LEGO MINDSTORMS PRÄSENTATION. PPS im Sommersemester 2007

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Paul Schmid
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1 LEGO MINDSTORMS PRÄSENTATION PPS im Sommersemester 2007

2 WARUM LEGO MINDSTORMS? Sehr einfaches Stecksystem, daher einfaches Zusammen- und Auseinanderbauen Sensoren, Motoren und die Zentraleinheit (der RCX) passen hervorragend zu den anderen Lego und Lego Technik Bauteilen Sehr einfache Programmierung (C, Java, oder die Mindstorms-eigene Sprache) Viele von uns waren früher schon Lego-Freaks ;) 2

3 DIE BAUTEILE VON MINDSTORMS (1) Der RCX ist die Haupteinheit eines jeden Lego Roboters Enthält CPU und Programmspeicher 3 Sensorenausgänge 3 Motorenausgänge 3

4 DIE BAUTEILE VON MINDSTORMS (2) Lichtsensor Motoren Drucksensor 4 Umdrehungssensor

5 UNSER PROJEKT: FOTOS 5

6 Glas GESAMTVERLAUF Füllstationen 1. ButlerBot holt Glas 2. Fernbedienung gibt Befehle 3. Legt das Glas auf Wagen 4. Wagen holt verschiedene Flüssigkeit von den Füllstationen Fernbedienung Legt das gefüllte Glas zurück auf ButlerBot 6 6. ButlerBot bringt das Glas zurück ButlerBot Wagen und Förderband

7 Greifarm DAS FÖRDERBAND Wagen Controller Füllstationen Sensoren LED 7

8 FUNKTIONSWEISE Der Wagen bekommt das Glas Er fährt ab Bei einer leuchtenden LED hält er an Der Greifarm wird ausgestreckt und aktiviert die zuständige Füllstation Der Greifarm wird zurück gezogen, sobald die LED nicht mehr leuchtet Der Wagen fährt zur nächsten Station 8

9 DER WAGEN Der Wagen auf dem Förderband Lichtsensor Drucksensor 9 LED unter den Schienen Stopper am Ende der Bahn

10 FÜLLSTATIONEN NR. 1 + NR. 2 10

11 FÜLLSTATIONEN NR. 3 + NR. 4 11

12 KOMMUNIKATION 12

13 VORTEILE Objektorientierte Sprache (Java) Threads (tasks) Lego Mindstorms PPS SS 07 Arrays (auch mehrdimensionale) eine gut dokumentierte API 13

14 S2 = true Nein Ja (Stop-LED leuchtet) anhalten Ausleger ausfahren JAVA IMPLEMENTIERUNG if(sensor.s2.readvalue()>schwellwert){ // anhalten Motor.A.stop(); Lego Mindstorms PPS SS 07 } // Ausleger ausfahren // -> Methode ausleger() aufrufen ausleger(); 14 (Das Diagramm entspricht dem Programm-Code)

15 BUTLERBOT Lego Mindstorms PPS SS 07 15

16 PROGRAMMSCHEMA nein ja stop Gabel runter nein Go? turn ja Gabel runter move Base? turn ja IR? nein move nein IR send Glas? ja Lego Mindstorms PPS SS 07 nein Glas? ja stop Gabel hoch Glas zurück an Gast... 16

SENSORIK Lichtsensor links Multiplexer (4 Tastsensoren) Lichtsensor rechts 14.06.

17 SENSORIK Lichtsensor links Multiplexer (4 Tastsensoren) Lichtsensor rechts RCX 1 RCX 2 Lego Mindstorms PPS SS 07 Motor Rad links Motor Hebemechanismus Motor Rad rechts Odometrie rechts Odometrie links 17

18 4 SENSOREN -> 1 EINGANG? Multiplexer Lego Mindstorms PPS SS 07 Widerstände in 2er Potenzen Rückschluss auf geschlossene Schalter Schalter müssen diskreten und nicht kontinuierlichen Output liefern 18

LINIENVERFOLGUNG 2 Lichtsensoren unterscheiden dunkel und hell, sprich schwarzer Streifen und heller Tisch Folgen der Kante eines schwarzen Streifens Problematik: Bei verändernden

19 LINIENVERFOLGUNG 2 Lichtsensoren unterscheiden dunkel und hell, sprich schwarzer Streifen und heller Tisch Folgen der Kante eines schwarzen Streifens Problematik: Bei verändernden Lichtverhältnissen sind die eingestellten Sensorwerte für hell und dunkel nicht mehr korrekt Lösung: Bei jedem Start Werte auslesen und Mittel als Schwelle setzen Lego Mindstorms PPS SS 07 19

20 ODOMETRIE 2 Umdrehungssensoren an den Motornaben -> Höhere Umdrehungszahl -> höhere Präzision Ermittlung der auf der Linie zurückgelegten Distanz erstaunlich genau Problematik: kumulativer Fehler Datentausch mit zweitem RCX Lego Mindstorms PPS SS 07 20

LICHTWELLENLEITER Odometrie muss mit IR an RCX1 weitergegeben werden Station 14.06.

21 LICHTWELLENLEITER Odometrie muss mit IR an RCX1 weitergegeben werden Station Ausrichung der RCXs auf dem Bot fest, da Kommunikation mit Station nötig Lösung: Biegen des IR mit Lichtwellenleiter? ok Lego Mindstorms PPS SS 07 Problematik: Übermittlung nur in eine Richtung Butler 21

22 HEBEMECHANISMEN Lego Mindstorms PPS SS 07 22

23 VIEL SPASS BEI DER PRÄSENTATION! Falls ihr die Präsentation nochmal als Video sehen wollt, schaut doch in 1-2 Wochen nochmal auf unserer Homepage nach! Das Lego Mindstorms PPS Team SS

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