Roboter als Maturaarbeit

[nic3008]

Hallo Zusammen, ich bin 17 Jährig, komme aus der Schweiz und brauche eure Hilfe.
Ich muss nächstens mein Thema für die Maturaarbeit (Matura=Abitur) abgeben und brauche euren Rat.
Ich habe mir gedacht, dass ich als Maturaarbeit einen Roboter bauen könnte. Nun ist meine Frage ,da ich noch nie etwas mit robotern zu tun hatte, ob es für mich möglich wäre innerhalb eines knappen Jahres etwas brauchbares hinzubekommen.

Ich habe echt keine Ahnung ob das möglich ist und hoffe auf eure Hilfe.
mfG nic 3008

[TomEdl]

Hallo nic3008!

Ich halte es für möglich, einen Roboter innerhalb eines Jahres zu planen und zu bauen. Allerdings besteht die Hauptfrage aus der Komplexität des Roboters. Einen einfachen Linienfolger ohne Mikrocontroller kann man innerhalb zwei Wochen entwickeln, einen so richtig komplexen Hexabot (mit Kamera und so Zeugs) nur in mehreren Jahren.

Also solltest du dir diese Fragen stellen:
* Was soll der Roboter können?
* Wie groß soll der Roboter werden?
* Will ich nur Bauteile/Schaltungsvariationen verwenden, die ich schon kenne?

Was ich damit sagen will: Die Machbarkeit hängt von den Ansprüchen ab, die du an deinen Roboter stellst - oder die von den Professoren von dir abverlangt werden.

Grüße
Thomas

[nic3008]

Danke schon mal für die schnelle Antwort! Was wäre denn deiner Meinung nach in einem Jahr möglich? Für einen Anfänger?

[TomEdl]

Nichts zu danken.

Hast du schon mal was mit Mikrocontrollern zu tun gehabt?

Gruße
Thomas

[nic3008]

Nein leider nicht. Ich interessiere mich aber seit einigen Jahren für Computer und hab ein wenig Ahnung davon. Ein bisschen Erfahrung mit Modellbau habe ich auch. Falls das hilft

[oberallgeier]

Hi nic,

willkommen im Forum.

... Schweiz ... für die Maturaarbeit ... einen Roboter bauen ...Diese Frage wird oft gestellt, da gibt es zahlreiche Entscheidungshilfen. Hier ist eine davon (klick). (https://www.roboternetz.de/robotertutorial1.html) Lies Dir das durch und dann kannst Du einiges schon mal selbst beantworten. Und da Du ja auch eher ein ziemlicher Anfänger bist, dürfte noch dieses hier helfen (nochmal klick). (http://www.mikrocontroller.net/articles/Absolute_Beginner) Auch Arbeitsgerät ist noch erforderlich (http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial:_Equipment) *ggg*.

Danach frag mal weiter. 1 Jahr ist lang - aber vermutlich musst Du zwischendurch noch ein bisschen lernen. Ich hatte nach etwa einem Jahr (m)ein erstes, eigenes Projekt realisiert - hatte bei ziemlich Null angefangen, etliche Grundlagen erarbeitet und dann kam dieses Ergebnis (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=390196&sid=e6449fa5314daf4448b8f1f9edccaab5#390196) raus. Aber Du kannst natürlich auch einen (fertigen) Bausatz hernehmen und Dich aufs z.B. Programmieren stürzen. Was hältst Du von dem Nibobee (ja, schon wieder klick)? (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=469748#469748&sid=e4e507df76b1fc5ca6e2fb63fc0d46e6) Finde ich total klasse!

So - und jetzt darfst Du mal ne Weile lesen. Viel Erfolg noch bei Deiner ersten Suche.

[nic3008]

Ok danke vielmals. Werde sehen was ich mache.
mfG nic3008

[Sergetg]

Darf ich fragen von wo aus der Schweiz du kommst?
Ich komme aus Diessenhofen (Thurgau).

Es ergibt Sinn wenn du die aller einfachsten Grundlagen der Elektronik kennst,
z.B was ist ein Wiederstand was ein Kondensator und so.
Es gibt zum Glück Fertige Schaltpläne in Büchern und Internet, somit halte
ich es für möglich einen Roboter (der z.B Hindernissen ausweicht) in einem
Jahr zu Bauen.

[TomEdl]

Was mir auch noch als Alternative einfallen würde:
Es kommt zwar darauf an, in welchem Fach du maturierst, aber wie wäre es, einen "künstlichen" Roboter zu programmieren? Wenn du dich mit PC-Programmierung auskennst, wäre dies eine Option.

Ich meine damit einen virtuellen Roboter, sozusagen das Studium von Künstlicher Intelligenz am PC.

Grüße
Thomas

[schandi]

Hallo nic3008


Möchtest du deine Maturitätsarbeit über den Einstieg in die Robotik, oder explizit über deinen Roboter schreiben?

Die Planung, der Bau und die Programmierung eines eigenen Roboters eignen sich sehr gut als Maturitätsarbeit und gibt auch genügend Stoff her, auch ohne dass noch allgemeine Dinge bezüglich Robotik angesprochen werden müssen.

Allerdings sollten die Ziele selbst bei einem Jahr Arbeitsdauer nicht zu hoch gesteckt werden.
Besonders, wenn du alles von Grund auf selbst erarbeiten möchtest bedeutet dies die Investition von sehr viel Zeit.
Es wird zu Fehlern kommen, welche nicht voraussehbar waren, und sich nicht auf die Schnelle lösen lassen.
Bevor du dich versiehst hast du schon zwei, drei wertvolle Wochen verloren.
So wirst du, wenn du Pech hast, rasch hinter dem Zeitplan liegen.
Um dies wieder wett zu machen müssen einige freie Nachmittage und Wochenenden investiert werden.

Wenn du selbst einen Roboter bauen möchtest, so wirst du nicht darum kommen, viel Geld zu investieren.
Allzu schnell kann es passieren, dass ein Teil nicht mehr funktionniert und ersetzt werden muss.

Diese Punkte sollen dich aber nicht entmutigen. Vielmehr sollen sie dich auf das Vorbereiten, was vielleicht passieren wird. =)
Sie stellen keine unüberwindbaren Hürden dar, und können mit viel Geduld gemeistert werden.
Meine persönliche Antwort auf deine Frage, ob es möglich ist, ein Roboter als Maturitätsarbeit zu bauen lautet somit ja.

Ich selbst schreibe gerade meine Maturitätsarbeit über den Bau eines Rasenmähroboters und stand vor rund einem Jahr vor derselben Frage wie du heute.
Seit Beginn des Jahres arbeite ich nun schon daran und es stecken über fünf hundert Stunden harte Arbeit darin.
Andere arbeiteten rund neunzig Stunden und sind nun fertig.
Wenn es dir möglich ist, und du deine Arbeit zusammen mit Jemandem anders schreiben kannst, so kann ich dir das nur empfehlen.
Denn das ist das Einzige, was ich an meiner Maturitätsarbeitswahl bereue. :D


Ich hoffe, ich konnte dir ein wenig helfen. :)

Grüsse
Andi


PS.: Von wo aus der Schweiz kommst du genau?

[wisda.noobie]

also mir persönlich wäre es zu riskant, so ein Projekt anzugehen ohne sich mit elektronik auszukennen. Bist du dir alles erarbeitet hast ist einiges an Zeit vergangen.


Ich baue momentan selber einen Roboter für die schule. Durch einen kleinen defekt an einem IC sockel wurde ich 2 wochen in meiner zeitplanung zurück geworfen, das ist schon ganz schön heftig. Aber immerhin konnte ich sofort losplanen und musste nicht erst alles lernen...


Also mein tipp: Achte darauf, genug "leerlaufzeiten" einzuplanen. Diese treten meist sehr unerwartet auf

mfg wisda.noobie

[oberallgeier]

Leute, was sollen diese Bedenklichkeiten? Der nic3008 wird das Risiko schon selbst beurteilen können - sonst hätte er nicht viel gelernt. Wer klettern kann, weiß, dass die persönliche Leistungsstufe erheblich davon abhängt, wie weit man sich zutraut, über die letzte Sicherung hinauszuklettern. Und ich weiß durchaus, dass man es sich damit so gefährlich machen kann, wie man es haben will. Das wird der nic3008 vermutlich/hoffentlich/sicher auch wissen. Aber es werden solche Bedenken immer wieder (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=337254&sid=077be1593cd827bb90262986d5883bd0#337254) geäussert.

Viel wichtier ist: das Forum ist IMMER da für Ratschläge und Hilfen.

[nic3008]

Also erst mal danke allen für die vielen Antworten und Gedanken.
Hätte nicht gedacht, dass noch so viel kommt.
Ich bin mir jetzt eigentlich ziemlich sicher, dass ich das ganze angehen werde.
Nun habe ich aber keine Ahnung was für ein Roboter mit welchen bestimmten Fähigkeiten ich bauen könnte. Habt ihr da irgendwelche vorschläge?
Wie schon gesagt sollte es etwas sein, dass für mich machbar ist. Würde mich über alle Vorschläge freuen.
mfG nic3008

PS Super Forum

[Sergetg]

Ich zähl mal auf was mir spontan einfällt

1. Wie ich schon erwähnt habe Hindernissen ausweichen.
2. Einer auf dedem Boden markirten Linie folgen (häufige Aufgabe für Roboter).
3. Kombination von Linie folgen und Hindernissen auf der Linie Ausweichen (ist auch zum Teil eine Disziplin an Roboterwettbewerben).
4. Abgründe erkennen und ausweichen (dass man ihn z.B auf einem Tisch fahren lassen kann ohne dass er runterfält).
5. Weisse und schwarze Klötze sortieren (weiss und schwarz weil diese mit einem Sensor wie er auch zum Erkennen von Linien für den Roboter unterscheidbar sind).

Kannst ja auch noch im Internet noch etwas rumschauen was andere Roboter so für Fähigkeiten haben.

[wisda.noobie]

auch noch interessant: Lichtquellen verfolgen, wärmequellen finden und löschen

[GoZu]

Hallo,

in unserer Schule hat in den letzten 5 Jahren immer eine Gruppe einen Roboter als Maturaarbeit gebaut. Dabei ging es immer primär um einen Linienverfolger, es wurden aber auch andere Dinge realisiert, wenn die Zeit dafür da war (fernsteuerung über PC, fernsteuerung über einen Playstation-Player, Bilderverarbeitung und Verfolgung von einer roten Kugel, usw.)

Es wurden dabei immer 3 Leute eingesetzt, einer für das Chassis, einer für die Elektronik und einer für die µC Software. Zeitlimit war eben 1 Schuljahr, allerdings war die richtige Arbeit auf 6 Monate begrenzt, da bei einem Wettbewerb teilgenommen wurde. Dieses Zeitlimit konnte eigentlich immer gut eingehalten werden.

Wenn du den Roboter baust, solltest du dir eine SEHR SEHR lange Zeit nur für das Design und für Ideen nehmen. Ein gut überlegtes Projekt wird viel schneller realisiert als ein Projekt, welches Hals über Kopf begonnen wurde. Also investiert ruhig mehr Zeit in die Designphase (und die Softwareüberlegungen).

Prinzipiell solltest du Grundkentnisse von Elektronik haben. Je nachdem wie gut du dich dann wirklich auskennst, kannst du dann alles selbst machen oder auf kleinere Hilfen zurückgreifen:
Zum Beispiel die Motoransteuerung: Du könntest die Platine selbst entwickeln oder fertige Bausätze verwenden. Oder für die Realisierung einer I2C Verbindung könntest du vorhandene Bibliotheken benutzen oder sie selbst schreiben... Eben genau auf solche Entscheidungen kommt es stark an, wieviel Zeit du wirklich dafür benötigst.
Ein weiteres Entscheidungsmerkmal wäre die Programmiersprache. Hast du zum Beispiel keine Ahnung von C, so musst du dich erst einmal in die Sprache einarbeiten, was sehr zeitintensiv werden kann. Assembler hingegen könntest du wahrscheinlich erste Versuche schneller realisieren, aber dann sollte das Projekt nicht allzu kompliziert werden.

Ich selbst habe aber keinen Roboter als Maturaarbeit gebaut, ich habe damals ein Messgerät entwickelt, deshalb kann ich dir nur über meine Erfahrungen davon erzählen:
Ein relativ großer Teil der Zeit wird bestimmt für das Einarbeiten der Thematik draufgehen. Ein weiterer sehr großer Teil der Zeit für die Fehlersuche. Das Programmieren / Löten / Entwickeln wird nicht so lange dauern. Wenn du das nötige Vorwissen hast und schon fertige Bibliotheken hast, wird der Bau eines neuen Roboter je nach Größe sicher auch in wenigen Monaten zu bewerkstelligen sein. Übrigens kannst du bei einem Linienverfolger von einem Preis von ca. 500 € ausgehen. Je nach Idee und Ansatz kann aber das Geld auch höher ausfallen... (der Roboter den ich zur Zeit baue kostete mich bis jetzt 700 € und es werden bestimmt noch 200€ dazu kommen. Geplant habe ich, dass er bis Anfang März fertig ist, wobei ich jeden Tag ca. 1-2 Stunden arbeiten werde. Allerdings habe ich schon Vorwissen, wodurch ich mich nicht mehr einarbeiten muss).

Ich hoffe ich konnte helfen.

mfg

[wisda.noobie]

Übrigens kannst du bei einem Linienverfolger von einem Preis von ca. 500 € ausgehen.mfg

also wenn du keine besondere aufgabenstellung hast wie z.B. der roboter soll mindestens 10m/s fahren oder so sollte das auch um einiges günstiger möglicher sein, vorrausgesetzt du machst alles selber und greifst nicht auf fertige teile zurück. da solltest du mit 100-200€ auskommen.

mfg wisdanoobie

[oberallgeier]

... kannst du bei einem Linienverfolger von einem Preis von ca. 500 € ausgehen ...Was soll der Unsinn? Können heisst hier ganz besonders NICHT müssen. Ein ziemlich schneller Linienverfolger (http://www.pololu.com/docs/0J32/2) ist der 3pi. Den gibt es in Einzelteilen, den gibt es fertig aufgebaut bei robotikhardware.de (http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/index.php?cPath=78&osCsid=1b6386c6136ea8ff6dc49c2d967665bf) für knapp 105 euro.

Und wer genug Grips hat (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=32371&sid=2ac422e65ea2214d5d40ae12341c7c5b) und sich nicht auf so high tech wie möglich und so teuer wies geht versteift, macht das mit dem sprichwörtlichen "einen Appel und einem Ei".

[schandi]

Hallo zusammen


Leute, was sollen diese Bedenklichkeiten?
Tut mir leid, wenn mein Beitrag pessimistisch rüber kam.
Dies sollte er keinesfalls.
Der Einstieg in die Robotik und Bau eines eigenen Roboter eignen sich gut als Maturitätsarbeit. :) (ich scheibe meine ja auch darüber)
Was ich wollte war lediglich, nic3008 mögliche Hindernisse aufzuzeigen.


Habt ihr da irgendwelche vorschläge?
Möchtest denn du einen Roboter, der etwas sinnvolles (Definition bleibt jedem selbst überlassen :) ) macht, oder einen Experimentierroboter, welcher mit den "Standard-Funktionen" bestückt ist?
Mit Standard-Funktionen meine ich die von Sergetg aufgezählten Aufgaben.

Als Experimentierroboter eignet sich, nach den Erfahrungsberichten der Tester, der NiboBee recht gut. Lies einfach mal den entsprechenden Thread (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=51033&highlight=nibobee) durch.

Beispiele für "sinnvolle" Roboter wären da:
-Rasenmäher
-Staubsauger
-etc. (da bringen dich womöglich die fertigen Projekte noch auf Ideen)

[nic3008]

Also erst einmal ein grosses Dankeschön an alle für die Unterstützung.
Ich habe mich nun definitiv dafür entschieden einen Roboter als Maturaarbeit zu bauen. Eine sehr interessante Idee finde ich den Vorschlag von wisda.noobie
Lichtquellen verfolgen, Wärmequellen finden und löschen

Aber auch die Vorschläge von Sergetg gefallen mir sehr gut.
Ich werde mir da noch Gedanken machen.

@schandi Ich denke ich möchte eher ein Experimentroboter bauen, Staubsauger etc. denke ich ist zu viel für ein Anfänger wie mich.

Ich bin für alle weiteren Anregungen offen und werde wohl innerhalb des nächsten Jahres einige Zeit in diesem Forum verbringen^^.
Nochmal Danke an alle die mir geholfen haben!
mfG nic3008

[Sergetg]

Ich weiss jetzt nicht was für eine Maturarbeit alles erwartet wird.
GuZu hat geschrieben, dass bei siener Schule sich drei Leute die verschiedenen Aufgaben um einen Roboter zu Realisieren aufgeteilt haben.
Je nach Erwartungen der Schule würde ich das Controllerboard nicht selbst entwerfen sondern auf ein fertiges oder auf ein Bausatz oder eine Bauanleitung zurückgreifen. Ich kann mir vorstellen, dass die Mechanik und das Programmieren genügend für die Maturarbeit hergeben.
Zudem ergibt es Sinn, wenn du dich bevor du dich auf eine bestimmte Aufgabe für den Roboter festlegst, informierst welche Aufgabe wie viele von welchen Sensoren benötigt, wie schwierig diese Sensoren angesteuert werden und so.

[Thomas$]

wenn man die Maturarbeit schreibt über den einstieg in die robotik und man schafft es nicht den roboter fertig zu bauen dennoch hat man reichlich geleistet und auch genug dokumentation dazuliefern kann dürfte es nicht mal ein großer miesepunkt sein wenn er nicht fertig wird nur durchgeplant sollte er schon sein. oder denk ich grad falsch?