Fahrtrichtung rechts, zur Spurerkennung und der letzte wurde in Fahrtrichtung rechts, auf der Oberseite, zur Haltestellen-Erkennung mithilfe von verformbaren Metall-Blechen verbaut.
Die kleinen Bleche wurden zuvor zurechtgeschnitten und, um eine Kurzschluss bei den Sensoren zu verhindern mit einer dünnen Papier bzw. Pappe Schicht umhüllt, da ansonsten die Unterseite der Sensoren die Bleche nicht berühren hätten dürfen.
 
=== Umsetzung des Codes ===
Zu aller erst habe ich mich mit der Funktion der DC-Motoren über die Motortreiber befasst. Jeder Motor wird dabei über zwei PINs am Arduino gesteuert, die jeweils wiederum die Motoren vorwärts oder rückwärts drehen lassen. Hinzu kommt ein weiterer analoger PIN pro Motortreiber und somit auch pro Motor über den sich die Dreh-Geschwindigkeit der Motoren einstellen lässt. 
Das nächste Bauteil des Codes war die Einbeziehung der Hall-Sensoren. Dazu testete ich diese vorerst in einem weiteren Code und stellte so fest, dass der nun einzige final benutzte Sensor die Werte "1051" (für kein erkanntes Magnetfeld) und "0" (für ein erkanntes Magnetfeld) herausgibt. 


===== Ergebnisse und Dokumentation =====
Leider hat sich unsere Gruppe, die an dem Keksbus gearbeitet hat nach wenigen Wochen von 2 Personen auf eine halbiert, sodass die vorher selbst gesetzten Ziele und Erwartungen nicht erfüllt werden konnten. Nun kann das Fahrzeug lediglich fahren und theoretisch eine Haltestelle (in Form eines Magneten auf der richtigen Höhe und in Fahrtrichtung rechts) erkennen, für eine gewünschte Zeit anhalten und danach weiter fahren.
Eine der Kern-Funktionen, die Spur-Erkennung wurde nicht erreicht. Die dafür benötigten beiden Hall-Sensoren wurden lediglich an der Karosserie angebracht, aber nicht angeschlossen und in den Code integriert.

{{:projektesose24:keksbus:keksbus_video.mp4|}}

Hier zu sehen: Der Keksbus wird eingeschaltet und die Motoren drehen die Räder. Als nächstes wird ein Magnet an den Hall-Sensor gehalten, daraufhin stoppen die Räder für 4 Sekunden.

{{ :projektesose24:keksbus:keksbus_foto.jpeg |}}
Der Keksbus "beladen"

{{ :projektesose24:keksbus:keksbus_foto_unterseite.jpeg |}}
Unterseite des Keks-Busses
===== Code und Roh-Daten =====
Code:

#define Hall1 A4  // benennt den PIN A4 in Hall1 um
// Hall1 ist der Hall-Sensor an der Seite

//erster motor links
int in1 = 9;  //vorwärts
int in2 = 8;  //rückwärts

//zweiter motor rechts
int in3 = 7;  //vorwärts
int in4 = 6;  //rückwärts

int in5 = 15;  //control speed motor links ENA
int in6 = 16;  //control speed motor rechts ENB



void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(in1, OUTPUT);
  pinMode(in2, OUTPUT);
  pinMode(in3, OUTPUT);
  pinMode(in4, OUTPUT);

  pinMode(in5, OUTPUT);
  pinMode(in6, OUTPUT);  //alle genannten PINs dienen zur Steuerung der Motoren und werden als outputs deklariert

  pinMode(Hall1, INPUT);  //deklariert Hall1 also A4 als Input PIN für den ersten Hall Sensor
}
void fahren() {
  analogWrite(in5, 142);
  analogWrite(in6, 142);

  digitalWrite(in1, HIGH);
  digitalWrite(in2, LOW);
  digitalWrite(in3, HIGH);
  digitalWrite(in4, LOW);
}
void rueckfahren() {
  analogWrite(in5, 142);
  analogWrite(in6, 142);

  digitalWrite(in1, LOW);
  digitalWrite(in2, HIGH);
  digitalWrite(in3, LOW);
  digitalWrite(in4, HIGH);
}
void drehlinks() {
  analogWrite(in5, 142);
  analogWrite(in6, 160);

  digitalWrite(in1, HIGH);
  digitalWrite(in2, LOW);
  digitalWrite(in3, HIGH);
  digitalWrite(in4, LOW);
}
void drehrechts() {
  analogWrite(in5, 160);
  analogWrite(in6, 142);

  digitalWrite(in1, HIGH);
  digitalWrite(in2, LOW);
  digitalWrite(in3, HIGH);
  digitalWrite(in4, LOW);
}
void stop() {
  digitalWrite(in1, LOW);
  digitalWrite(in2, LOW);
  digitalWrite(in3, LOW);
  digitalWrite(in4, LOW);
}
void loop() {
  int hallsensor1 = analogRead(Hall1); //Info: Hallsensor1 gibt den Wert 1051 ohne erkanntes Magnetfeld und den Wert 0 bei erkanntem Magnetfeld an
  Serial.println(analogRead(Hall1));

  if (hallsensor1 <= 10) { // wenn der Hallsensor1 ein Magnetfeld erkennt halten die Motoren an

    stop();
    delay(4000);
  } else if (hallsensor1 >= 11) { //bei keinem erkanntem Magnetfeld durch den Hallsensor1 
    fahren();
  }
}
Projektlabor Robotik MINTgrün

Benutzer-Werkzeuge

Webseiten-Werkzeuge

Seiten-Werkzeuge
