Projektarbeit. Roboterbau. Von Natascha Gieser Gruppe 6

Transkript

1 Projektarbeit Roboterbau Von Natascha Gieser Gruppe 6

2 Inhalt: o Aufgabe 1 Leo : III.3 - Projektplanung - Umsetzung - Optimierung - Aufgetretene Probleme - Programmbeschreibung o Aufgabe 2 Stormy : II.4 - Projektplanung - Umsetzung - Optimierung - Aufgetretene Probleme - Programmbeschreibung

3 LEO Aufgabe III.3 Zur Fertigung: Es soll ein Robotersystem entwickelt werden, das ein Muster zeichnet, diese Aufgabe präzise ausführt und in der Lage ist, die Aufgabe zu wiederholen. Projektplanung: Um einen geeigneten Roboter für die uns gestellte Aufgabe zu finden durchforsteten wir die vorgegebenen Modelle des Mindstorm Programmes. Unsere Kriterien waren wie folgt: der Roboter sollte einen Stift halten können, sowie einen beweglichen Arm besitzen. Unter Betrachtung unserer Anforderungen an den Roboter entschieden wir uns für das Modell des Greifarmes, welches durch die Verwendung des Basiskastens gebaut werden kann. Um den Roboter an unsere gegebenen Rahmenbedingungen anzupassen mussten wir allerdings den Greifer durch einen Stifthalter ersetzten. Die Anleitung fanden wir ebenfalls im Programm. Umsetzung: Unser Roboter sollte in der Lage sein etwas zu zeichnen und dieses dann zwei weitere Male zu wiederholen. Dazu brachten wir den Roboter in die Ausgangssituation, bei der er den Stift erhoben hat. Bei der Abspielung des Programmes sollte unser Roboter den Stift auf das Blatt senken, einen Halbkreis zeichnen, den Stift wieder erheben und den Halbkreis mit erhobenem Stift wieder zurück zur Ausgangsposition bringen. Dieser Vorgang sollte dann zwei weitere Male wiederholt werden. Optimierung: Da der Roboter, wie wir ihn gebaut und programmiert hatten, den Stift lediglich in eine Richtung bewegen konnte, kam uns, angeregt durch Herr Malz, die Idee den Roboter so umzubauen, dass er den Stift ebenfalls in eine zweite Richtung bewegen konnte. Um dies zu bewerkstelligen mussten wir den Roboter allerdings verändern. Dafür verwendeten wir das Fließband und befestigten darauf den Roboterarm und diese beiden dann auf der Drehscheibe.

4 Aufgetretene Probleme: Da der Stifthalter den Stift nicht so fest umschließen konnte, wie eine normale Hand, verrutschte der Strich immer beim Aufsetzten des Stiftes. Wir wählten deshalb einen Stabilo Filzstift, da dieser durch seine Dicke und seine sechseckige Form besser im Stifthalter zu montieren war. Allerdings ließ sich das Problem dadurch nicht komplett lösen. Außerdem war der Arm des Roboters für das später angebrachte Fließband zu schwer, weshalb wir den Arm verkürzen und zusätzlich eine Fläche für Gewichte anbringen, um dem Roboterarm mit einem Gegengewicht entgegen zu wirken. Ein bei uns sehr häufig aufgetretenes Problem war die falsche Platzierung des Blattes, auf den der Roboter zeichnen sollte. Mehrere Male mussten wir das Programm deshalb abbrechen. Nach mehrfacher Wiederholung gelang es uns dann die richtige Position des Blattes zu finden und beizubehalten. Programmbeschreibung: Ausgangssituation dieses Programmes ist die erhobene Position des Roboterarmes. Zuerst senkt sich der Roboterarm und setzt somit den Stift auf dem Papier an. Dies erledigt der Motor, der an B angeschlossen ist. (Anmerkung zu Bild: Grad-Zahl bei erstem Baustein falsch; richtig: 200) Danach bedingt der Motor, der an C angeschlossen ist, die halbkreisförmige Bewegung links. Nun bewegt sich der Roboterarm und somit der Stift nach rechts, dies in eine anderen Richtung, als der halbkreisförmige Strich. Bedingt wird diese Bewegung durch den Motor, der an D angeschlossen ist und das Fließband bewegt. Nun wird der Roboterarm wieder erhoben, das Fließband fährt zurück und die halbkreisförmige Bewegung wird in die entgegengesetzte Richtung ausgeführt und somit wieder in die Ausgangssituation zurückgebracht. Durch die Schleife wird das Programm drei weitere Male wiederholt.

5 STORMY Aufgabe II.4 Mit Kommunikationsfähigkeit: Es soll ein Roboterwesen entwickelt werden, das: Mindestens zwei verschiedene Signale von dir deuten kann, auf jedes Signal mit einem anderen Verhalten reagiert und ein Signal gibt, auf das du reagieren kannst. Projektplanung: Da wir für die Bewältigung dieser Aufgabe einen Roboter mit mehreren verschiedenen Sensoren benötigten, entschieden wir uns für die Anleitung des Hundes, da dieser zwei Sensoren eingebaut hatte. Umsetzung: Unser Roboter sollte in der Lage sein auf zwei, von uns gegebene, Signale zu reagieren und uns eines zu geben, auf das wir reagieren sollten. Zuerst machten wir uns Gedanken, welche Signale für die Bewältigung der Aufgabe am besten waren und entschieden uns zunächst wie folgt: der Roboter sollte sich einmal hinsetzten und das andere Mal mit dem Kopf nicken, wenn wir ihm das jeweilige farbliche Signal gaben, bellte er, so sollten wir ihn mit Hilfe des Berührungssensors streicheln. Optimierung: Da wir lediglich ein Signal des Roboters programmiert hatten, gab es nur eines, auf das wir zu reagieren hatten. Deshalb entschieden wir uns mit Hilfe eines Zufallprogrammes, den Roboter realitätsnaher zu gestalten. Wir wählten drei verschiedene akustische Signale aus, auf die wir unterschiedlich zu reagieren hatten und fügten sie in das Zufallsprogramm ein, so war es für uns nicht abzusehen, welches Signal der Roboter uns geben würde. Zusätzlich wollten wir den Ablauf des Programmes besser gestalten, indem der Roboter eine Strecke abläuft, auf der die verschiedenen farblichen Signale zu sehen sind. Dazu mussten wir den Roboter wie folgt umbauen: die vorderen Beine bekamen bewegliche Räder und die hinteren Räder fixierten wir, sodass der Roboter sich mithilfe der Hinteren abstoßen konnte. Aufgetretene Probleme:

6 Dadurch, dass der Roboter vor der Reaktion auf unsere Signale lief, bekamen wir Probleme ihn sich setzten zu lassen, da je nach Entfernung der farblichen Signale und der Ausgangssituation der Beine der Roboter eine andere Position der Beine besaß. Deshalb entschieden wir uns den Roboter auf unser Signal anders reagieren zu lassen: er sollte bellen. Auch war unser ursprünglicher Plan die farblichen Signale auf dem Boden zu befestigen und den Roboter darüber laufen zu lassen nicht umzusetzen, da der Farbsensor diese nicht mehr erfassen konnte. Deshalb befestigten wir die farblichen Signale auf einer Erhöhung, die klein genug waren, damit der Roboter sie problemlos überlaufen konnte, allerdings nicht zu klein, sodass der Farbsensor das Signal nicht mehr erfassen kann. Programmbeschreibung: (Gesamtes Programm) Ausgangssituation ist der stehende Roboter mit gerade auf dem Tisch aufliegenden Beinen. Zuerst werden die hinteren Beine des Roboters in entgegengesetzte Richtungen gebracht. Danach beginnt eine Schleife, in der der Roboter die Beine immer wieder hin und her bewegt, dabei werden die beiden Beine immer phasenversetzt bewegt. Die Schleife endet erst, wenn der Roboter auf das blaue Farbsignal trifft.

7 Gleichzeitig läuft die Schleife ab, die einen Schalter beinhaltet. Die Schleife wiederholt sich zwei Mal. Bekommt der Roboter ein rotes Signal bellt er, bekommt er ein blaues bewegt er den Kopf hoch und runter. Um dem Roboter vor und nach der Ausführung des Signales Zeit zum Laufen zu geben haben wir vor dem Schalter und vor der Schleife eine Pause eingefügt, ebenso nach dem Schalter, allerding befindet sich diese Pause noch in der Schleife. Nach der Schleife macht der Roboter erneut eine kurze Pause. Dann gibt er ein zufälliges Signal, auf das reagiert werden muss. Zur Auswahl stehen: 1.Der Roboter bellt, er muss am Berührungssensor gestreichelt werden, bei Erfüllung der Aufgabe antwortet er mit Fantastic 0.Der Roboter schnüffelt, dann muss ihm ein schwarzes Farbsignal gegeben werden, bei Erfüllung der Aufgabe antwortet er mit Good job 2.Der Roboter weint, dann muss ihm ein gelbes Farbsignal gegeben werden, bei Erfüllung der Aufgabe antwortet er mit Thank you

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