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Inhaltsverzeichnis
Einführung: Wir bauen einen Aufräumroboter der sich auf einem Tisch oder einer anderen flachen Ebenen frei bewegen soll und dabei Gegenstände erkennt und diese dann aufsammelt. Am Ende der getahenen Arbeit soll er wieder zu seinem Startpunkt begeben, der im Idealfall eine Plattfor ist, die ihn zu einem anderen Tisch fährt.
Was der Roboter können muss: Er muss Müll aufsammeln können, darf nicht aufhören bevor er fertig ist, muss dabei die Gegenständ alleine erkennen und darf auf keinen Fall dabei runterfallen.
Was der Roboter können sollte: Wichtig für den Roboter ist, dass er den Müll nicht verliert, wieil sonst die ganze Arbeit wieder von vorne anfängt. Er sollte außerdem wieder zu seinem Startpunkt fahren nachdem er fertig ist und er sollte sich nicht an zu großen Objekten die Zähne ausbeißen.
Was nett wäre: Der Roboter erkennt den unterschied zwischen Müll und anderen Gegenständen,die auf dem Tisch liegen. Cool wäre auch noch wenn er es schafft allen Gegenständen, auf einem vollem Tisch auszuweichen und nicht nur Müll aufsammeln,weil nur Müll auf dem Tisch liegt.
Was lassen wir Weg: Die Umgbung beschränkt sich auf inenräume und Tische, weil sich draußen zu viele Hindernisse befinden.
Gesamtprojekt
WallE
Aufgabenbereiche
- Tischabsuchen
- Gegestände erkennen
- zum Müll fahren
- Den Müll aufsammeln
- Nicht vom Tisch fallen
- Zum Startpunkt zurück fahren
Teillösungen
Tischabsuchen:
Auf dem Roboter ist ein Infrarotsensor mit Abstandsmesser dieser wird durch einen Servo dauerhaft bewegt bis er ein bestimmtes Objekt vor sich erkennt.
Aufgaben
-Sensor muss durch den Servo bewegt werden
-Servo muss stoppen wenn ein Signal vom Sensor war genommen wird
Wissen
-Kommunikation zwischen Servo und Sensor muss sehr gut funktionieren
Risiken
-Kommunikation zwischen Servo und Sensor funktioniert nicht.—> Plan B: Der Roboter fährt solange bis er die Tischkante erreicht, dreht sich dann um seine eigene Achse um ca. 170°. Wenn man diesen Vorgang wiederholt sollte der komplette Tisch abgesucht werden.
Gegenstände erkennen:
Der Roboter soll bei diesem Teilproblem Gegenstände erkennen. Dies wollten wir mit Ultraschallsensoren bewerkstelligen,die ein Signal aussenden, das dann von gegenständen reflektiert wird. Außerdem muss er den Abstand zum Gegenstand bestimmen und wir wollen den Signalbereich auf die Kanten des Tisches beschränken.
Aufgaben
- Untraschall muss permanent ausgesendet werden
- Das zurückkommende Signal muss erkannt und in eine Distanz umgerechnet werden
- Die Reichweite darf nicht über den Tisch hinauslaufen
Materialien
- Ultraschallsensor
Wissen
Die Reichweite des Ultraschallsensors muss noch rechachiert werden.
Risiken
Er erkennt die Gegenstände nicht. Die Konsequenzen wären sich einen Sensor Typ zu suchen.
Zum Müll fahren:
Aufsammeln:
Nachdem der Roboter am Gegenstand angekommen ist geht es nun darum, den Müll aufzusammeln und bei sich zu behalten. Dieses problem wollen wir mit einer Schaufel in Angriff nehmen und einem Korb in dem der Müll aufbewart. Die Schaufel sollte beim Fahren in der Luft sein und sollte zum aufsammeln abgelassen werden können.
Aufgaben
- Die Schaufel muss über dem Boden transportiert werden
- Die Schaufel wird am Zielstandort abgelassen
- Der Müll muss in den Korb gelegt werden
Materialien
- Blech
- Draht
- Holz
- Kleiner Motor
Wissen
Es müsste noch rechachiert werden wie wir die Schaufel bewegt kriegen.
Risiken
Schaufel kann nicht bewegt werden oder kann den Müll nicht aufsammeln durch einen Konstruktionsfehler. Es kann aber auch sein, dass der Roboter den Korb nicht trifft. Die Konsequenzen wären, die Konstruktion zu ändern oder eventuell eine Plattform zu bauen, auf die einfach nur alles rauf geschoben wird.
Nicht runterfallen:
Zum Startpunkt zurück:
Der Roboter soll erkennen wann der Tisch „aufgeräumt“ ist und dann zu seiner Startposition zurückehren indem er ein Infrarotsignal erkennt.
Aufgaben
-erkennen wann alle aufräumbare Objekte gesammelt wurden
-zur Startposition zurückkehren
Materialien
Infrarot Empfänger
Wissen
Wann ist der Tisch „aufgeräumt“(wann ist der Roboter fertig) ?
Risiken
Infrarotsender und Empfänger kommunizieren nicht wie geplant.–> Eine Funktion erstellen die sich den gefahrenen Weg merkt und diesen genau so zurückfährt.
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