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projekte2014:giessroboter:projektplanung:bewegung_im_raum

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Bewegung im Raum

Beschreibung

Der Roboter soll sich eigenständig im Raum bewege können. Dazu benötigt er (a) ein Antriebssystem und (b) eine Sensorik, die ihm einen Überblick über seine nähere Umgebung gibt und ihn Hindernisse ausweichen lässt. Neben der mechanischen Umsetzung müssen Programmroutinen entwickelt werden, die die Sensordaten verarbeiten und die Motoren dementsprechend ansteuern.

Das Fahrwerk soll aus zwei Antriebsrädern bestehen, die jeweils von einem separaten Motor angesteuert werden, um auch Rotationen um die eigene Achse zu ermöglichen. Ergänzt wird die Konstruktion um ein Stützrad, das frei gelagert ist und sich flexibel in alle Richtungen bewegen kann.

Die Sensorik zur Erfassung der näheren Umgebung soll entweder aus einem Ultraschall- oder Infrarotsensor bestehen. Durch sie sollen Hindernisse rechtzeitig, das heißt vor einer erfolgten Kollision, erkannt und umfahren werden. Ggf. müssen zusätzlich Drucksensoren verwendet werden.

Risikoanalyse

Fahrwerk bauen

Das Prinzip seiner Zielfindung verlangt es, dass er sich vor, zurück und um die eigene Hochachse drehen kann (3 Freiheitsgrade), um nicht zwischen Hindernissen stecken zu bleiben (Saugroboter-Prinzip). Löungsansätze:

             "Dreirad-Fahrwerk"
Ortung von Hindernissen

Fragen:

  • Wie kommt er dem Signal näher, obwohl Hindernisse auftauchen?
  • Wie erkennt er ein Hindernis, wie erkennt er das Ziel?
  • Wie positioniert er sich richtig vor dem Ziel (Blumentopf)?

Lösungsansätze:

              Infrarot, Ultraschall und Drucksensoren kombinieren
              
Stabilität gegen Stöße

Da sich der Roboter ohne einen festen Pfad durch den Raum bewegt, sind Kollisionen mit Hindernissen nicht zu vermeiden. Lösungsansätze:

             Kippschutz über die Schwerpunktverteilung ( Anordnung verschiedener Bauteile)
             Ein Puffer für die Stöße anbringen (z.B. Knete)     

Aufwand

Planen/Modellieren/Rechnen: 1 1/2 Wochen

Bauen:1. Woche

Programmieren:3 Wochen

Testen: 2 Wochen

Materialien

3x Räder

Holz

2x Motoren

1xArduino

Schrauben

1x Breadboard

Kabel

projekte2014/giessroboter/projektplanung/bewegung_im_raum.1400703979.txt.gz · Zuletzt geändert: 2016/01/21 12:45 (Externe Bearbeitung)