Roboterbau geeignet als Maturaarbeit (Abi)?

[schandi]

Hallo zusammen

Erst mal möchte ich mich kurz vorstellen:

Ich bin ein 18jähriger Schüler an einem Gymnasium in Winterthur. Ich bin nun in der 3. Klasse und muss mich langsam für ein Maturaarbeitsthema entscheiden (in Deutschland ist das die Abi, wenn ich richtig informiert bin).
Ich interessiere mich zwar schon seit längerem für die Robotik, habe mich aber noch nie selbst an den Bau eines Roboters gewagt.
Deshalb würde ich gerne einen solchen Roboter bauen.


Idee:

Ich würde gerne einen Roboter bauen, der in einem Wasserbassin schwimmt. Dieser sollte sich mit acht Motoren fortbewegen.
Sobald er einem Rand zu nahe kommt, sollte er das mittels 6 Sonarsensoren bemerken und die Richtung entsprechend ändern.


Doch genug geredet. Ich habe zwei Fragen:
1. Kann ich als Anfänger im Umgang mit der entsprechenden Hardware meine Idee überhaupt umsetzen?

2.Wenn ja: Wie würdet ihr mir empfehlen, zu beginnen?


Ich hoffe, ihr könnt mir helfen.

Gruss
Andi

[oberallgeier]

Hi schandi,

willkommen im Forum.

... muss mich langsam für ein Maturaarbeitsthema entscheiden ...

Entscheidungen kann man ja auch schnell fällen.

... Roboter bauen, der in einem Wasserbassin schwimmt ... acht Motoren ... 6 Sonarsensoren ...

Mein erster eigener Roboter (nach einem knappen Jahr Elektronik lernen, C lernen, viele Tests mit Sensoren und Motoren machen, noch mehr Fehler an eigener Software suchen und ausbessern, Fehler an eigenen Platinen ausbügeln und und und) hatte zwei Motoren und sechs, teils verschiedene, optische Sensoren. Wenns Dich interessiert - dann klick hier.

... Kann ich als Anfänger im Umgang mit der entsprechenden Hardware meine Idee überhaupt umsetzen ...

Es fehlen noch ein paar Angaben:

a) Wann musst Du das Thema bekanntgeben (ab jetzt) ?
b) Wann muss die Arbeit abgegeben werden (ab jetzt) ?
c) Hast Du schon (Unterwasser-) Boote mit Motorantrieb gebaut ?
d) Ist Dir die Note wichtig oder sehr wichtig ?

Und - relativ unwichtig:
z) Wieviel Zeit und Geld kannst bzw. willst Du dafür aufwenden? Einmal Zeit pro Woche und dann mögliche bzw. aufwendbare Zeit insgesamt (in Stunden).

Ach ja, ein hübsches Beispiel als Möglichkeit zu Deiner Fragestellung (na ja, schwimmfähig dürfte seine Holzplatte sein, nicht der ganze Roboter) wäre - schon von der geplanten Komplexität her - vermutlich dieser Aufbau von KiwiJoghurt.

[schandi]

Vielen Dank für deine rasche Antwort.

... muss mich langsam für ein Maturaarbeitsthema entscheiden ...

Entscheidungen kann man ja auch schnell fällen.

Da stimme ich dir voll und ganz zu.
Viel mehr kann ich dazu nicht sagen, ausser dass ich mich nun etwa seit einem Monat mit der Themensuche befasse und mich für den Bau eines Roboters entschieden habe. Diese Entscheidung wurde nicht aus einer Laune heraus gefällt. (was du ja wahrscheinlich sagen wolltest)

... Roboter bauen, der in einem Wasserbassin schwimmt ... acht Motoren ... 6 Sonarsensoren ...

Mein erster eigener Roboter (nach einem knappen Jahr Elektronik lernen, C lernen, viele Tests mit Sensoren und Motoren machen, noch mehr Fehler an eigener Software suchen und ausbessern, Fehler an eigenen Platinen ausbügeln und und und) hatte zwei Motoren und sechs, teils verschiedene, optische Sensoren. Wenns Dich interessiert - dann klick hier.

In dem Fall ist die Idee "etwas" zu hoch gegriffen meinst du?

Es fehlen noch ein paar Angaben:

a) Wann musst Du das Thema bekanntgeben (ab jetzt) ?
b) Wann muss die Arbeit abgegeben werden (ab jetzt) ?
c) Hast Du schon (Unterwasser-) Boote mit Motorantrieb gebaut ?
d) Ist Dir die Note wichtig oder sehr wichtig ?

Und - relativ unwichtig:
z) Wieviel Zeit und Geld kannst bzw. willst Du dafür aufwenden? Einmal Zeit pro Woche und dann mögliche bzw. aufwendbare Zeit insgesamt (in Stunden).

a) Am 29. Mai ist Bekanntgabe des Themas und Betreuers. (Allerdings sollte beides so früh wie möglich schon entschieden sein.)
b) Anfangs Dezember muss die Arbeit komplett fertig sein.
c) Ich habe vor einem Jahr ein ferngesteuertes Boot selbstgebaut. Die Hardware war allerdings schon programmiert. Ich musste sie nur noch aufeinander abstimmen und in meinen Rumpf einbauen.
d) Natürlich ist mir die Note wichtig. Allerdings macht es bei mir keinen Unterschied, ob jetzt "gut" oder "sehr gut" im Maturazeugnis steht.

z) Zeit: 90 Stunden werden während der Schulzeit bereitgestellt. Allerdings ist mir sehr wohl klar, dass dies niemals reichen wird, um das Projekt anständig hinzubringen. (Aber für was hat man noch Wochenden?)
Zum finanziellen: Mit wie viel muss denn da so gerechnet werden?(grössenordnung: 200Euro/400Euro/600Euro/800Euro?)


Danke für deine Einschätzung

Gruss
Andi

[oberallgeier]

Hi,

hatte gerade einen DSL-Ausfall (ich wohne im Hinterwald) - melde mich bald ausführlich.

[oberallgeier]

... In dem Fall ist die Idee "etwas" zu hoch gegriffen meinst du? ...

Na ja - etwas anspruchsvoll ist es sicher, kommt eben auf Deine Vorkenntnisse an. Wenn Du im Sommer nicht zum Boden- oder Zürchersee zum Kiten willst - oder sonstwas Sinnvolles machen - dann bringt das ja einige Zeit ein *gggg* - wär aber fast schade, zu viel zu opfern.

... 29. Mai ... Anfangs Dezember muss die Arbeit komplett fertig sein ...

... 90 Stunden werden während der Schulzeit bereitgestellt... noch Wochenden? ...

Das Alles klingt nicht nach zuuuu reichlich Zeit.

Schätzen wir mal ein bisschen ab:

Boot (aus dem Modellbaubereich - dann ist recht viel vorgearbeitet) mit Antrieb. Deine acht Motore hatten mir ein UBoot suggeriert. Wenns ein Oberwassergefährt sein könnte, denke ich, dass mindestens ein Antriebsmotor und ein Bugstrahlruder eine sehr gute Wendigkeit ergeben. Vielleicht zwei (am Besten parallele) Hauptantriebe und notfalls noch ein zweites Querstrahlruder im Heck. Da könntest Du Zeitbedarf und Kosten selbst gut schätzen.

Jetzt fehlt der Controller (oder mehrere), die Sensorik und die Software. Als Controller mit Möglichkeit gleich zwei Motore bis je 0,6 A zu treiben wäre die RNControl zu nehmen. Für die gibt es auch passende Motoransteuerplatinen für dickere Antriebe.

Zu Sonar fehlt mir, genaugenommen jegliche Übersicht (ich dachte immer, das sei etwas für Unterwasser-Messung). Aber es gibt Ultraschall-Module - die auch mit der RNControl von oben ausgewertet werden können (bei I2C vermutlich sogar mehrere an einem Bus).

Sagen wir mal - rund 100 bis 200 Franken (oder Euro - so genau schätze ich nicht) für die Controller, gute US-Module kosten das Stück rund 20 bis 50 Euro.

Software:
Kannst Du C? Wenn nicht, könnte es sinnvoll sein mit Bascom - einem Basicdialekt - zu arbeiten. Kann ich nicht, damit sollte aber angeblich die Einarbeitung schnell gehen - schneller als bei C (nur C find ich halt "besser" - das ist eine seeeehr persönliche Meinung).

Meine Arbeitsweise sähe jetzt so aus, dass erstmal die Motoren "im Trockendock" (Controller etc. und Motoren am Arbeitstisch) softwaremässig in Betrieb genommen werden. Dann mal einen Sensor ansprechen. Dann zwei - mehr als zwei dürfte nach funktionierenden zwei nicht allzu schwer sein. Ohne Lernphase für die Sprache vermute ich hier drei, vier Monate intensive Arbeit. Danach solltest Du aber drei Motoren getrennt voneinander ansteuern können nach Richtung und Drehzahl (vielleicht erstmal ohne Drehzahlregelung) und auch sinnvolle Echosignale von den Sensoren bekommen.

So - nun dürfte es nicht allzu schwer sein, dass Ding im Wasser rumfahren zu lassen, ohne dass es an den Beckenrand stößt. Dazu liefere ich Dir ein Beispiel (allerdings ist mein Fahrzeug total Oberwasser - es fährt auf Rädern im trockenen Keller).

Alles natürlich eine Abschätzung - ohne Garantie auf Fehlerfreiheit und meine ganz persönliche Meinung. Man könnte die Platinen z.B. selbst bauen, andere Platinen nehmen etc. So - überlegen und entscheiden musst Du selbst. Egal wie es geht - ich wünsche Dir viel Erfolg.

Nachtrag: Aus einer gewissen Erfahrung beim Betreuen von Diplomarbeiten heraus noch eine Möglichkeit: HEUTE eine Controllerplatine und zwei kleine Motoren kaufen. Dann könntest Du bis Ende März / Mitte April diese Motoren am Laufen haben oder nicht. Danach wäre noch Zeit, ein anderes Thema zu suchen. Ach - m.... - ich hatte den Rudergänger(servo) vergessen. Kosten - je nach Größe - sagen wir von 10 € aufwärts - und softwaremeässig nicht all zu komplex zu bedienen.

[schandi]

Vielen Dank, für deine Hilfe.


Ich werde mir heute mal den PRO-BOT128 zulegen und mich damit befassen. Danach schaue ich weiter.
Nochmals Danke für deine Hilfe und Tipps.


Gruss
Andi