Wir haben schnell gemerkt, dass wir alle dasselbe Interesse an dem Projektlabor hatten, nämlich Alltagsprobleme mit Hilfe von Technik zu lösen. Da es zu viele herkömmliche Alltagsprobleme gibt, und wir gerade alle im ersten Semester waren, dachten wir uns, dass wir uns auf die Alltagsprobleme von Studenten konzentrieren, die uns mehr und mehr bewusstwurden. Das wohl häufigste Problem eines Studenten ist der Stress während der Klausurphase, wodurch wir auf die Idee kamen einen zur Entspannung beitragen Kopfkraulroboter zu bauen. So wurde schließlich das Projekt RoLax ins Leben gerufen – der Robot der dir beim Relaxen hilft. Wie schon der Name verrät ist die Aufgabe vom RoLax mit Hilfe von Auf- und Ab-Bewegungen eines Kopfmassagegeräts den Kopf einer Person zu kraulen und für Entspannung zu sorgen.

An unsere Skizze ist zu erkennen, dass wir uns relativ genau überlegt haben, wir unsere Roboter aufgebaut werden soll. Deutlich zu erkennen ist auch, dass der Roboter aus zwei Teilen besteht, dem unteren und den oberen Teil.

Den jeweiligen detaillierten physischen Aufbau findest du in den Notizenhttps://www.mintgruen.tu-berlin.de/robotikWiki/doku.php?id=projektewise1718:rolax:notizen.

RoLax hat genau zwei Funktionen: die Entfernung zwischen Kopfmassagegerät und Kopf bestimmen und die Auf- und Ab-Bewegung des Armes. Das Zusammenspiel beider Teilaufgaben führt zu einem angenehmen, auf jede Person individuell angepassten Kopfmassageerlebnis.

Wir haben uns als erstes mit dem Teil des Entfernungsmessens beschäftigt. Zum Messen einer Entfernung eignet sich ein Infrarot-Sensor, jedoch gibt dieser nur Spannung aus und keine Entfernung. Auf der Arduino Seite im Internet gibt es eine vorgefertigte Klasse, mit der es angeblich möglich sein soll, die korrekte Distanz zu messen. Als wir sie heruntergeladen und ausprobiert haben, hat sie aber nicht funktioniert. Daraufhin haben wir uns Gedanken gemacht, wie wir dieses Problem lösen können.

Uns kam dann die Idee, dass wir einfach ein paar Werte messen und währenddessen mit Hilfe eines Maßbands die Distanz messen, damit wir eine Funktion erstellen können. Dies konnten wir durch QTI-Plot sehr einfach durchführen und haben es geschafft, dass wir mit dem Infrarot-Sensor die Distanz messen können.

Damit sich unser Massagegerät bewegt haben wir mit einem Zahnschienensystem gearbeitet. Eine Zahnstange ist mit einer Teleskopschiene verbunden, welche wiederum an den Roboterarm befestigt ist. Zur Bewegung dieses Systems wurde ein Stepper-Motor verwendet, welcher mit dem dazu passenden Zahnrad verbunden war damit wir auf der Schiene hoch- und runterfahren können. Die eingefahrene Teleskopschiene hat die Länge 16 cm und einseitig ausgefahren 32 cm, welches genau der Bewegungsbereich darstellt, den wir uns vorher überlegt hatten.

Es gab nur das Problem, nämlich den Motor so an dem Stand Fuß zu befestigen, dass er a) der Bewegung nicht im Weg stand und b) möglichst am Anfang der Zahnstange angebracht zu sein, damit das entsprechende Zahnrad früh genug greift und wir das volle Beweglichkeitsspektrum der Teskopschiene. Gelöst haben wir dieses Problem schlussendlich mit einem Holzbrett, wo wir eine Vertiefung für den Motor eingefräst haben und einem Loch in eben dieser Vertiefung, sodass das Zahnrad auf der anderen Seite des Brettes stand und ohne Hindernisse an die Zahnstange herankam.

Um die optimale Höhe und Festigkeit für die Konstruktion zu erreichen, bohrten wir zwei zusätzliche Löcher in die Standfußstange und fixierten das Ganze mit schrauben. Wie man auf den Bildern sehen kann hat auf diesem Holzbrett dann auch der Arduino seinen perfekten Platz gefunden. Danach wurde er´s Zeit den Motor richtig anzusteuern, damit er die gewünschte Bewegung ausführt. Bei diesem Teil hatten wir ein großes Problem. Unser Motor wollte nämlich andauernd nur nach unten fahren und nie nach oben. Der Fehler war: Den Motor hatten wir auf unserer Schaltung so eingebaut, dass er von 2 Pins gesteuert wird, jedoch hatten wir im Code zu stehen, dass er von 4 Pins gesteuert werden sollte. Wir haben 2 Wochen gebraucht um diesen Fehler zu finden, was uns eine Menge Zeit gekostet hat. Der letzte Teil mit der Kopfkraulbewegung war der einfachste, da wir einfach bloß 2 For-Schleifen dafür benutzt haben, um einmal langsam den Kopf zu kraulen und danach schneller.

Vorstellen könnten wir uns neben offensichtlichen „Kleinigkeiten“ wie das Anbringen eines Getränkehalters oder eines Lautsprechers für entspannende Musik, dass man dem System eine Horizontale Komponente einfügt, sodass man es beispielsweise an einer Couch befestigt und mehrere Leute gleichzeitig gekrault werden. Außerdem würden wir gerne unseren Funktionsumfang erweitern mit beispielsweise einer Steuerungseinheit für Geschwindigkeit und Stärke der Kopfmassage

Alles im allem gesagt haben wir genau die Funktionen erreichen können, die wir uns vorgenommen haben. Unser Projekt lief zeittechnisch genau nach Plan und es gab weniger, wenn auch überraschendere, Probleme als wir erwartet hatten.

Hier findest du den vollständigen kommentierten Code:

code.zip