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| ====== Mobile Roboterplattform ====== | ====== Mobile Roboterplattform ====== |
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| Der mobile Roboter ist eine der populärsten Robotorkonstruktionen. Sehr verbreitet sind Sumoroboter, Sportroboter (Fußball, Volleyball usw.), Roboter die Rettungsoperationen simulierern (Feuerbekämpfung, Personen/Objektsuche) und vieles mehr. Für diese Art von Roboter gibt es viele Wettbewerbe weltweit und in Estland. Das gemeinsame Feature all dieser Roboter ist die mobile Plattform, welche unterschiedliche Konstruktionen und Fähigkeiten aufweisen kann, aber die Funktion bleibt die selbe, das kontrollieren des Motors und der einfachen Navigation, welche das Ausweichen von Objekten und Bewegungen zu einem bestimmten Endpunkt einbezieht. Normalerweise wird eine spezifische Funktion hinzugefügt, je nach Vorraussetzungen und Möglichkeiten des Projekts. | Der mobile Roboter ist eine der populärsten Robotorkonstruktionen. Sehr verbreitet sind Sumoroboter, Sportroboter (Fußball, Volleyball usw.), Roboter die Rettungsoperationen simulieren (Feuerbekämpfung, Personen- oder Objektsuche) und viele andere. Es gibt auf der ganzen Welt und in Estland diverse Wettbewerbe für diese Art Roboter, es wurden sogar Standardklassen entwickelt (z. B. Sumoroboter). Alle diese Robotor nutzen eine mobile Plattform, welche zwar zum Teil unterschiedlich konstruiert ist oder andere Eigenschaften besitzt, deren Grundfunktion aber stets die gleiche ist. Diese umfasst die Steuerung von Motoren und einfacher Navigation, inklusive dem Ausweichen vor Objekten und der Bewegung zu einem festgelegten Punkt. Gewöhnlich wird der Hauptfunktion eine spezifische Funktion hinzugefügt, die auf die Voraussetzungen und Möglichkeiten des Projekts abgestimmt ist. |
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| Hier können wir uns eine Dokumentation eines typischen mobile Roboterplattform Projekts und die verschiedenen Phasen anschauen. | |
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| | Nachfolgend werden eine Dokumentation eines typischen Projekts für eine mobile Roboterplattform sowie die verschiedenen Projektphasen dargestellt. |
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| ===== Ursprüngliche Aufgabe ===== | ===== Ursprüngliche Aufgabe ===== |
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| Plane und konstruiere eine multifunktionelle mobile Roboterplattform mit einfacher Navigationsfunktion mit HomeLab Komponenten. Die Roboterplattform muss eine einfach zu änderne Operationale Funktion haben, wenn sie mit verschiedenen Gadgets ausgerüstet wird: | Planen und konstruieren Sie eine multifunktionale mobile Roboterplattform mit einfacher Navigationsfunktion unter der Verwendung von HomeLab Komponenten. Die Roboterplattform muss eine einfach zu ändernde operationale Funktion besitzen, wenn sie mit verschiedenen Gadgets ausgerüstet wird: |
| * Manipulator | * Manipulator |
| * Radar | * Radar |
| * Kamera | * Kamera |
| Der Roboter muss sich in geschlossenn Räumen auf flachen Böden bewegen können. | Der Roboter muss sich in geschlossenen Räumen auf flachen Böden bewegen können. |
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| ==== Vorraussetzungen ==== | ==== Voraussetzungen ==== |
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| * Maximale Abmessung: 20 cm x 20 cm x 20 cm | * Maximale Abmessung: 20 cm x 20 cm x 20 cm |
| * maximales Gewicht 2 kg | * maximales Gewicht: 2 kg |
| * Höchstgeschwindigkeit 0,2 m/s | * Höchstgeschwindigkeit: 0,2 m/s |
| * voll autonom | * volle Selbstständigkeit |
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| ==== Einschränkung ==== | ==== Einschränkung ==== |
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| * Muss zum größtteil aus HomeLab Komponenten bestehen | * Muss überwiegend aus HomeLab Komponenten bestehen |
| * Kostengrenze: 10000 EEK(~630€] | * Kostengrenze: 10000 EEK (~630€) |
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| ===== Grundlegendes Modell des Systems ===== | ===== Grundlegendes Modell des Systems ===== |
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| Das grundlegende Modell des System wird mit einem Blockdiagramm dargestellt. Es beschreibt die Struktur, das Verhalten und andere wichtige Aspekte des Systems. Als Beispiel ist das hierachische Modell des System dargestellt. | Das grundlegende Modell des System wird mit einem Blockdiagramm dargestellt. Es beschreibt die Struktur, das Verhalten und andere wichtige Aspekte des Systems. Als Beispiel ist nachfolgend das hierarchische Modell des System abgebildet. |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_blokk_diagramm.png?500 |Model of system structure}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_blokk_diagramm.png?500 |Model der Systemstruktur}}] |
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| ===== Designlösungen ===== | ===== Designlösungen ===== |
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| Für diese Aufgabe hat das Team die Brainstorming Methode verwendet und 3 vom Konzept verschiedene Vorschläge erstellt. Eine Evaluationsmatrix wurde erstellt und die optimalste Konstruktion wurde gefunden. Der Hauptunterschied der Lösungen ist im Bewegungsschema. | Für diese Aufgabe hat das Team eine Brainstorming-Methode verwendet und drei vom Konzept völlig unterschiedliche Vorschläge erstellt. Es wurde eine Evaluationsmatrix erstellt und so die optimale Konstruktion gefunden. Der größte Unterschied der drei Lösungen liegt im Bewegungsschema. |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_ideekavandid.png?500 |Design solutions}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_ideekavandid.png?500 |Designlösungen}}] |
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| Vereinfachte Evaluationsmatrix: | Vereinfachte Evaluationsmatrix: |
| |Beweglichkeit | 4 | 8 | 8 | 0,5 | | |Beweglichkeit | 4 | 8 | 8 | 0,5 | |
| |Permittivität | 5 | 8 | 2 | 0,3 | | |Permittivität | 5 | 8 | 2 | 0,3 | |
| |Andwendbarkeit in Homelab | 5 | 4 | 5 | 0,9 | | |Anwendbarkeit in Homelab | 5 | 4 | 5 | 0,9 | |
| |Gewicht | 5 | 6 | 7 | 0,8 | | |Gewicht | 5 | 6 | 7 | 0,8 | |
| ^Total (mit gewichtungsfaktor) ^ 19^27^ 28^ ^ | ^Total (mit Gewichtungsfaktor) ^ 19^27^ 28^ ^ |
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| Die Evaluationsskala war 1-10 und der Gewichtungsfaktor 0-1. Der Gewichtungsfaktor wurde nach den Anforderungen und Einschränkungen des Systems gewählt. Z.B. war Lösung 2 beweglicher über unebenen Boden, aber dies war nicht in der ursprünglichen Aufgabe gefordert, und daher war der Gewichtungsfaktor niedrig. | Die Evaluationsskala umfasst Werte von 1 bis 10 und der Gewichtungsfaktor liegt zwischen 0 und 1. Der Gewichtungsfaktor wird nach den Anforderungen und Einschränkungen des Systems ausgewählt. So ist beispielsweise Lösung 2 beweglicher auf unebenen Boden, dieses war jedoch nicht in der ursprünglichen Aufgabe gefordert, daher ist der Gewichtungsfaktor niedrig. |
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| Basierend auf die Auswertung, ist die Optimale Lösung für die gegebene Aufagabe eine Plattform auf zwei Rädern mit zwei seperaten Motoren. Die weitere Arbeit besteht in der Entwicklung einer Lösung im realen System. | Basierend auf der Auswertung, ist die optimale Lösung für die gestellte Aufgabe eine Plattform auf zwei Rädern mit zwei separaten Motoren. Die weitere Arbeit besteht in der Entwicklung der gewählten Lösung in ein reales System. |
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| ===== Mechanik ===== | ===== Mechanik ===== |
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| Die Mechanik wurde so einfach wie möglich gehalten, wobei das Prinzip der Modularität gefolgt wurde. Die Front/Heckstossstange bestehen aus einem identischen Modul. Die Elektronik hat drei Module, welche übereinander platziert werden, "allowing simple **ribakaabelühendusi**", während sichergestellt wird, dass man die Module einfach auswechseln kann. | Die Mechanik wurde so einfach wie möglich gehalten, wobei dem Prinzip der Modularität gefolgt wurde. Front- und Heckstossstange sind identische Module. Die Elektronik beseteht aus drei Modulen, welche übereinander platziert werden und mit einfachen Flachbandkabeln verbunden werden. Darüber hinaus wird so sicher gestellt, dass die Module relativ einfach ausgewechselt werden können. |
| Die Motoren wurden vom HomeLab Kit gewählt: Motoren mit einem inetgrierten Reducer und Coder, welche direkt mit den Aktuator des Motors verbunden sind. Modellflugzeugräder wurden benutzt, da sie sehr leicht und robust sind. Um die Konstruktion zu vereinfachen sind Boden und Dachplatte identisch. Die Platten haben Löcher, damit unterschiedliche Geräte an der Dachplatte angeschlossen werden können. Ausser der Elektronik passt eine Batterie zwischen den Platten. | Die Motoren entstammen dem HomeLab kit: Motoren mit einem integrierten Drehzahlminderer und Coder, welche direkt mit den Antrieb des Motors verbunden sind. Es wurden Modellflugzeugräder benutzt, da diese sehr leicht und robust sind. Um die Konstruktion zu vereinfachen sind Boden und Dachplatte identisch. Die Platten haben Löcher, damit unterschiedliche Geräte an der Dachplatte angeschlossen werden können. Neben der Elektronik passt auch eine Batterie problemlos zwischen den Platten. |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_3d.jpg?500 |Primary 3D model of the robot and location of its components. }}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_3d.jpg?500 |Erstes 3D-Modell des Roboters und Anordnung seiner Komponenten. }}] |
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| Die Stossstangen des Roboters werden seperat verarbeitet und sind mit Berührungs- und Linienfolgesensoren ausgestattet. Die Stossstange wird aus einem PCB. | Die Stoßstangen des Roboters werden separat geplant und sind mit Berührungs- und Linienfolgesensoren ausgestattet. Die Stoßstange wird aus PCBs hergestellt und verfügt dadurch über Elektrizität. Die Linienfolgesensoren werden direkt auf die Stoßstange der Bodenplatte gelötet. Berührungssensoren (Mikroschalter) werden zwischen den Stoßstangenplatten platziert und mit einem Gummistück an der Front geschützt. Das Gummistück absorbiert den Aufprall und ermöglicht gleichzeitig zu identifizieren, woher der Aufprall kam. |
| Die Linienfolgesensoren werden direkt auf die Stosstange der Bodenplatte gelötet. Berührungssensoren (microsensoren) werden zwischen den Stossstangenplatten gepacht und mit einem Gummistück an der Front geschützt. Das Gummistück absorbiert den Aufprall und gleichzeitig kann indentifiziert werden, woher der Aufprall kam. | |
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| [{{ :examples:projects:robot:pamperi_joonis.jpg?500 |Bumper plate drawing}}] | [{{ :examples:projects:robot:pamperi_joonis.jpg?500 |Zeichnung der Stoßstangenplatte}}] |
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| ===== Elektronik ===== | ===== Elektronik ===== |
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| Die Elektronik des Systems ist in einem Prinzipsschema und Elektronischem Plan mit PCB-Aufbau-Plan beschrieben. | Die Elektronik des Systems ist in einem Prinzipsschema und Schaltplan mit PCB-Aufbau-Plan beschrieben. |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_electronics.png?500 |Block diagram of electronic components}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_electronics.png?500 |Blockdiagramm der elektronischen Komponenten}}] |
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| Als Beispiel werden die Linienfolgesensoren und die dazugehörigen PCB-Aufbau Pläne der Stossstange des Roboters gezeigt. | Als Beispiel werden die Schaltpläne der Linienfolgesensoren sowie die dazugehörigen PCB-Aufbau Pläne der Stoßstange des Roboters gezeigt. |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_pumper_skeem.png?500 |Electric scheme of the bumper sensors}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_pumper_skeem.png?500 |Schaltplan der Stoßstangensensoren.}}] |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_pumper_pcb.png?500 |Assembly scheme of the bumper}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_pumper_pcb.png?500 |Aufbauplan der Stoßstange.}}] |
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| ===== Kontrollsystem ===== | ===== Kontrollsystem ===== |
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| Das Kontrollsystem des Roboters, leitet sich von einem Verhaltensmodell ab und ist nach der Funktionaliät, Anforderungen und Einschränkungen der ursprünglichen Aufgabe gesetzt. | Das Kontrollsystem des Roboters, leitet sich von einem Verhaltensmodell ab und ist an Funktionalität, Anforderungen und Einschränkungen der ursprünglichen Aufgabe angepasst. |
| Von dem Verhaltensmodell des Systems wird ein spezifisches Kontrollprogramm entworfen, welches die Basis für den Softwareprogrammcode ist. | Aus dem Verhaltensmodell des Systems wird ein spezifisches Kontrollprogramm entworfen, welches wiederum die Basis für den Softwareprogrammcode ist. |
| Alle drei Level (Verhaltensmodell-Algorihtmus-Quellcode) müssen konsistent sein. | Alle drei Ebenen (Verhaltensmodell-Algorihtmus-Quellcode) müssen miteinander vereinbar sein. |
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| ==== Algorithmus ==== | ==== Algorithmus ==== |
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| Der Algorithmus beschreibt die Kontrolllogik des System und wird als Blockdiagramm dargestellt. Eine Elemente und Beschreibungen ihrer verhältnisse reichen um einen einfachen Algorithmus zu erstellen. Wenn der Algorithmus für den Roboter richtig zusammengestllt ist, ist es sehr einfach darus ein Kontrollprogramm zu erstellen. | Der Algorithmus beschreibt die Kontrolllogik des System und wird als Blockdiagramm dargestellt. Einige Elemente und Beschreibungen der Verhältnisse genügen, um einen einfachen Algorithmus zu erstellen. Wenn der Algorithmus für den Roboter richtig zusammengestellt ist, kann daraus sehr einfach ein Kontrollprogramm erstellt werden. |
| Hauptsächlich werden zwei verschiedene Objekte im Algoritmus genutzt: ein Rechteck mit runden Ecken, welche eine Aktivität darstellen, und ein kleiner Diamant für die Kontrolle einer Kondition, gefolgt von einem Start weiterer Aktivtäten, je nach Resultat der Kontrolle. | Grundsätzlich werden zwei verschiedene Objekte in einem Algorithmus genutzt: ein Rechteck mit runden Ecken, zur Darstellung einer Aktivität sowie ein kleiner Diamant zur Kontrolle einer Bedingung, gefolgt von einem Start weiterer Aktivitäten, je nach Resultat der Kontrolle. |
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| Bedeutung der Symbole die im Algoritmus verwendet werden: | Bedeutung der im Algorithmus verwendeten Symbole: |
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| ^Symbol^Bedeutung^0^1^-1^ | ^Symbol^Bedeutung^0^1^-1^ |
| |FR|erster rechter Berührungssensor|kein signal|Signal | | | |FR|erster rechter Berührungssensor|kein signal|Signal | | |
| |FL|erster linker Berührungssensor|kein signal|Signal | | | |FL|erster linker Berührungssensor|kein signal|Signal | | |
| |d|reference| | | | | |d|Bezug| | | | |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_algoritm.png?500 |Algorithm state diagram}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_algoritm.png?500 |Statusdiagramm eines Algorithmus}}] |
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| ==== Quellcode ==== | ==== Quellcode ==== |
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| Simple navigation | Einfache Navigation |
| <code c> | <code c> |
| #include <homelab/module/motors.h> | #include <homelab/module/motors.h> |
| #include <homelab/delay.h> | #include <homelab/delay.h> |
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| // Defining bumper pins | // Definieren der Stoßstangenpins |
| pin front = PIN(C, 0); | pin front = PIN(C, 0); |
| pin frontleft = PIN(C, 1); | pin frontleft = PIN(C, 1); |
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| // | // |
| // Mainprogram | // Hauptprogramm |
| // | // |
| int main(void) | int main(void) |
| { | { |
| // Initiating motors 0 and 1 | // Starten von Motor 0 und 1 |
| dcmotor_init(0); | dcmotor_init(0); |
| dcmotor_init(1); | dcmotor_init(1); |
| |
| // Sensor pins as inputs | // Sensorpins als Inputs |
| pin_setup_input_with_pullup(front); | pin_setup_input_with_pullup(front); |
| pin_setup_input_with_pullup(frontleft); | pin_setup_input_with_pullup(frontleft); |
| pin_setup_input_with_pullup(frontright); | pin_setup_input_with_pullup(frontright); |
| |
| // Endless cycle | // Endlosschleife |
| while (true) | while (true) |
| { | { |
| // Clockwise motor startup | // Motorstart im Uhrzeigersinn |
| dcmotor_drive(0, 1); | dcmotor_drive(0, 1); |
| dcmotor_drive(1, 1); | dcmotor_drive(1, 1); |
| | |
| // Controlling the middle sensor signal | // Kontrolle des mittleren Sensorsignals |
| if (pin_get_value(front)) | if (pin_get_value(front)) |
| { | { |
| // Reversal of the motors | // Umkehr der Motoren |
| dcmotor_drive(0, -1); | dcmotor_drive(0, -1); |
| dcmotor_drive(1, -1); | dcmotor_drive(1, -1); |
| |
| // Paus 1 second | // Pause 1 Sekunde |
| sw_delay_ms(1000); | sw_delay_ms(1000); |
| |
| // Left motor clockwise startup | // Start des linken Motors im Uhrzeigersinn |
| dcmotor_drive(0, 1); | dcmotor_drive(0, 1); |
| | |
| // Paus 2 seconds | // Pause 2 Sekunden |
| sw_delay_ms(2000); | sw_delay_ms(2000); |
| } | } |
| |
| // Controlling the left sensor signal | // Kontrolle des linken Sensorsignals |
| else if (pin_get_value(frontleft)) | else if (pin_get_value(frontleft)) |
| { | { |
| // Reversal of right motor | // Umkehr des rechten Motors |
| dcmotor_drive(1, -1); | dcmotor_drive(1, -1); |
| | |
| // Paus 2 seconds | // Pause 2 Sekunden |
| sw_delay_ms(2000); | sw_delay_ms(2000); |
| } | } |
| |
| // Controlling the right sensor signal | // Kontrolle des rechten Sensorsignals |
| else if (pin_get_value(frontright)) | else if (pin_get_value(frontright)) |
| { | { |
| // Reversal of left motor | // Umkehr des linken Motors |
| dcmotor_drive(0, -1); | dcmotor_drive(0, -1); |
| | |
| // Paus 2 seconds | // Pause 2 Sekunden |
| sw_delay_ms(2000); | sw_delay_ms(2000); |
| } | } |
| </code> | </code> |
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| ===== Ready-to-use Lösung ===== | ===== Gebrauchsfertige Lösung ===== |
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| Die Roboterplattform die im Projekt gebautwurde ist zum größten Teil aus Plastik, ausser der Motorbefestigung, welche aus Aluminium ist. Elektronische module wurden auf einander platziert, die Batterie liegt lose zwischen den Platten. Die Stossstangen wurden aus PCBs gebaut und schwarz angestrichen. Die Dachplatte des Roboter ist flach und erlaubt das anbringen von verschiedenen benötigten Geräten. Ein einfaches Radar wurde installiert, welches aus einem kleinen RC servomotor und einem IR-Sensor besteht. | Die in diesem Projekt gebaute Roboterplattform besteht zum größten Teil aus Plastik, außer der Motorbefestigung, welche aus Aluminium hergestellt ist. Die elektrischen Module wurden auf einander platziert, die Batterie liegt lose zwischen den Platten. Die Stoßstangen wurden aus PCB gebaut und schwarz gestrichen. Die Dachplatte des Roboters ist flach und erlaubt das Anbringen verschiedener Geräten. Es wurde ein einfaches Radar installiert, welches aus einem kleinen RC Servomotor und einem Infrarotsensor besteht. |
| Als zweite Lösung wurde ein intelligentes Kameramodul installiert, was beim Lösen visueller Probleme hilft. Beide Lösungen werden in den folgenden Bildern gezeigt. Ein einfacher Manipulator wurde als drittes Gerät getestet, dessen Komponenten mit standard Servomotoren betrieben werden, mit einem seriellen Interface um die Aktuatoren zu kontrollieren. | Als zweite Lösung wurde ein intelligentes Kameramodul installiert, welches beim Lösen visueller Probleme hilft. Beide Lösungen werden auf den folgenden Bildern vorgestellt. Ein einfacher Manipulator wurde als drittes Gerät getestet, dessen Komponenten mit standard Servomotoren sowie einer seriellen Schnittstelle zur Kontrolle des Antriebs betrieben werden. |
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| [{{ :examples:projects:robot:robot_radar.png?580 |Robot with infrared radar}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_radar.png?580 |Roboter mit Infrarotradar.}}] |
| [{{ :examples:projects:robot:robot_camera.png?580 |Robot with intelligent camera module (CMUcam3)}}] | [{{ :examples:projects:robot:robot_camera.png?580 |Roboter mit intelligentem Kameramodul (CMUcam3).}}] |
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| ===== Kostenkalkulation ===== | ===== Kostenkalkulation ===== |
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| Die Kostenkalkulation enthält die Kosten für die Komponenten und den Zusammenbau | Die Kostenkalkulation enthält die Kosten für die Komponenten und die Produktion des Roboters |
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| Tabelle der Komponentenkosten | Tabelle der Komponentenkosten |
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| ^Komponent^Mark^Anzahl^Preis^Kosten^ | ^Komponent^Marke^Anzahl^Preis^Kosten^ |
| |Motor|M LE149.6.43|2|500.-|1000.-| | |Motor|M LE149.6.43|2|500.-|1000.-| |
| |Microcontroller|uC ATmega128|1|900.-|900.-| | |Mikrocontroller|uC ATmega128|1|900.-|900.-| |
| |Motors actuator board|Actuator Board v1.2|1|700.-|700.-| | |Motorenantriebsplatine|Actuator Board v1.2|1|700.-|700.-| |
| |Power plate|TP|1|500.-|500.-| | |Power plate|TP|1|500.-|500.-| |
| |Line following sensors|LFS QRD1114|8|30.-|240.-| | |Linienfolgesensoren|LFS QRD1114|8|30.-|240.-| |
| |Touch sensors|TS Microswitch|8|25.-|200.-| | |Berührungssensoren|TS Microswitch|8|25.-|200.-| |
| |Hull plate|ABS |4|50.-|200.-| | |Gehäuseblech|ABS |4|50.-|200.-| |
| |PCB blank| |2|50.-|100.-| | |PCB Rohteil| |2|50.-|100.-| |
| |Motor mountings profile|Al-L |2|10.-|20.-| | |Motorenbefestigungsprofil|Al-L |2|10.-|20.-| |
| |Wheel|60/10 mm |2|30.-|60.-| | |Reifen|60/10 mm |2|30.-|60.-| |
| |Battery|NI-MH 9,6 V|1|350.-|350.-| | |Batterie|NI-MH 9,6 V|1|350.-|350.-| |
| |Different cables| |10|20.-|200.-| | |Kabel| |10|20.-|200.-| |
| |Nuts-bolts| |1|50.-|50.-| | |Muttern| |1|50.-|50.-| |
| |Other acsessories| |1|100.-|100.-| | |Weiteres Zubehör| |1|100.-|100.-| |
| ^ Total ^ ^ ^ ^ 4620.- ^ | ^ Total ^ ^ ^ ^ 4620.- ^ |
| Kosten in EEK. | Kosten in EEK. |
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| Berechnete Arbeits und Produktionskosten für ein einzelnes Modell. | Geschätzte Arbeits- und Produktionskosten für ein einzelnes Modell. |
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| ^Arbeit^Zeit (h)^Preis^Kosten ^ | ^Arbeit^Zeit (h)^Preis^Kosten ^ |
| |Milling construction details|1|300.-|300.-| | |Fräsen der Bauteile|1|300.-|300.-| |
| |Milling PCBs (bumpers)|0,5|500.-|250.-| | |Fräsen der PCBs (Stoßstangen)|0,5|500.-|250.-| |
| |Construction of the robot|0,5|250.-|125.-| | |Bau des Roboters|0,5|250.-|125.-| |
| |Building bumpers (soldering components)|1|300.-|300.-| | |Bau der Stoßstangen (löten der Komponenten)|1|300.-|300.-| |
| |Programming|5|300.-|1500.-| | |Programmierarbeit|5|300.-|1500.-| |
| |Compiling documentation|3|250.-|750.-| | |Erstellen der Dokumentation|3|250.-|750.-| |
| ^Total^ 11 ^ ^ 3225.- ^ | ^Total^ 11 ^ ^ 3225.- ^ |
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| Vorraussichtlier Preis für den Roboter **7845.-** | Vorraussichtliche Kosten des Roboters **7845.-** |
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| Die Kostenkalkulation des Roboter ist geschätzt, da dies ein Lehrprojekt ist und die meiste Arbeit und Konstruktion in größeren Volumen und ohne Bezahlung erledigt wird. Daher spiegelt der berechnete Arbeitsaufwand keine realen Situationen wieder. | Die Kostenkalkulation des Roboters basiert auf geschätzten, da es sich um ein Lehrprojekt handelt und aus diesem Grund mehr Zeit für die Arbeit und Konstruktion verwendet wird und keine direkte Bezahlung erfolgt. Daher spiegelt der berechnete Arbeitsaufwand keine reale Situationen wider. |
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| ===== Projektmanagement ===== | ===== Projektmanagement ===== |
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| Das mechatronische System(Roboter) ist als Teamarbeit mit einem straffem Zeitplan und Budget entstanden, es hat die meisten signifkanten Features des Projekts. Die | Das mechatronische System (Roboter) ist in Gruppenarbeit mit straffem Zeitplan und Budget entstanden, und besitzt damit die wichtigsten Eigenschaften eines Projektes. |
| Die Schlüsselaktivitäten des Projekts waren: Zeitplan erstellen, Teamarbeitplanen und managen, Budget-Berechnungen und Zubehör besorgen, die Reports an den Supervisor, Präsentation und Dokumentation des Ergebnisses. Der Projektreport enthält Arbeitsgruppen, Zeit von Meetings, Projektplan (am besten in einem Gantt Diagramm), Ressourcenverteilung (inkl. Personalverteilung), geplantes und aktuelles Budget. Zum Beispiel ein einfacher Actionplan als Gantt Diagramm. | Die Schlüsselaktivitäten des Projekts waren: Erstellung des Zeitplans, Planung und Management der Gruppenarbeit, Überwachung des Budgets sowie Besorgung des Materials, Weitergabe aktueller Berichte an den Leiter, Präsentation sowie Dokumentation des Ergebnisses. Der Projekbericht enthält Angaben zu den Arbeitsgruppen, Terminen von Meetings, dem Projektplan (am besten in einem Gantt Diagramm), der Ressourcenverteilung (inkl. Personalverteilung) sowie zum geplanten und aktuellen Budget. Nachfolgend wird ein einfacher Projektplan als Gantt Diagramm dargestellt. |
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| [{{ :examples:projects:robot:roboti_projekt_gantt.gif?580 |Action diagram of a project}}] | [{{ :examples:projects:robot:roboti_projekt_gantt.gif?580 |Projektplan}}] |
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| ===== Fazit ===== | ===== Fazit ===== |
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| Die Kostenrechnunge zeigte dass die Produktionkosten des Roboters sehr hoch sind, besonders wenn man nur mit einer Kopie rechnet. Die Kosten blieben jedoch im Rahmen. | Die Kostenrechnung hat gezeigt, dass die Produktionkosten des Roboters sehr hoch sind, besonders wenn man nur mit einem Exemplar rechnet. Die Kosten blieben jedoch im anfänglich gesetzten Rahmen. Die Prouktionskosten könnten durch Optimierung des Materials und der Komponeten sowie durch gleichzeitige Fertigung mehrerer Roboter wesentlich reduziert werden. |
| Prouktionskosten könnten durch optimierung des Materials und der Komponeten reduziert werden, und durch das bauen mehrerer Roboter (Kosten/Stk.). | Während des Projekts ist deutlich geworden, wie ein mechatronisches System geplant, gebaut und getestet wird. |
| Während des Projekts lernten wir, wie man ein Mechatronisches System plant, es baut und testet. Das erste Mal, dass wir so eine Erfahrung machten. | |
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| Am Ende der Arbeit ist eins klar geworden: Damit der Roboter richtig Funktioniert, muss mehr Zeit für das Testen eingeplant werden, insbesondere das Testen der Software. | Am Ende der Arbeit ist eines klar geworden: Damit der Roboter richtig funktioniert, sollte deutlich mehr Zeit zum Testen eingeplant werden, insbesondere für Softwaretests. |
| Unterschiedliche Module funktionieren nicht immer einwandfrei zusammen, auch wenn sie in seperaten Experimenten funktionieren. Dies zeigt, dass die Integration von Modulen in ein System eine echte Herausvorderung ist, und mehr Zeit und Ressourcen sollten dafür eingeplant werden. | Unterschiedliche Module funktionieren nicht immer einwandfrei zusammen, auch wenn dieses in einzelnen Experimenten klappt. Dadurch wird deutlich, dass die Integration von Modulen in ein System eine echte Herausforderung darstellt, und hierfür mehr Zeit und Ressourcen eingeplant werden sollten. |
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| Abschließend, glauben wir, dass das Projekt sehr interessant und lehrreich war, es gab uns ein Blick ein das Design und die Konstruktion von integrierten Systemen, | Abschließend hoffen wir, dass das Projekt sehr interessant und lehrreich war und einen Einblick in das Design und die Konstruktion von integrierten Systemen geben konnte. |
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| ===== References and materials used ===== | ===== Genutzte Quellen und Materialien ===== |
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| - HomeLab generic manual http://home.roboticlab.eu | - Allgemeines Benutzerhandbuch des HomeLab http://home.roboticlab.eu |
| - ATmega128 datasheet | - Datenblatt des ATmega128 |
| - Dudziak, R., Köhn, C., Sell, R., Integrated Systems & Design, TUT Press, 2008 | - Dudziak, R., Köhn, C., Sell, R., Integrated Systems & Design, TUT Press, 2008 |
| - Friendenthal, S., Moore, A., Steiner, A., A Practical Guide to SysML, Elsevier, 2008 | - Friendenthal, S., Moore, A., Steiner, A., A Practical Guide to SysML, Elsevier, 2008 |
| - Perens, A. Project Management, Külim, 1999 | - Perens, A. Project Management, Külim, 1999 |
| - Bräunl, T. Embedded Robotics, Springer-Verlag, 2003 | - Bräunl, T. Embedded Robotics, Springer-Verlag, 2003 |
