Bericht/Protokoll/Vorhaben Gemeinschaftsschule Harksheide Fadens Tannen 30 22844 Norderstedt Janosch, Laura, Daniel, Tim (7. Klasse) Lehrer: Dr. Gordon Dzemski Kontakt: dzemski@uni-flensburg.de Vorhaben Liebe Jury, unser Vorhaben ist es ein autonomes Fahrzeug zu bauen mit einigen Sensoren und Funktionen (siehe Bilder zur Funktionen der Sensoren und Aufbau) Es soll in regenarmen Gebieten Afrikas eingesetzt werden, um feuchten Boden aufspüren zu können. Mit den gesammelten Daten können die Einwohner ihre Saat besser ausbringen und mehr Ernte einbringen. Da dort viel Sonne zur Verfügung steht, soll das autonome Fahrzeug über 4 Brennstoffzellen nachts betrieben werden und die Elektrolyse wird mit 8 oder mehr Solarzellen tagsüber vollzogen. Organisation Organisiert haben wir die Gruppe über eine Facebookgruppe, um immer über die wichtigsten Dinge im Projekt informiert zu sein und uns austauschen zu können. Hier könnten wir Pläne, Fotos, neue Ideen sehr schnell untereinander und mit unserem Lehrer austauschen. Seite: 1
Bericht/ Protokoll Das Projekt haben wir mit 4 Leuten gegründet. (zwei 10 Klässler und zwei 7 Klässlern) Mittlerweile sind wir 5 Leute und zwar 4 7Klässler und unser Lehrer, denn die 10 Klässler konnten leider nicht mehr teilnehmen. Zeitleiste: Tag 1 Besprechung was gebaut werden soll Tag2 Tests der Brennstoffzelle Tag3 Effizienz der Brennstoffzelle verbessern Tag 4 Besprechung des Projektes Tag 5 Absprach wegen den Funktionen und Protokolls Tag 6 Überlegung wegen mehr Brennstoffzellen (Erhöhung der Spannung) Tag 7 Design erstellen Tag 8 Aufbau und Testen der Brennstoffzellen Tag 9-11 Bau und Test des Modells Das Projekt ist zum jetzigen Zeit baufertig. Die Teile sind da und es müssen nur noch die Teile zusammengebaut werden. Da wir mit der Spannung zur Versorgung des Computers große Probleme hatten, werden wir einen Batteriepuffer in den Roboter einbauen, um die Stromversorgung sicherzustellen. Da durch das die 10 Klässler nicht mehr in der gruppe sind, mussten wir das Projekt umdenken den einer der 10 Klässler konnte Programieren und wir hatten uns überlegt einen Mikroprozessor (arduino) zu benutzen und Motoren und Sensoren darüber ansteuern. Aber da diese nicht mehr da sind, haben wir uns überlegt ein "Mindstorm" Set der 1 und 2 Generation zu benutzen da dieses leicht zu steuern und programmieren ist. Seite: 2
Funktionen der Sensoren und Aufbau Das komplette System wird durch 4 Brennstoffzellen angetrieben. Eine Lichtsensor zur Bodenerkundung für den Feuchtigkeitsgehalt. Dieser wird über die Verfärbung des Bodens gemessen. Wenn der Boden dunkler wird, enthält er meist auch mehr Feuchtigkeit. Erkennt der Roboter feuchten Boden und kann dieses an die Hauptstation weitergeben werden. Die Daten können dann für die Aussaht von Getreide genutzt werden, sodass die Erntemenge der Menschen in armen Regionen Afrikas erhöht wird. Auf dem Roboter gibt es eine Kamera. Diese ist eine Funkkamera die auch beweglich nach oben und unten rechts und links bewegt werden kann. Sie dient zur Positionskontrolle und zur schnellen Überprüfung des Bodens und der Landschaft. Der Roboter wird mit 4 Rädern angetrieben. Das Auto hat noch Aufprallsensoren damit es nicht zu einer Kollision kommt. Ein Ultraschal Sensor sorgt für das autonome Umfahren von Objekten. Jeder dieser Sensor ist austauschbar gegen andere Sensoren. Die Sensoren und der Bordcomputer sind vom Mindstorm Set der Lego GMBH. To-Do Liste Namen für den Roboter finden. Roboter fertig bauen. Programmierung abschließen. Testfahrten machen. Vorbereitung für die Jury machen (Powerpoint) Sandkasten bauen um den Roboter vorzuführen Seite: 3
Fotodokumente: Bild 1: Schemazeichnungen zum Aufbau des Roboters (Fritz Hartmann, 10. Klasse) Bild 2: Erstes 3D-Bild zum Design des Roboters (Daniel Jark, 7. Klasse). Erstellt mit Blender (3D-Programm) Seite: 4
Bild 3: Modell eines Industrieroboters als Beispiel/Vorlage. (Quelle: Legorobotik.ch) Seite: 5
Bild 4: Test der Brennstoffzelle. Leistung max 4,2V mit 2 Brennstoffzellen Bild 5: Erster Testaufbau der Roboterrahmens mit Antrieb. Dieser wird später noch aus Metal (Lochband, Verdeckungsmaterial) verkleidet, Seite: 6