Tag 3

 Heute haben wir uns daran gesetzt, den Roboter zu optimieren, sodass er ohne Abweichung eine gerade Linie fahren kann. Dies erwies sich als nicht allzu einfach, da der Schwerpunkt der Konstruktion nicht genau mittig liegt. Das grösste Problem dabei war die Powerbank, welche wir in den Roboter eingebaut haben. Denn diese Powerbank war nicht fest angemacht und rutschte so leicht herum. Doch durch eine komplexe Konstruktion konnten wir die Powerbank komplett einbauen, sodass sie fest blieb. Der Roboter fuhr trotzdem immer noch nicht ganz gerade, doch durch Veränderung der Geschwindigkeit jedes Rades konnten wir dieses Problem beheben. Da der Roboter zuvor immer leicht nach rechts abgedriftet ist, liessen wir die beiden Räder links vorne und hinten etwas langsamer fahren. Dazu musste man die Geschwindigkeit mehrmals verändern, bis man den leichten Rechtsdrall so gut wie möglich aufheben konnte.

Jetzt ging es an den IR-Sensor. Hier gibt es drei Modelle, wir haben schlussendlich den Sensor ausgewählt, welcher unserer Meinung nach am Genauesten funktioniert. Das Problem dieses Sensors ist, dass man drei davon braucht und jeder Sensor vier Anschlüsse hat. Zudem gibt es so mehr Kabel. Später haben wir die IR-Sensoren kalibriert und in den Roboter eingebaut. Dazu verwendeten wir eine Form aus dem 3D-Drucker, um so wenig Licht wie möglich zuzulassen. Jetzt ging es daran, die Kurven festzulegen. Hier mussten wir die Geschwindigkeit auf einer Seite verändern, damit der Roboter zur richtigen Zeit abbiegt. Zu unserem Glück gelang dies recht gut. Trotz einem nicht sehr kleinen Zeitaufwand geschah dies ohne grössereProbleme.  

21.04.2021, Tag 3

Heute hatten wir einen guten Start, denn Herr Weiss kam mit einem DC Motor Driver zu uns. Ein DC Motor Driver ist ein Modul, damit wir die Geschwindigkeit eines Gleichstrommotors steuern können, denn dies konnte man bisher mit den Pins noch nicht, da die Pins zu wenig Ampere hatten. Unsere letzten Motoren waren Servomotoren, die man mit Stromimpulsen steuert und bei diesen kann es dazu führen, dass wenn man einen Motor in die andere Richtung laufen lassen will, er zu schnell oder zu langsam ist. Andres setzte sich wieder vor den Computer und entwickelte ein neues Auto, damit wir eine grössere Spannweite zwischen den zwei Rädern haben, ausserdem kann man jetzt den DC Motor Driver drauf kleben. Er war den ganzen Morgen damit beschäftigt. Unser hoffentlich finales Produkt sieht so aus:

Emre und Lukas haben sich mit der Technik auseinander gesetzt und haben beschlossen den Infrarotsensor zu wechseln, da der andere besser funktioniert. Sie haben ausserdem den DC Motor Driver angeschlossen und gesteuert.

Am Nachmittag wechselten wir nochmals den Motor zu einem kräftigeren, dafür langsameren, da unser alter deutlich zu schwach war. Hier sieht man links den neuen und rechts den alten Motor

Wir liessen den Drucker laufen und verfeinerten unseren bisherigen Code.

20.04.2021, Tag 2

Heute haben wir einen Prototypen mit Hilfe von Lego gebaut, um unsere Technik zu testen. Wir waren den ganzen Morgen damit beschäftigt. Andres hat in dieser Zeit ein neues Grundkonstrukt mit Hilfe des Computers errichtet und unser altes verbessert. Das linke Gehäuse ist unser altes und das rechte unser neues: 

Wir haben hauptsächlich den Schlitz für das Vorderrad vergrössert, denn das Rad passte bei unserem alten Gehäuse nicht hindurch. Ausserdem haben wir noch die vorderen Löcher für die Achse vergrössert, denn bei unserem letzten ist uns die Achse durchgebrochen, weil es zu klein war. Zuletzt haben wir noch eine bessere Rille für unsere zwei Motoren ausgedruckt, damit sie jetzt besser verankert sind.

Am Nachmittag waren Lukas und Emre damit beschäftigt die Technik zu testen und zu verbessern und vor allem neue Codes auszuprobieren. Sie waren nicht sehr erfolgreich, denn das Auto reagierte nur sehr selten, wenn es die schwarze Linie gekreuzt hat. Andres konstruierte neue grössere Hinterräder, denn grössere sind besser.

Gruppe 4: Tag 2 (20.4.21)

Zusätzlich ein neues Ziel:

Wir wollen unser Auto nun auch durch ein Labyrinth fahren lassen, in dem es selbstständig abbiegen soll.

Was wir heute getan haben:

Als erstes haben wir uns mit einem Halter für die beiden Rädermotoren beschäftigt. Dazu hat uns Herr Weiss erklärt und gezeigt, wie man so einen Halter für den 3D-Drucker konstruiert und dann druckfertig abschickt. Diesen haben wir dann in doppelter Ausführung drucken lassen.

Die Motoren passten gut in die Halterungen, aber leider stimmten der Abstand der beiden Löcher nicht mit dem Legoabstand überein und da die zweite Halterung eine exakte Kopie der ersten ist, ist sie spiegelverkehrt.

Fazit: Wir müssen die Halterung ein paar Millimeter breiter machen und die zweite Halterung zu spiegeln. So haben wir dann den zweiten Druckauftrag optimiert.

Danach haben wir den Entschluss gefasst, dass unser Auto nun auch ein Labyrinth durchfahren soll. Dafür haben wir zwei weitere Ultraschallsensoren angebracht, um auch rechts und links zu „sehen“, und unser Programm dementsprechend verändert. Das war eine Knobelei beim Programmieren sowie ein Kabelsalat beim umstecken, sodass wir nach kürzeren Kabeln gesucht haben.

Beim Testen hatten wir dann die Probleme, dass das Auto aufgrund der fixen Vorderräder keine Kurven fahren konnte. Mit etwas Ausprobieren haben wir dann ein drehbares Konstrukt von einem doppelten Rad gebaut. Dafür mussten wir die beiden neuen Sensoren aber ab- und danach wieder aufmontieren, da die Kabel im Weg waren.

Danach haben wir dann als Test einen Mini-Parcours aufgebaut, in dem das Auto ganz simpel rings um eine Kartonschachtel fahren sollte, begrenzt von Kartonwänden ringsum. Da klappte es ein paar wenige Male, wenn auch nur die erste Kurve. Jedoch hatte das rechte Rad einen Wackelkontakt und das Kabel zwischen Laptop und Auto war auch im Weg, und auch nach mehreren Programmverbesserungen hatte das Auto scheinbar ein Eigenleben und funktionierte auf gut Glück. Als dann die Verbindung zum Laptop gar nicht mehr funktionierte, nicht einmal das Stoppen, brachen wir ab und setzten uns daran, das Programm wieder funktionstüchtig zu machen.

Als Vergleich dazu ein Video von gestern:

 

Gruppe 5: Tag 2

Wir haben heute damit begonnen den Lichtsensor den am Vortag bekommen haben zu optimieren und das Problem mit den seltsamen Messwerten zu lösen. Zudem haben wir einen Laser bekommen damit die Lichtschranke richtig funktioniert. 

Wir haben versucht unser Programm zu Optimieren, und so zu gestalten, dass wir gute Messwerte herausbekommen, mit denen wir weiterarbeiten können. Denn mit diesen Messwerten wird die Schranke und die Ampel gesteuert. Nach einigen Nachforschungen und ein Paar Tipps und Tricks von Herr Strub und Herr Weiss gelang es uns dann auch das Programm soweit zu bearbeiten das es reibungslos läuft. Eine Schlüsselinformation die wir nicht hatten, war dass man den Sensor zusätzlich auch manuell einstellen kann. 

Als eine Schranke funktionierte haben wir damit begonnen eine zweite Schranke nachzubauen, das war einfacher gesagt als getan. Nach einigem Ausprobieren funktionieren beide Schranken so wie sie sollten. Als wir dann unseren zweiten Laser bekommen haben, konnten wir dann auch schon beide Schranken zusammen zu testen. Nach einer kleinen Korrektur lief alles wie es sollte. 

   

Zum Schluss haben wir damit begonnen die Schranken zu entwerfen, da wir diese Ausdrucken müssen. 

Tag 2

Heute Morgen haben wir damit angefangen unseren Roboter nun wirklich zu bauen, auf Basis des Konstruktes von Tag 1. Unsere auswählten Motoren sind Servo-Motoren, das Problem bei diesen ist nur, dass alle ein verschiedenes Duty haben. Das Duty ist entscheidend, weil man damit die Geschwindigkeit reguliert. Anbringen lassen sie sich allerdings einfach, da man einfach Klemmbausteine daran befestigen kann. Wir haben nun also 4 Motoren befestigt und dann noch ein Fach für die Powerbank gebaut, damit das Gewicht nicht speziell auf ein er Seite lastet. Wie sich noch herausstellen wird, leider nicht konsequent genug. Unsere Motoren haben wir nun angeschlossen und das Duty getestet. Jetzt ging es um unsere Sensoren. Wir hatten bereits 2 Ultraschallsensoren angebracht, einen an der Seite, den anderen vorne. Bei den Infrarotsensoren hatten wir jedoch mehrere zur Auswahl und schwankten zwischen zweien, den „Roten“ und den „Blauen“. Bei den Tests der beiden Sensoren haben wir mehrere Probleme bei den „Roten“ gefunden. Zum einen muss man sie kalibrieren und bei uns funktionieren sie nur in völliger Dunkelheit und praktisch direkt über dem Boden. Einer von uns hat also die Aufgabe bekommen eine “ Abdunklungskammer“ für den Infrarotsensor zu bauen.

Somit hatten wir unabsichtlich unsere Entscheidung bereits getroffen nahmen nun die roten Infrarotsensoren. Wir haben nun noch dafür gesorgt, dass unsere Verkabelung etwas besser aussieht, in dem wir farblich passende Kabel genommen haben und diese dann gebündelt verklebt haben.

Wir haben nun weiter Fahrtests gemacht und unser Roboter ist immer anders gefahren. Wir haben alle möglichen Fehlerquellen überprüft und haben bemerkt, dass unsere Powerbank in der Halterung wackelt und mussten diese nun besser fixieren, aber das haben wir uns zur Aufgabe für den nächsten Tag gemacht.

Gruppe 5: Tag 1

Unser Projekt ist es, eine Schranke die durch eine Lichtschranke gesteuert wird und einen Bahnübergang zu bauen, dabei arbeiten wir mit Gruppe 4 zusammen die ein Auto bauen, welches über unseren Bahnübergang fährt. 

Wir haben damit begonnen mit unserer Partnergruppe (Gruppe 4) zusammengesetzt und uns festgelegt wer   was macht und die Sachen also Programme, Motoren etc. zusammenzutragen die wir bereits hatten.

Ein Programm für eine simple Schranke hatten wir schon in den Vorbereitungsstunden geschrieben. Dazu haben wir eine Schaltung für die Schranke mit den richtigen Motoren nachgebaut (siehe Bild oben). Danach haben wir die Eisenbahn von Leonie zusammengebaut um zu sehen wie wir unsere Lichtschranke bauen wollen, denn unsere Idee war es eine Lichtschranke zu bauen die misst ob etwas zwischen Empfänger und Sender ist oder nicht. 

Zuerst wollten wir diese Idee mit IR-Sensoren umsetzen, also mit Hilfe von Infrarot, das hat sich allerdings nicht wirklich funktioniert, da wir zum einen nicht wirklich drausgekommen sind und zum anderen wussten wir nicht welche Widerstände etc. wir verwenden sollten. 

Am Nachmittag hat uns dann Herr Weiss sogg. Fotowiderstand-Sensoren gegeben, das war dann auch die richtige Lösung für unser Problem, diese kann man einfach bedienen. Trotzdem hatten wir noch unsere Probleme da wir sehr unregelmässige Messwerte hatten. Damit beendeten wir dann unseren Tag. 

 

 

Gruppe 1: Tag 2

Heute haben wir unsere Idee, den Roboter aus Lego zu bauen noch einmal überdacht und sind zu dem Entschluss gekommen, dass wir das Gerüst mit dem 3D-Drucker machen. Wir haben das Programm Fusion 360 heruntergeladen und mit dem Design begonnen, fertiggestellt und in Auftrag gegeben.

Gruppe 1: Tag 1

Wir habe heute uns für das Thema entschieden ein Linienfolg-Roboter zu machen. Wir haben begonnen die beiden hinteren Motoren mithilfe von Thonny zu programmieren. Wir haben es geschafft, dass die beiden Motoren gleichzeitig im gleichen Tempo drehen. Danach haben wir versucht den IR- Sensor zu programmieren. Wir haben festgestellt, dass die beste Voraussetzung für den Gebrauch ein abgedunkelter Ort ist. Wir müssen noch den IR-Sensor kalibrieren, damit die Sensibilität konsistent ist. Zum Schluss haben wir angefangen das Gerüst aus Lego zu bauen.

19.04.2021, Tag 1

Emre und Andres haben heute Morgen zuerst die Grundkonstruktion auf dem Computer gestalltet und dann mit Hilfe des 3D-Druckers ausgedruckt. Lukas hat währenddessen die verschiedenen Motoren und Sensoren an den Microcontroller angeschlossen und zum Laufen gebracht und sie dabei besser kennengelernt. Wir gingen davon aus, einen einfachen Motor nutzen zu können, doch mussten dann fest stellen, das dieser nicht funktioniert, wenn er an einen Pin angeschlossen ist, da zu wenig Ampere durch das Kabel fliesst. Wir probierten eine halbe Ewigkeit daran, dieses Problem zu umgehen, doch wir kamen auf keine Lösung. Dann ging es auch schon in die Mittagspause.

Nach der Mittagspause kam Herr Weiss zu uns und erzählte, dass man das Problem mit einem Transistor lösen kann, doch er empfahl uns die Servomotoren zu nutzen, denn diese sind einfacher um zu beginnen. Wir setzten uns danach mit dem Infrarotsensor auseinander und schrieben einen Code, um dessen Messdaten zu nutzen und anzeigen zu lassen. Als wir damit begannen funktionierte dies noch nicht sehr zuverlässig. Wir dachten eine Zeit lang, das es nichts mit den IR-Sensoren wird, doch mit der Zeit wurden die Ergebnisse immer nach vollziehbarer. Irgendwann bemerkten wir dann, das der Sensor doch sehr exakt misst, und wir das einzige Problem, in der ganzen Sache waren, denn wir achteten nicht auf den Abstand, den der Sensor zum Gegenstand hatte und das hatte grosse Auswirkungen auf die Messungen. Wir fanden dann den Idealen Abstand und die Messungen waren sehr genau. Andres arbeitete in dieser Zeit an einem zweiten Gerüst für den Roboter, denn das erste war nicht gut genug. Er schickte es noch rechtzeitig zum Drucken, dass es bis zur Ende der Lektion fertig wurde.