Bestandteile eines Roboters

[Hectic]

Erstmal ein freundliches Hallo an alle!

Ich bin nicht nur hier im Forum nagelneu, sondern auch in
der Robotik. Deshalb stelle ich hier auch gleich mal eine
ganz einfache Anfängerfrage die, so weit ich gesehen habe,
so noch nicht gestellt wurde (hoffe ich):

Aus welchen Kompenenten besteht ein Roboter generell? Ich
meine damit aber nicht so Teile wie Widerstände und so,
sondern ganze Baugruppen(?). So viel ich mir vorstelle braucht
ein Roboter folgende Sachen damit es ein Roboter wird:
- Räder, Ketten, Beine, Schiffsschrauben, heiße Luft, usw.
damit er sich fortbewegen kann.
- Motor(en) mit Getriebe, damit wird das Zeug vom oberen Punkt
angetrieben.
- Sensoren, damit nimmt der Roboter die Umgebung war.
- Controllerboard, da wird alles andere angeschlossen. Durch
Programmierung von dem Teil erhält der Roboter seine "Intelligenz"
- Chassis, es muß ja auch alles irgendwo drangeschraubt werden.
- Akkus, Solarzellen, Benziner, irgendwas halt das die nötige
Energie für alles herbringt.

Klar, in so 'nen Roboter kann man alles mögliche einbauen, aber
vom Grundaufbau war's das, oder? Sehe ich das richtig, daß alle
elektronischen Teile (Motor, Sensoren, usw.) am Controllerboard
angeschlossen werden? Oder kommt da sonst noch was dazu?

Etwas nach Anleitung zusammenlöten bekomme ich hin, auch mechanisch
mache ich mir wenig Gedanken. Ich spiele mich mit dem Gedanken
selber einen Roboter aufzubauen, erst einfach (quasi: "Hurra, die
Räder drehen sich!"), und dann nach und nach einen Sensor mehr
reinbauen und kucken was sich damit anstellen lässt. Mein
endgültiges Traumziel wäre ein Roboter der sich mehr oder weniger
kontrolliert Geräuschen in der Wohnung nähert und dann Bilder in's Internet
schickt (könnte es aber auch wegstecken wenn er hin und wieder einen
unkontrollierten Suizid versuchen würde ).

Tut mir leid für den vielen Text! Ich hoffe ich hab's in meinem
übermüdeten Zustand einigermaßen verständlich hinbekommen. Danke
schon mal für's Durchlesen und für eventuelle Antworten.

Hectic

[williwilli]

Hallo Hectic ,

die Definition: "Roboter sind stationäre oder mobile Maschinen, die nach einem bestimmten Programm festgelegte Aufgaben erfüllen." Eine kleine Wetterstation, deren Controller alle 30 Sekunden die Daten auf einen externen Speicher schreibt, ist also auch schon einer ...

Aber Du hast nichts vergessen: Ein Roboter besteht aus Intelligenz (dem Controller), Sensoren (der Input), Aktoren (der Output, also auch Antrieb etc.) und der Energieversorgung.

Deine Idee, einfach anzufangen und Dich dann zu steigern, entspricht dem besten Vorgehen. Zu hohe Ziele gleich zu Beginn bedeuten meist Frust, und dann verliert man die Lust ... Schau Dich hier doch noch intensiv um. Viele Anfängerfragen werden beantwortet, und für die Fortgeschrittenen gibt's geballtes Wissen zur Lösung spezieller Probleme.

Viel Spaß mit uns...
Frohe Weihnachten!

[oberallgeier]

Hallo Hectic,

(nomen non est omen!?). Was für eine hübsche Frage nach den Komponenten von Robotern.

Wenn wir an die Wurzeln des Begriffs "Roboter" zurückgehen, kommen wir auf >roboti<, das ist tschechisch und heißt arbeiten - es waren also mechanische (Hilfs-)Arbeiter. Sehr frühe Science Fiction aus dem Tschechischen hat diesen Begriff geprägt und ist Allgemeingut geworden. (Lustigerweise ist einer der sehr späten literarischen Väter der Robotik, Asimov, auch slawischer Abstammung). Nun könnte man verschiedene Zitate aus aktuellen Richtlinien zu Robotern vorbringen (ich hasse Sekundärzitate - und Richtlinien sind eben ... nur Richtlinien). Ausserdem geht Deine Frage nicht in Richtung "Industrieroboter", sodass solche Richtlinien, die IMMER das Firmeninteresse einzelner Hersteller durchschimmern lassen, hier sowieso nicht helfen. Ihren Begriffshorizont könnte man mit einem Wort darstellen: Handhabungsautomaten.

Ich will mal mit Blick auf die Aktivitäten der meisten Roboterhersteller in diesem Forum so sagen:

Roboter sind Automaten, die vorzugsweise mobil sind und autonom auf begrenzte Aufgaben reagieren.

Im Unterschied zu Industrierobotern, die ein festes Programm mit sehr engen Toleranzen abfahren, sind das hier im Forum also meist mobile Automaten, die verschiedene Aufgaben erfüllen - sollen. Das geschieht im Rahmen der Funktion und Nutzung ihrer Aktoren und Sensoren und im Rahmen ihres Programmes bzw. entsprechend den Fähigkeiten ihres Programmierers.

Du hast zum Aufbau praktisch alles schon selbst gesagt, hatte ja auch williwilli bestätigt. Auch Deine Aufstellung ist fast fehlerfrei, Dein Arbeitsplan ist ziemlich perfekt. Ähnlich bin ich vor etwas über einem Jahr eingestiegen: Mikrocontroller "kennengelernt" mit einer klitzekleinen fertigen Experimentierplatine, Assembler, Leuchtdioden an- und ausmachen, erste Schritte in C, asuro, eigene Experimentierplatine(n) und ein erstes, kleines eigenes Projekt, das einen recht begrenzten Funktionsablauf erfüllen soll. Aber dieser Ablauf ist natürlich sehr persönlich geprägt.

Ach ja, etwas recht Wichtiges: Durchhaltevermögen *gggg* - wenns mal tagelang nicht klappt und man danach zum soundsovielten Male einen dämlichen, simplen, ganz offen da liegenden Fehler findet (und die Stelle in der Docu, wo steht, warum man DAS nicht macht). In solchen Fällen hilft dann die Telefon-(Forums-)-Seelsorge.

Viel Erfolg.

[Hectic]

Hallo und vielen Dank für Eure Antworten!

Da die Controllerboards und deren Programmierung wohl
die größte Hürde für mich darstellen hab ich mich als
erstes mal dazu in Eurem Wiki schlau gemacht. Das
RN-Control scheint für Anfänger ja schon was recht
vernünftiges zu sein und zudem im Preisbereich um die
50 Euro auch noch bezahlbar (Geld spielt für mich
leider eine große Rolle). Für ein fertiges Board hab
ich mich dennoch entschieden um einen Teil der Anfängerfehler
vorerst ausschließen zu können und sozusagen einen
"stabilen" Ausgangspunkt für meine Experimente zu haben.

Zwei Fragen dazu habe ich trotz Wiki und Forum aber
dennoch:

1. Motortreiber für zwei Getriebemotoren mit je 0.5 A
erscheinen mir etwas wenig? Für welche maximale
"Gewichtsklasse" von Robotern wird so ein Board in der
Regel verwendet wenn man von einem radgetriebenen
Roboter ausgeht, der sinnlos um Hindernisse herum
navigiert?

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EDIT: Frage 2 hat sich gerade erledigt! Hab's im Wiki gefunden.
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2. Scheinbar muß man sich bei robotikhardware.de noch
diverse Kabel zum Board extra bestellen. Allerdings
kosten die teilweise ebenso viel wie das Board selbst
(Dongel). Was für Kabel brauche ich denn um ein
geschriebenes Programm vom Rechner auf's Board zu bringen?
Ähm (jetzt bitte nicht lachen!) und wie schiebe ich das
Programm auf das Board? Wird da 'ne Software mitgeliefert
oder die Platine als Laufwerk erkannt? Wie kann ich mir
das als Laie vorstellen?

Uiuiui, da halse ich mir ja was auf

Liebe Grüße,
Hectic

[oberallgeier]

... Für ein fertiges Board ... entschieden ... Anfängerfehler vorerst ausschließen ... "stabilen" Ausgangspunkt ...

Diese Entscheidung ist nach meiner Meinung sehr gut. So hatte ich das auch gemacht (RNControl parallel zum asuro gekauft - und später auch eigene Platinen gelötet). Und: einiges Geld an der richtigen Stelle angelegt, kann viel Geld sparen.

... 1. Motortreiber ... je 0.5 A erscheinen mir etwas wenig? Für welche maximale "Gewichtsklasse" ...

Hier ist ein praktisches Berechnungsblatt für Deine Frage. Betrifft aber auch die von Dir so verachteten

... radgetriebenen Roboter ... der sinnlos um Hindernisse herum navigiert? ...

Bei diesem Satz muss ich schon schlucken. Nicht nur, weil die Aussage sehr negativ und etwas zu allgemein gehalten ist für meinen Geschmack. Es erinnert irgendwie jemand, der wegen schlechter Erfahrungen in einem Schulfach mit anderer Thematik einen ähnlichen Standpunkt einnimmt (Standpunkt - das ist ein Gesichtskreis mit dem Radius Null).

... diverse Kabel ... extra bestellen ... und wie schiebe ich das Programm auf das Board? ... Software ...

Auch wenn Du Dir Deine Frage schon beanwortet hast. Es gibt mehrere Kabeltypen. RNControl kannst Du mit einem voll bestückten (alle neun Adern) RS232-Kabel seriell über den Bootloader programmieren, weil die komplett ausgelieferte RNC bereits entsprechend programmiert ist. (Anmerkung: ich habe den originalen Controller beiseite gelegt und für entsprechende Fälle reserviert). Wenn Du "fabrikfrische" Controller verwendest, wirst Du Dich mit ISP beschäftigen müssen. Das läuft über Kabel die oft an der parallelen, manchmal an der seriellen, Schnittstelle hängen oder am USB-Port. Der USB-Port wird zusehends beliebter mit der steigenden Anzahl von Notebooks - ohne RS232 und ohne Parallelport. Manche "Kabel", sprich Programmierer, simulieren Hardware so, dass Du direkt aus der Programmierumgebung AVRStudio heraus flashen kannst. Flashen = Programm das als *.hex-File vorliegt in den Flashspeicher und z.T. auch ins EEPROM des Controllers laden; von dort liest es der Controller nach seinem Einschalten - falls der /RESET nicht aktiv ist *ggggg*; "hex" ist die Endung für die maschinenlauffähigen, eigentlichen Controllerprogramme. Für "normales" ISP wäre das frei verfügbare PonyProg eine der vielen Möglichkeiten einen solchen *.hex-File zu flashen.

Hoffentlich war das genug erzählt? Sonst gibts hier noch mehr brainware:
http://www.mikrocontroller.net/artic...olute_Beginner
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial
http://www.mikrocontroller.net/artic...R-GCC-Tutorial (WENN Du bei AVR bleiben sollest)
https://www.roboternetz.de/wissen/in...oprogramm_in_C

Die Liste ist unvollständig.

Schöne Feiertage, viel Erfolg beim Zusammenstellen Deiner Grundausrüstung - und viel Erfolg bei Deinen Projekten.

Nachtrag zu den Zweirädern: Ähnlich wie wir beim Snowboarden einen hübschen Satz haben "Snowboarding is as dangerous as you want to have it" sind auch zweiradgetriebene, sensorgestützte Roboter as complex (or sophisticated) as you want to have it.

[Hectic]

Danke, danke, danke! Im Ernst, diese Antworten sind viel wert für mich.
Vor allem, weil ich das Wiki ehrlich gesagt nicht allzu übersichtlich finde.

Für die Aussage "...sinnlos um Hindernisse herum navigiert?" möchte ich
mich entschuldigen. Die Navigation ist wohl einer der ersten großen Schritte
beim Roboterbau uns sollte demnach auf keinen Fall verachtet werden.

Nun ist es auch für mich an der Zeit Euch ein Frohes Fest zu wünschen.
Ich selbst muß mich jetzt erstmal eingehender mit den verlinkten Artikeln
befassen und schließlich ein paar Teile bestellen. Wenn alles (b)rennt melde
ich mich wieder, entweder mit einer Erfolgsmeldung oder mit noch mehr
nervenden Fragen

Hectic