Schieben und Transportieren

Im Lab-Jahr 2022/2023 haben die Schüler einen Transportroboter zum Verschieben einer Kiste an eine definierte Zielposition gebaut. Die Kiste wurde hierzu mit April-Tags versehen, um die Position mittels einer Kamera leichter bestimmen zu können. Der Roboteraufbau wurde selbst kreiert und bestand aus einer Kombi aus 3D-gedruckten Bauteilen und Lego Mindstorm-Elementen. Mit Hilfe eines Schrittmotors wurden die Räder angetrieben., die Ansteuerung erfolgte über einen Raspberry Pi 4.

Bei den drei Vortreffen des Labjahres arbeiteten alle fleißig in kleineren Gruppen von zwei bis drei Teilnehmenden zusammen.

Eine Gruppe befasste sich mit der Konstruktion und überlegte sich zunächst, wie der Roboter aussehen und funktionieren soll. Anschließend wurden im CAD-Modell die Bauteile entsprechend konzipiert und nach dem letzten Vortreffen zum 3D-Druck weitergegeben.

Die Programmierungs-Gruppe machte sich zunächst mit dem Raspberry Pi vertraut und programmierte anschließend die Motorsteuerung. Dann befassten sie sich noch mit der Kamera und bestimmten aus den Daten die Distanz zur Zielposition.

Die Motor-Gruppe testete zunächst die Vernetzung der Pins auf der Platine und verkabelte diese anschließend mit dem Raspberry-Pi. Weiterhin wurde die Pin-Belegung gründlich geplant und der Stromfluss zum Motor eingestellt.

Die Elektronik-Gruppe wurde erst zur AG-Woche gegründet und hatte somit kein Vortreffen.

Im Rahmen der AG-Woche vom 29. Mai bis zum 2. Juni 2023 wurden dann u.A. die Komponenten des Roboters zusammengebaut, kleinere Probleme behoben sowie eine Greiferkonstruktion aus Lego Mindstorm-Bauteilen zusammengebaut. Weiterhin wurde fleißig gelötet, verkabelt, berechnet und programmiert. Wichtig war dabei auch stets die Absprache zwischen den Einzelgruppen, so wurde von Tag zu Tag mehr gemeinsam an den letzten Problemlösungen gearbeitet.

Mit Abschluss der AG-Woche drehten sich die Räder wie gewünscht, der Roboter bewegte sich wie gewünscht durch den Raum und konnte erfolgreich eine Kiste durch die Gegend schieben.

Das Ergebnis, unseren Schieberoboter „Small-E“, sowie das erfolgreiche Robotik-AG-Team kann man in den beigefügten Bildern betrachten.

Wer noch mehr erfahren möchte über die Entstehung von SMALL-E: hier gibt es ein cooles Video.

https://www.youtube.com/watch?v=eLhpHNGjYfw