Projekt-geeignete Basis
Benjamin AunkoferZiel des Projekts ist es, einen Roboter mit Greifarm zu realisieren, welcher autonom eine Aufgabe ausführen kann. (Siehe Projektvorstellung)
Das Rad soll aber nicht komplett neuerfunden werden, daher stimmen wir über einen Bausatz ab, der eine Basis bietet, welche technisch im Rahmen des Projekts erweitert wird, um das Projektziel zu erreichen. Diese Basis soll bereits fahren können, jedoch noch über keine Intelligenz und keine mechanischen Vorrichtungen (also kein Greifarm), sondern ausschließlich über die Möglichkeit der Fortbewegung verfügen.
Was muss die Basis können?
Es muss bereits über die mechanischen und elektronischen Bauteile verfügen, um eine Fortbewegung des Roboters im Raum zu ermöglichen. Zudem soll bereits die Basis programmierbar sein (also über mindestens einen Mikrocontroller verfügen).
Gängige Bausätze
Es gibt verschiedene Bausätze und fertig montierte Roboterbasis-Konstruktionen zu kaufen. Einige davon, welche für ein Projekt gegebener Größe in Frage kommen, werden kurz vorgestellt:
ASURO
ASURO (Another Small and Unique Robot from Oberpfaffenhofen) ist ein Bausatz des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt, welcher über zwei Räder und einige Sensoren (Lichtsensoren und Taster für die Registrierung der Umwelt sowie Lichtschranken für die Messung der Raddrehzahlen) verfügt.
ASURO wird i. d. R. nicht als Fertig-Bausatz geliefert und muss von den Studenten zum fertigen Roboter montiert werden, was den didaktischen Wert des Bausatzes erhöht.
ASURO verfügt über einen 8Bit-Mikrocontroller (ATmega8 AVR) der Firma Atmel mit einem RISC-Prozessor. Dieser Mikrocontroller ist sehr verbreitet, im Internet gut dokumentiert und dementsprechend einfach programmierbar. Für mechanische Aufbauten dürfte die Plattform des ASURO etwas zu klein sein, ließe sich aber möglicherweise leicht ertweitern bzw. vergrößern. Für ein Projekt mit Konstruktion und Steuerung eines Greifarms scheidet ASURO daher aus.
Projekte, für welche ASURO besonders geeignet ist: Einfache Aufgaben wie das Verfolgen einer Linie bis hin zur Schwarmintelligenz-Entwicklung.
YETI YT-3000
YETI ist der einzige kostengünstige, leicht lieferbare Roboter, welcher nicht auf Räder als Fortbewegungsmittel zurückgreift, sondern eine Art “Beine” ansteuern lassen kann.
YETI wird i. d. R. nicht als Fertig-Bausatz geliefert und muss von den Studenten zum fertigen Roboter montiert werden, was den didaktischen Wert des Bausatzes erhöht.
YETI ist hinsichtlich der Elektronik leicht erweiterbar und verwendet den gleichen Mikrocontroller, wie auch ASURO (ATmega8). Mechanische Aufbauten wie ein Roboterarm etc. sind mit YETI als Basis nur sehr schwer zu realisieren, da YETI einen sehr weit vom Boden entfernten Schwerpunkt hat. Für ein Projekt mit Konstruktion und Steuerung eines Greifarms scheidet YETI daher aus.
Projekte, für welche YETI besonders geeignet ist: Einfache Gehbewegung bis hin zum Hüpfen und Tanzen z. B. nach akustischen oder optischen Mustern.
Pro-Bot 128
Pro-Bot 128 ist ein Roboterbausatz mit zwei Rädern und ähnelt vom Aufbau her besonders dem ASURO, verfügt jedoch über einen ATmega128 Mikrocontroller (128Bit-Microcontroller der Firma Atmel) und bietet, da mehrstöckig aufgebaut, mehr Fläche für Erweiterungen.
Der Pro-Bot 128 wird i. d. R. nicht als Fertig-Bausatz geliefert und muss von den Studenten zum fertigen Roboter montiert werden, was den didaktischen Wert des Bausatzes erhöht.
Für mechanische Aufbauten wie etwa einen Roboterarm ist der Pro-Bot jedoch auch nicht optimal, da die Erweiterungsfläche kaum ausreichend (dafür aber leicht erweiterbar) und der Schwerpunkt des kleinen Roboters zu weit vom Boden entfernt ist. Für ein Projekt mit Konstruktion und Steuerung eines Greifarms scheidet der Pro-Bot daher aus.
Der Pro-Bot 128 ist leistungsfähiger, als ASURO und eignet sich für alle Arten von Projekten, für die auch ASURO gedacht ist (von dem Nachlaufen bestimmter Muster bis hin zur Kommunikation mit anderen Robotern).
RP5
Das RP5 (Robot Project 5) ist ein leistungsfähiger Roboter auf vier Rädern (mit Gummi-Kette unterlegt) und einer der erfolgreichsten Bausätze. Der RP5 wird als Fertigmodell geliefert und basiert auf einem in Basic programmierbaren C-Controll (Conrad Electronic).
Das RP5 ist sehr erweiterbar, bietet ein stabiles Fahrgestell und kann auf Grund des Platzangebots und der Stabilität auch als Basis für mechanische Aufbauten dienen.
Das RP5 steht heute jedoch im Schatten des neueren RP6. Für dieses Projekt wird der RP5 daher keine Verwendung finden.
RP6
Das RP6 ist eine Überarbeitung von RP5. Es wurden mechanische Elemente verbessert, damit das RP6 (gegenüber dem RP5 mit sehr lautem Fahrbetrieb) leiser ist. Zudem verfügt das RP6 jetzt über einen in C programmierbaren 23Bit-Microcontroller der Firma Atmel (Atmega23) und viele weitere Verbesserungen.
Für das RP6 gibt es wie für das RP5 viele Erweiterungssets.
Der RP6 ist für alle Projekte geeignet, welche auf vier Rädern zu bewältigen sind (jedoch ist auch eine Umrüstung auf beinartige Mechanismen denkbar), vom einfachen Verfolgen einer Linie oder anderer Muster bis hin zum Bau eines Roboters mit mechanischen Gliedmaßen sind alle erdenklichen Projekte mit dem RP6 als Basis denkbar. Für dieses Projekt mit Konstruktion und Steuerung eines Greifarms ist RP6 sehr geeignet.
Fazit:
Der Bausatz YETI scheidet aus, da er nicht die notwendige Agilität und Stabilität für mechanische Erweiterungen aufweist.
Für Aufgaben der einfachen Navigation entlang eines Musters bis hin zur Entwicklung einer Schwarmintelligenz sind die Roboter-Bausätze ASURO wie auch Pro-Bot 128 sehr geeignet. Das RP5 und RP6 sind ebenfalls für solche Aufgaben geeignet, bieten zudem die Möglichkeit der Montage mechanischer Aufbauten (z. B. Greifarme), welche für dieses Projekt notwendig ist.
Da das RP6 gegenüber das ältere RP5 verbessert wurde, ist das RP6 für dieses Projekt vorzuziehen.