Projektlabor Robotik MINTgrün

Unser Roboter soll automatisch Gläser mit gefiltertem Wasser auffüllen. Die Umsetzung dafür ist so einfach wie genial: Man stelle sein leeres Glas auf die dafür vorgesehene Fläche und schon wird das Glas mit frisch gefiltertem Wasser aufgefüllt. Und das geht nicht nur mit einem ausgewählten Glas, sondern mit nahezu beliebigen Gläsern aus jedem Haushalt. Denn das besondere ist, dass es eine Nutzerfreundliche Aufnahme neuer Gläser in das System gibt. Mit dieser Funktion können neue Gläser ausgemessen und durch einmaliges Befüllen abgespeichert werden, sodass ab dann auch das neue Glas eigenständig befüllt wird. Zusätzlich gibt es auch eine Korrekturfunktion, die erkennt, wenn es bei der Füllmenge Abweichungen gibt, und zum nächsten Auffüllen die jeweiligen Parameter anpasst. Die Bedienung ist mit nur einem Knopf für alle Funktionen minimalistisch gehalten und gibt einem durch diverse Töne Feedback, wodurch die Nutzung erleichtert ist. Es ist zwar auch möglich, einen manuellen Modus zu aktivieren, wodurch funktionsbezogen ein herkömmlicher Wasserhahn imitiert wird, allerdings setzt Wasola vorrangig auf die automatisierte Nutzung, die daher mit geringster Interaktion ermöglicht wird.

Für uns gab es unterschiedliche Aufgaben zu lösen. Zunächst mussten wir uns entscheiden, wie wir ein Glas erkennen. Hier haben wir uns für eine Waage entschieden, die mittels des Gewichts der Gläser erkennt welches Glas abgestellt wurde. Dadruch kann die entsprechende gespeicherte Wassermenge eingefüllt werden. Diese Waage bildet unsere erste Baugruppe. Eine weiteres essenzielles Problem war das Steuern und Messen des Wasserflusses. Dafür haben wir ein Ventil und ein Wasserflusssensor verwendet. Diese Elemente bilden unsere zweite Baugruppe. Die letzte Baugruppe bilden ein Taster und ein Piezo. Diese waren nicht notwendig um die Grundaufgabe zum laufen zu bringen, jedoch für viele Zusatzfunktionen notwendig. Beispielsweise lässt sich mit dem Knopf ein neues Glas speichern oder ein manueller Einfüllmodus aktivieren.

Abbildung 1: Foto des Aufbaus unseres Prototypen

• Arduino Nano
• Relais (WeMos D1 Mini Relay Shield)
• Ventil (FPD-270A)
• Wasserflusssensor (YF-S201)
• Waage (HX711 Gewichtssensor)
• Taster
• Piezo
• Schläuche, Adapter, Kabel, 3D-Drucke,…

Abbildung 2: Schaltplan

Der Stand von Wasola zum Zeitpunkt der Abgabe ist wie folgt:
Alle Grundfunktionen stehen und funktionieren. Das heißt: Das hinzufügen neuer Gläser, das automatische Befüllen nachdem ein Glas abgestellt wurde, die Bedienung über den Taster und damit auch das manuelle Auffüllen. Auch die Korrekturfunktion funktioniert prinzipiell, muss allerdings noch weiter getestet und gegebanenfalls angepasst werden.
Was allerdings noch fehlt, ist die Fertigstellung Der 3D-Drucke und damit der Hülle. Zusätzlich wollten wir noch alle Teile miteinander verlöten, anstatt sie auf dem Breadboard zusammenzustecken, damit sie kompakter und auch weniger felheranfällig durch hinausrutschen der Kabel etc. sind

Wie bereits erwähnt, fehlt unserem „Roboter“ noch die Hülle, also quasi der Körper. Diesen zu realisieren, in verbindung mit dem Verlöten der Kabel sind die nächsten, wichtigsten Schritte dur komplettierung von „Wasola“.