Unser Roboter soll, wenn ein Glas auf einer Fläche neben dem Spülbecken abgestellt wird, das Glas mit Wasser auffüllen. Er soll automatisch das Glas füllen, ohne es überlaufen zu lassen.

• Wasserhahn öffnen und schließen
• Detektieren der gewünschten Füllmenge

• Verschiedene Gläser richtig befüllen
• schönes Design

• Auch Gläser mit Inhalt bis zur gewünschten Menge befüllen
• Auch unbekannte Gläser befüllen
• Schutz vor Fehlern, damit keine Überschwemmung auftritt
• vereinfachtes lernen neuer Gläser

• Erkennung der Gläser durch andere Methoden als das Messen des Gewichts

Durch das Gewicht des Glases, welches auf die Fläche der Waage gestellt wird, kann der Arduino erkennen, welches Glas auf der Fläche steht. Legt man fest, welches Glas mit wie viel Wasser befüllt werden soll, kann beim Einfüllen des Wassers die richtige Menge eingefüllt werden. Die dazu notwendigen Datenpaare (Gewicht, Volumen) messen und tragen wir in das Programm ein. Die Waage wird in den Boden der Fläche eingebaut, sodass sie nicht sichtbar ist. Kann ein Glas nicht erkannt werden, so könnte das Einfüllen über das Drücken eines Knopfes gesteuert werden (erstes Mal drücken: Wasser läuft, zweites Mal drücken: Wasser wird gestoppt).

• erster Prototyp für das Messen des Gewichts eines Glases
• Programm schreiben
• Gewicht und Volumen der Gläser messen und in das Programm eintragen
• weitere Features wie ein vereinfachtes Lernen neuer Gläser etc.

Das durch die Erkennung des Glases bestimmte Volumen wird als Variable der Funktion für das Befüllen des Glases übergeben.

Wie genau ist die Waage und wie viel Toleranz muss man einberechnen? Wiegen die Gläser ungefähr gleich viel und lassen sich dadurch nicht unterscheiden? Das müssen wir durch Tests herausfinden. Bis jetzt fallen uns jedoch keine Konsequenzen ein. Als Alternative könnten wir zwei Elektroden an einem Arm o.Ä. befestigen und diesen so positionieren, dass die Elektroden unterhalb des Randes des Glases sind. Wenn das Wasser nun bis zu den Elektroden steigt, werden diese kurzgeschlossen. Mit diesem Signal kann man dann das Ventil schließen

Dafür nehmen wir ein Ventil, das wir elektronisch steuern können. Nachdem der Vorgang gestartet ist, wird das Ventil geöffnet, und wir messen über einen Wasserdurchflussmesser (alternativ auch über das Gewicht auf der Waage) die Wassermenge. Ist die gewünschte Menge erreicht, wird das Ventil wieder geschlossen. Eine weitere Alternative wäre, die Wassermenge über zwei Elektroden zu messen, die wir mechanisch so positionieren, dass sie sich genau unter dem Rand des Glases befinden. Sobald diese Elektroden dann kurzgeschlossen würden, würde das Ventil auch geschlossen werden.

• Ventil und Wasserdurchflusssensor am Schlauch anbringen und mit dem Arduino verbinden
• Funktionalität und Funktionsweise prüfen
• Test-Messungen über Wasserdurchflusssensor und Ventil machen und daraus resultierende Werte in den Code implementieren

Mögliche Risiken/Probleme

• Es könnte sein, dass der Wasserdurchflusssensor keine verlässlichen Werte liefert. Dann müssten wir wahrscheinlich einen anderen Weg wählen, um den Füllstand des Glases zu bestimmen. Auch deswegen haben wir uns die oben beschriebene alternative Lösung ausgedacht
• Stromausfall o.Ä.: Ventil schließt sich ohne Strom automatisch
• Der Durchflussmesser könnte sich verklemmen, sodass kein Durchfluss gemessen wird. Um zu verhindern, dass ununterbrochen Wasser läuft kann man entweder das Messen des Gewichts mit der Waage als Kontrollmechanismus verwenden oder eine maximale Zeit einstellen, nach der automatisch das Ventil geschlossen wird

• Waage (Wir besitzen schon eine passende)
• Knopf
• Relais (besitzen wir bereits)
• (Arduino, Kabel, Netzteil und evtl. Widerstände)
• elektronisches Ventil
• Wasserdurchflusssensor (besitzen wir bereits)
• Schläuche etc.
• evtl. Elektroden und Motor für alternative Umsetzung
• evtl. Wassersensor für Sicherheitsfeature (besitzen wir bereits)