Turtle Bot WS 20/21: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 2. November 2020, 20:12 Uhr

Autoren: Prof. Dr.-Ing. Schneider, Marc Ebmeyer

Einleitung

Bislang wurde das Informatikpraktikum 1 und 2 mit Lego Mindstorms Robotern umgesetzt. In Zeiten der Pandemie und der damit verbundenen Auflagen ist das Robotiklabor zu klein, um das Praktikum dort mit allen Erstsemestern durchzuführen. Das Projekt "Turtle Bot" bietet eine Alternative. Die HSHL stellt den Studierenden Roboter-Sets zum Ausleihen zur Verfügung. Diese Sets umfassen alle Bauteile, die für den Bau und die Inbetriebnahme notwendig sind. Die Studierenden lösen in Heimarbeit (allein oder in Kleinteams) kleine Aufgaben, erhalten bei der Lösung Unterstützung von Tutoren und können auch unter strengen Pandemiebedingungen praktische Erfahrungen in den Bereichen Informatik, Maschinenbau und Elektrotechnik sammeln.

Der Roboter nutzt als Mikrokontroller einen Arduino. Diese Plattform wird im gesamten Mechatronikstudium an verschiedenen Stellen eingesetzt und das Wissen kann so praktisch vertieft werden. Der Arduino bietet sich auch an, um eigene Projekte zu gestalten (Beispiele).

Der Roboter läßt sich mit

Arduino IDE,
Visual Studio und
MATLAB/Simulink programmieren.

Übersicht

Dokumentation

Demo

Software

Weiterführende Links

→ zurück zum Hauptartikel: Informatikpraktikum

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-== Anforderungen an die Roboterhardware ==
+[[Kategorie:AlphaBot]]
-* Low Cost (max. 60€)
+[[Datei:AlphaBot.png|thumb|rigth|550px|Abb. 1: AlphaBot von Waveshare]]
-* Bestellbar im September
+'''Autoren:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]], [[Benutzer:Marc_Ebmeyer|Marc Ebmeyer]]
-* Arduino Hardware
-* Turtle Bot 2WD Basis (2 Antriebsräder + 1 Stützkugel)
-* Bluetooth Modul als Diagnoseschnittstelle
-* Akkubetrieb
-* Sensorik
-** Abstandsssensorik (Ultraschall oder IR)
-** Radencoder (vorwärts und rückwärts)
-** Kompass
-** Gierrate
-** Optional: Beschleunigungsssensoren (z.B. MPU-9250)
-** Line-Tracking Sensor
+== Einleitung ==
+Bislang wurde das Informatikpraktikum 1 und 2 mit Lego Mindstorms Robotern umgesetzt. In Zeiten der Pandemie und der damit verbundenen Auflagen ist das Robotiklabor zu klein, um das Praktikum dort mit allen Erstsemestern durchzuführen. Das Projekt "Turtle Bot" bietet eine Alternative. Die HSHL stellt den Studierenden Roboter-Sets zum Ausleihen zur Verfügung. Diese Sets umfassen alle Bauteile, die für den Bau und die Inbetriebnahme notwendig sind. Die Studierenden lösen in Heimarbeit (allein oder in Kleinteams) kleine Aufgaben, erhalten bei der Lösung Unterstützung von Tutoren und können auch unter strengen Pandemiebedingungen praktische Erfahrungen in den Bereichen ''Informatik'', ''Maschinenbau'' und ''Elektrotechnik'' sammeln.
-== Anforderungen an die Robotersoftware ==
+Der Roboter nutzt als Mikrokontroller einen Arduino. Diese Plattform wird im gesamten Mechatronikstudium an verschiedenen Stellen eingesetzt und das Wissen kann so praktisch vertieft werden. Der Arduino bietet sich auch an, um eigene Projekte zu gestalten ([[Fachpraktikum_Elektrotechnik_%26_Angewandte_Elektrotechnik|Beispiele]]).
-* Programmierbar in C und MATLAB
+Der Roboter läßt sich mit
+* Arduino IDE,
+* Visual Studio und
+* MATLAB/Simulink programmieren.
-==Hardware==
+== Übersicht ==
+=== Dokumentation ===
+* [[AlphaBot_Bauanleitung|Bauanleitung]]
+* [[AlphaBot_Inbetriebnahme|Inbetriebnahme]]
-*Hauptproblem  bei der Beststellung von fertig Robotoren, das die meisten keinen Drehimpulsgeber implementiert haben (AlphaBot2).
+=== Demo ===
-Dieses könnte man durch aufkleben von Hallsensoren auf die Motoren oder an das Getriebe umgehen, bedeutet aber einen nicht unerheblichen Mehraufwand an Arbeit bei 60 Bausätzen.
+* [[Erste Schritte mit der Arduino IDE]]
-z.B.
+* [[Erste Schritte mit Visual Studio]]
-[https://sensing.honeywell.com/vf526dt-install_50049316-1-en_final_11dec09.pdf]
+* [[Erste Schritte mit Matlab]]
-*Desweiteren fehlt allen ein Beschleunigungssensor/Magnetsensor /Gierrate
+* [[AlpaBot_Demo_Quelltext|Demo Quelltext]]
-===AlphaBot2 robot ===
+=== Software ===
+* [https://www.arduino.cc/en/Main/Software Arduino IDE (Windows Store 1.8.42.0)]
+* [https://visualstudio.microsoft.com/de/thank-you-downloading-visual-studio/?sku=Community&rel=16# Visual Studio Comunity 2019]
+* [https://studyassist.stud.hshl.de/at-home/software/matlab/ Matlab aus dem Study Assist]
-Drehzahlsensor muss man nachrüsten Gyro fehlt, es gibt ihn mit und ohne Arduino, was den Vorteil hat, das man einen Arduino UNO R4 Plus verbauen könnte.
-[https://www.waveshare.com/product/AlphaBot2-Ar.htm] 80€ 60 ohne Arduino hat Bluetooth und iR Fernbedienung
-es fehlt:
-* Radencoder (vorwärts und rückwärts)
-* Kompass
-* Gierrate
-* Beschleunigungsssensoren
-===Smartduino===
+== Weiterführende Links ==
-[https://www.elephantjay.com/products/23?_pos=1&_sid=ca439df12&_ss=r]
+* [[Recherche Turtle Bot Plattformen]]
-€ hat Bluetooth und iR Fernbedienung
+* [https://www.waveshare.com/wiki/AlphaBot Wiki: Waveshare AlphaBot]
-es fehlt:
+* [[:Kategorie:AlphaBot|Kategorie: AlphaBot]]
-* Radencoder (vorwärts und rückwärts)kann aber hier nachgerüstet werden da gelber Motor mit durchgehender Achse(muss getestet werden)
+* [https://www.open-electronics.org/alphabot-the-open-source-robot/ open-electronics.org]
-* Kompass
-* Gierrate
-* Beschleunigungsssensoren
-=== Turtle DIY Assembly Kit Smart Robot Car Kit with Tutorial for Arduino===
-[https://www.elephantjay.com/collections/robot/products/221]
-hat Bluetooth und iR Fernbedienung
-es fehlt:
+----
-* Radencoder (vorwärts und rückwärts)gleicher Motor wie AlphaBot2 robot daher Sensor aufkleben Position der Reifen würde auch eine Montage eines Sensors an der außen Seite des Reifens zulassen.
+→ zurück zum Hauptartikel: [[Informatikpraktikum_MTR|Informatikpraktikum]]
-* Kompass
-* Gierrate
-* Beschleunigungsssensoren
-$
-=== 1602 Ultrasonic Sensor RC Ultrasonic Ranging Remote Controller Smart Robot Car Kit===
-[https://www.elephantjay.com/collections/robot/products/208]
-gleich Motoren wie der AlphaBot2 robot daher nur durch Hallsensor Drehzahl dedektierbar . Drehzahlsensor muss man nachrüsten Gyro fehlt.
-$ inkl ladegerät für Akku iR Fernbedienung +LCD
-es fehlt:
-* Radencoder (vorwärts und rückwärts)gleicher Motor wie AlphaBot2 robot daher Sensor aufkleben Position der Reifen würde auch eine Montage eines Sensors an der außen Seite des Reifens zulassen.
-* Kompass
-* Gierrate
-* Beschleunigungsssensoren
-=== Smart Robot Car 2WD Chassis Kit for Arduinos DIY Kit===
-[https://www.elephantjay.com/collections/robot/products/219]
-hat die gelben Motoren verbaut an dennen man ein Drehencoder nachrüsten kann, da die Welle auf beiden Seiten herausgeführt wird. Ob dieses Platzmäßig passt muss man testen. Drehzahlsensor muss man nachrüsten Gyro fehlt. 47$ iR Fernbedienung
-es fehlt:
-* Radencoder (vorwärts und rückwärts)kann aber hier nachgerüstet werden da gelber Motor mit durchgehender Achse(muss getestet werden)
-* Kompass
-* Gierrate
-* Beschleunigungsssensoren
-===DIY L298N 2WD Ultraschall Smart Tracking Motor Roboter Auto Satz Für Arduino  ===
-[https://de.banggood.com/Geekcreit-DIY-L298N-2WD-Ultrasonic-Smart-Tracking-Moteur-Robot-Car-Kit-p-1155139.html?rmmds=search&cur_warehouse=UK]
-€ Es fehlt line Sensor Bluetooth, dafür Drehzahlsensor vorgesehen  aber Lichtschranke anscheinend nicht dabei.
-===2WD-Vermeidung, die intelligentes Roboter-Fahrgestell-Auto Satz mit Geschwindigkeits-Kodierer-Ultraschall für UNO R3 aufspürt  ===
-[https://de.banggood.com/2WD-Avoidance-Tracking-Smart-Robot-Chassis-Car-Kit-With-Speed-Encoder-Ultrasonic-For-Arduino-UNO-R3-p-1124282.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN]
-€
-Es fehlt
-* Line-Sensor
-* Bluetooth,
-* ir Fernbedienung
-* Drehencoder Lichtschranke aber anscheinend nachrüstbar gelber Motor.
-* Kompass
-* Gierrate
-* Beschleunigungsssensoren
-== Links ==
-=== Videos===
-* [https://www.youtube.com/watch?v=0Ui5qDWg08s KS0464 keyestudio Smart Little Turtle Robot V3.0]
-* [https://youtu.be/oQQpAACa3ac Arduino Robot Car with Speed Sensors - Using Arduino Interrupts]
-=== Anleitungen ===
-=== Bausätze ===
-* [https://de.banggood.com/Geekcreit-DIY-L298N-2WD-Ultrasonic-Smart-Tracking-Moteur-Robot-Car-Kit-p-1155139.html?rmmds=search&cur_warehouse=UK DIY L298N 2WD Ultraschall Smart Tracking Motor Roboter Auto Satz Für Arduino]
-* [https://www.aliexpress.com/item/32890555364.html LAFVIN Smart Robot Car Kit Turtle]
-*[https://de.banggood.com/2WD-Mini-Round-Double-Deck-Smart-Robot-Chassis-Car-DIY-Kit-p-1147036.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN 1Set 2WD Mini Runde Doppel-Deck Smart Roboter Auto Chassis DIY Kit für Arduino ]
-* [https://www.waveshare.com/product/AlphaBot2-Ar.htm AlphaBot2 robot building kit for Arduino]
-* [https://de.dhgate.com/product/intelligent-car-learning-suite-robot-intelligent/396656519.html Intelligente Auto-Lernsuite Robot]
-=== Sensoren ===
-*[https://sensing.honeywell.com/honeywell-sensing-vf526dt-product-sheet-005870-2-en.pdf Hallsensor zur dedektion der Drehzahl und drehrichtung zur Montage auf dem Motor]
-*[ Gyro]
-*[https://de.banggood.com/Geekcreit-37-In-1-Sensor-Module-Board-Set-Starter-Kits-Geekcreit-products-that-work-with-official-Arduino-boards-p-1137051.html?rmmds=detail-top-buytogether-auto&cur_warehouse=UK Sensoren]