Facharbeit: Bau eines Roboters

[catchme]

Hallo!
Ich möchte euch hier meine Facharbeit vorstellen, in der ich als praktischen Teil einen Roboter bauen musste/_durfte_ ;D
Die Facharbeit ist mittlerweile fertig und abgegeben, nachdem das Wochenende durchgefeiert wurd hab ich nun Zeit sie euch vorzustellen.
Also hier erstmal die Eckdaten, was an Sensorik verbaut ist:
- 2 mal Sharp GP2D12
- 5 CNY 70 als Liniensensor
- ADNS-2610 als Maussensor
- BPW21 als Helligkeitssensor
- Devantech SRF02-Sonar

Als Motoren kamen Schrittmotoren zum Einsatz, die habe ich von mir-elektronik.de bezogen.
Bezeichnung: VEXTA Cxxxx-9212
Nennspannung: 3,18 V
Phasenstrom: 1,06 A
Haltemoment: 35 Ncm
Die Motoren kann ich echt empfehlen, v.a. mit der Konstant-Strom Ansteuerung ist die Leistung der Motoren sehr gut!
Ich habe dabei nichtmal den Phasenstrom vollständig ausgereizt, um noch etwas am Stromverbrauch zu sparen.

Akkus wurden übrigens ein 14,4V Pack mit 1,4Ah von pollin verbaut. Reicht im Endeffekt etwa für 30 Min Laufzeit.

Als Hauptprozessor kam ein ATmega32 zum Einsatz.

Die Laufräder sind auch von pollin.de, sowie das PICO-Plug Bluetooth Set, mit dem ich die Funkverbindung herstelle!

Alle Platinen wurden von mir selbst designt und auf Lochraster aufgebaut, da ich (noch) keine Möglichkeit besitze, mir Platinen selbst zu ätzen.
Dafür sind sie trotzdem recht kompakt geworden, wie ich finde!
Bei Bedarf kann ich die in Lochmaster 3.0 erstellten Layouts entweder als .bmps oder als Lochmaster-Dateien einstellen!

Ich habe folgende Boards konstruiert:
- Schrittmotor Ansteuerung mit Anschluss nach RN-Definition und einem Jumper zum Umschalten zwischen Half/Full-Step
- Einen Transimpedanzverstärker, der den Kurzschlusstrom des BPW21 in eine analoge Ausgangsspannung umwandelt
- LM75 Platine mit I2C Anschluss
- Eine LCD-Platine mit Anschluss nach RN-Definitionen
- Platine mit für 5 OPs, die als Vergleicher eingesetzt werden. D.h. sie können die Ausgangsspannung eines CNY-70 in ein digitales Signal umwandeln.
Ideal für Liniensensoren, denn man muss keine wertvollen AD-Pins verschwenden. Der Schaltplan ist von robotmaker.de
- Ein Mainboard mit folgenden Anschlüssen:

• - 2 Schrittmotor-Platinen
  - 1ne OP-Platine wie oben beschrieben
  - LCD-Anschluss nach RN-Definitionen
  - 3-Pin Analogeingänge auch nach RN-Definitionen
  - einen Servo-Ausgang
  - an zwei IO-Pins hängen Transistoren
  - anschlüsse für einen Maussensor mit two-wire serial inteface
  - RS232 ausgang (mit MAX232)
  - I2C-Interface an 4-Pin Stecker

Was kann der Roboter nun alles messen?
- Wegstrecke in Zentimeter über den ADNS-2610 messen
- Die Drehung auf 0,1° genau auch mit dem ADNS-2610 messen
- Beleuchtungsstärke in lux messen
- Entfernung mit dem GP2D12
- Entfernung mit dem SRF02
- Temperatur auf 0,5°C genau

Welche Verhalten wurden implementiert?
- Einer Linie nachfahren
- Den Hellsten Punkt finden
- Hindernissen ausweichen
- Sobald bei Geradeausfahrt eine Drehung von >3° registriert wird, wird der Kurs automatisch korrigiert

Die ganzen Messdaten werden zum eine auf dem LCD-Display ausgegeben, zum andern kann man auch eine Verbindung mit dem PC herstellen
und sich die Daten in einem selbst-geschriebenen VB-Programm anzeigen lassen!

Auch Bilder will ich euch nicht vorenthalten! Ich habe leider nur die drei, und kann auch keine mehr schießen, da der Roboter nun bei meinem LK-Lehrer steht!
Im Anhang findet ihr auch die Facharbeit als PDF!

Last but not least möchte ich euch allen für eure Arbeit an der RN-Wiki und hier am Forum danken, denn ohne diese ganzen Informationen wäre ich nie so weit gekommen. Durch diese Seite bin ich zunächst überhaupt zum Ersten mal mit Roboterbau in Kontakt gekommen! =D> =D>

EDIT:
Ich kann auch bei Bedarf meinen AVR-GCC Code bereitstellen. Er enthält Routinen zur Kommunikation mit einem SRF02, LM75, Servo, ADNS-2610 uvm.
Ich habe es z.b. auch hinbekommen, das LCD ohne die Rw-Leitung anzusprechen!

greetz max

[UriAn]

Sieht sauber gearbeitet aus, sehr schön.

MfG René

PS: kann man ihn nicht sogar noch erweitern (noch eine Ebene)???

[UlrichC]

Hi,
ich war erstaunt, soetwas als Facharbeit zu lesen.

Sehr gut ausgearbeitet, überzeugendes Ergebnis!

Schöne Grüße
Christian

[LuK-AS]

Hallo Max,

wie hast Du das PICO-Plug Bluetooth Set denn eingebunden, hast Du hierzu einen Schaltplan gemacht und wo zapfst Du die Platine an?

Zum Rest kann ich nur sagen "Respekt"

Gruss
Clemens

[Reeper]

Von mir auch Respekt!

Tolles Projekt und Durchführung

Wie bist du eigentlich mit dem PicoPlug zufrieden, arbeitet dieser Zuverlässig?

Gruß
Stefan

[patti16]

Von mir kann ich auch sagen das es gut Ausgearbeitet ist, Schönes Projekt.


gibt bestimmt ne gute Note.

gruß
patrick

[3TageBart]

sieht vom Aufbau her dem ct bot sehr ähnlich....

[catchme]

PS: kann man ihn nicht sogar noch erweitern (noch eine Ebene)???

Jep, hab ich extra so gemacht dass ich es später evtl. noch aufstocken kann.
Aber erstma hab ich genug (nur für wie lange... ) ;D

ich war erstaunt, soetwas als Facharbeit zu lesen.

Hab ich hauptsächlich meinem echt coolen Physik LK-Lehrer zu verdanken. Ich habe mich in der schriftl. Ausarbeitung der Facharbeit auch eigentlich auf fast rein physikalische Aspekte beschränkt.

wie hast Du das PICO-Plug Bluetooth Set denn eingebunden, hast Du hierzu einen Schaltplan gemacht und wo zapfst Du die Platine an?

Wie meinst du das genau? Also ich habe es einfach über den Stromstecker mit 5V Spannung von dem integrierten Schaltnetzteil versorgt. Der RS232-Anschluss dürfte ja klar sein..
Und von der Position her, das Pico Plug liegt einfach über dem Mainboard!

Wie bist du eigentlich mit dem PicoPlug zufrieden, arbeitet dieser Zuverlässig?

Nicht so wirklich. Die Reichweite ist echt mies, das geht nur im Umkreis von ca. 6m. Und auch die Übertragung ist fehlerhaft. Ich hatte den Roboter mal angeschaltet auf dem Fensterbrett stehen, und wollte von meinem Laptop aus (der am schreibtisch steht) ein kommando senden, um den Servo zu drehen. Nur leider verstand der Robi das als Kommando für den rechten Motor... Den Rest kannst dir vorstellen, zum Glück bin ich schnell genug aufgesprungen und habe es gerade noch geschafft ...
Ich habe das Picoplug eigentlich nur wegen des konkurrenzlosen Preises genommen.

sieht vom Aufbau her dem ct bot sehr ähnlich....

Jep, du hast recht. Habe mich auch daran orientiert. Z.b. ist sogar die Maussensor-Platine orginal aus dem C't bot, da ich die nicht auf Lochraster hab aufbauen können. Aber z.b. hat mein Roboter nicht das bekannte Problem, dass der Maussensor zu hoch sitzt. Der ist nämlich in der hinteren metallernen Stütze integriert.

Ansonsten ein dickes DANKE für euer Lob und eure Zusprüche
greetz max

[Reeper]

Hmm, dass mit dem PicoPlug habe ich mir gedacht.
Ich war mit meinem auch nicht zufrieden, es hätte ja sein können, dass es ein Einzelfall war.
Nun habe ich mir das bestellt:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ze...585&highlight=
Ich berichte, wenn es geliefert wurde

Ach ja: Gute Reflexe


EDIT:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/vi...=250141#250141
Habe den BTS1009 mittlerweile und bin damit sehr zufrieden

[jackalice]

Ich kann auch bei Bedarf meinen AVR-GCC Code bereitstellen. Er enthält Routinen zur Kommunikation mit einem SRF02, LM75, Servo, ADNS-2610 uvm.

Hi Max,
Kompliment zu der Arbeit!! Ich beschäftige mich auch grade mit dem ADNS-2610 und möchte diesen zur Positionsbestimmung einsetzen... könntest du den C-Code zur Verfügung stellen? Dann müsste ich nicht von ganz vorne anfangen

Danke
j.a.