Roboter Selber Bauen

Selber Roboter bauen

Bauen Sie Ihren eigenen Raspberry Pi Roboter - Projektübersicht. Selbstbau-Roboter; Programmierung mit Boxen. Auf dem Markt gibt es viele Roboter-Kits, die sich gut für Anfänger eignen. Sie können einen kleinen autonomen Roboter mit der geringsten Anzahl von Komponenten bauen.

Erleben Sie die Vielfalt der Angebote für den Bau von Robotern in Spielzeugrobotern.

Bauen und Programmierung eigener Roboter - Robot Kit NIBObee

Kleinroboter selbst entwickeln - das ist der aktuelle Stand, denn es macht Spaß, direkt einsetzbare Mikrocontroller zu entwickeln. In der Regel ist der Roboter als Antriebsroboter konzipiert, diese Version ist besonders leicht zu steuern und natürlich bieten sich sehr gute Programmiermöglichkeiten. nicai-systems stellt mit der NIBObee ein besonders interessantes Roboterkit zur Verfügung - hier steht die Komplettmontage des Rotors vor der ersten Auslösung.

nicai-systems, ein kleines Unternehmen aus Stolberg bei Aachen, hat sich vor einigen Jahren zum Ziel gemacht, freiprogrammierbare, mobile Roboter zu entwerfen, die insbesondere Jugendlichen, d.h. Schüler, Auszubildende und Studenten, den Einstieg in die Mikrocontroller-Programmierung erleichtern sollen. Auch in der Wirtschaftspraxis kommt dieser Robotertyp, der klug und autark handelt, zunehmend zum Einsatz - vom selbst fahrenden Containertransport in Häfen bis zum selbst parkenden Auto, dem Paketbus des Briefträgers oder Servicerobotern in Krankenhäusern und Altenpflegeheimen.

Abbildung 1: Modell: Branche. Die freiprogrammierbaren Roboter, die jetzt auch als Lernmodelle erhältlich sind (Bild 1)[1], faszinieren auch die an der Mikrocontroller-Programmierung Beteiligten. Die NIBO 2 (Abb. 2)[2], der große, hier vorgestellte große Bruder des Unternehmens, ist ein gelungenes Ausflugsobjekt.

Gemeinsam mit dem optional erhältlichen Sonderzubehör wie Programmier-Adapter, Grafik-Display-Add-On und dem (genialen) Distanz-Scanner kommt das Ganze aber rasch aus der üblichen Preisklasse für junge Leute und Lehrlinge; hier sind wohl Studenten und Ausbildungseinrichtungen die Zielgruppen für dieses hochwertige, mit SMD ausgestattete und strapazierfähige Roboter-Modell. Abbildung 3: Die NIBObee, ein kostengünstiger, erweiterungsfähiger Fahrroboterbausatz mit zwei AVR-Prozessoren und vielen Aufnehmern.

Quelle: nicai-systemsDer kleine Schwesternbruder der NIBO 2, die NIBObee (Abb. 3)[3], wurde entwickelt, um die oben genannten Zielgruppe mit einem technischen ähnlichen Konzept ansprechen zu können. Abbildung 4: Das Herzstück der NIBObee: ein ATmega 16 als Hauptrechner und ein ATtiny 44 als USB- und Laderegler. Quelle: nicai-systemsEin ATmega 16 (Bild 4) mit 16 KB Flash-Speicher und 1 KB SRAM, der mit einer Taktrate von 15 MB arbeitet, dient als Hauptbetrieb.

Abbildung 5: Mehr als nur ein Ort der Begegnung für Roboterfans - Roboter. Die CC stellt eine besonders benutzerfreundliche IDE inklusive Compiler und Online-Archiv für die Projektarbeit zur Verfügung. Sie können hier (Abbildung 5) für unterschiedliche Roboterplattformen in verschiedenen Sprachen (C/Java) Programmcode erzeugen, auf dem Rechner kompilieren, die Hex-Datei downloaden und anschließend an den Roboter ausgeben.

Außerdem treffen Sie auf eine Gemeinschaft von gleich gesinnten Menschen und finden eine Vielzahl vorgefertigter Softwareprojekte sowie alle Anweisungen zu den entsprechenden Robots, C-Tutorials, etc. Auf der beiliegenden CD-ROM befindet sich auch ein detailliertes Lernprogramm über NIBObee, das Sie schrittweise durch die gesamte Programmierung mit der Atmel Programmierumgebung AVR Studio und AVRDUDE (GCC, Libs und AVRDUDE) führt.

Zu diesem Zweck stellt nicai- Systems eine C/C++-Routine zur Steuerung des Roboter, Treibern, Sensorkalibrierprogrammen, Beispielprogrammen und einem Programmiergerät zur Datenübernahme in den Roboter zur Verfügung. Abbildung 6: Vor der Programmierung wird gelötet - ein Überblick über einen Teil des NIBObee-Kits. Es gibt keine andere Möglichkeit, Ihren Roboter besser kennenzulernen: Bauen Sie ihn selbst!

NIBObee kommt ins Gebäude, und zwar in zahllosen Säcken. Abbildung 6 stellt nur einen Teil der über 100 Komponenten dar. Das große Motherboard verfügt über zahlreiche kleine, abzubrechende Leiterplatten, die später als Sensor und zusätzlicher Baugruppenträger sowie als Gehäuse diente. Sämtliche mechanische Halter und Stützen der NIBObee sind aus Leiterplattenmaterial - der komplette Roboter wird ohne Schrauben montiert, nur verlötet - durchdacht!

Abbildung 7: Alle Karten sind montiert, die IC' s sind bereits zu Demonstrationszwecken eingesteckt. Es macht Spass, die Boards zu laden. Auf der Abbildung 7 sehen Sie alle montierten Baugruppen, nun ist der Roboter montagefertig. Abbildung 8: Der Schaltungsteil des NIBObee-Kreises stellt die Stromversorgung und den USB-Anschluss einschließlich USB und Ladegerät dar.

Abbildung 8 stellt einen Ausschnitt der Schaltung dar, es ist kein DC/DC-Wandler an Board! Daher muss auf eine exakte vertikale oder parallele Lage aller Platten untereinander geachtet werden, da sonst das Zahnrad geklemmt wird und ein mindestens steifer Lauf entsteht. Abbildung 9: Unser komplett montiertes RoboterkitNach dem Installieren der Sensoren für die Tastersensoren und dem Einstecken aller Stromkreise in die Sockel können Sie dank der bereits auf dem AVR verfügbaren Prüfsoftware die ersten Funktionstests der Laufwerke und des Zeilensensors sowie der Tastersensoren über die Leuchtdioden auf der Platine und die Reaktion des Frequenzumrichters ausprobieren.

Abbildung 9 stellt den fertigen Roboter dar. Danach können Sie mit der Programmerstellung, dem Test und den ersten Manövern der neuen Version der Software beginnen! Programmiert wird in C/C++, aber auch die Programmerstellung über Java ist möglich. Mit dem " " Programmierer für Programmierer ", einer unabhängigen Software, die auf der beiliegenden CD-ROM installiert wird, kann die fertigen Hex-Dateien sehr leicht per USB auf den Roboter transferiert werden.

Abbildung 10: Mit dem NIBObee Programmierer werden die von der AVR Studio IDE generierten Informationen an den Roboter übergeben. Nachdem der Programmierer neben der NIBObeelib montiert wurde (die ohnehin eingebaut werden muss, beinhaltet er unter anderem den USB-Treiber des Roboters), können Sie die gelieferten und komplett kompilierten Beispielprogramme direkt auf den Roboter überspielen (Abb. 10) und so z.B. den Zeilensensor eichen.

Falls Sie auf Ihrem Computer bereits die Software für die Programmierung von Windows Vista und Windows Vista haben, können Sie diese auch auf der NIBObee verwenden. Abbildung 11: Atmels kostenlose Standardprogrammierumgebung AVRStudio in der Praxis mit einem Demoprogramm. Nach und nach wird der Anfänger in die Erstellung eines neuen Projekts eingeführt, bis sich der erste Programmcode in der IDE befindet (Abb. 11).

Nach der Kompilierung wird es mit Hilfe der Programmiersoftware an den Roboter übergeben. Der zweite Weg, der "Robotics Online Codecompiler " (Robot. CC, Abb. 5), ähnelt etwas der IDE des Arduino-Projekts. Abbildung 12: Für die Programmierung der Xhex-Pakete vom Roboter aus ist der Roboter verantwortlich. CC Plattform auf der NIBObee. Sie müssen jedoch eine besondere Programmiersoftware, das Open-Source-Projekt "RoboDude", downloaden und auf Ihrem Computer neben dem NIBObeelib (USB-Treiber!) einrichten.

Weil der Kompilierer von Roboter. Auch die bereits im Tutorium in Kooperation mit der AVR Studio IDE diskutierten Prüfprogramme sind hier im Roboter zu sehen. Auf dieser Seite findet man sowohl Produkte anderer NIBObee-Besitzer als auch von nicai-systems, wie z.B. die Roboter-Erweiterungsmodule, auf die wir genauer eingegangen sind. Erstellen Sie dazu ganz unkompliziert ein eigenes Profil, nehmen Sie die erforderlichen Anpassungen vor (Abb. 13) und speichern Sie den Programmcode in die IDE (Abb. 14).

Abbildung 14: Das C-Programm wird wie in einem gewöhnlichen Programm-Editor zeilenweise beschrieben, die Farbmarkierung erfolgt in Abhängigkeit von Befehl, Bemerkung usw. selbsttätig. Wenn Sie es nicht als öffentliches Dokument deklarieren, ist es nach dem erneuten Anmelden auf Robotern immer verfügbar. Alles in allem, Roboter. NIBObee verfügt bereits serienmäßig über zahlreiche Sensorik - aber es gibt noch mehr!

Dies fängt mit einer simplen Hindernisdetektion an und setzt sich fort mit einer aufsteckbaren universellen Plattform (Bild 15), die als Baugruppenträger für weitere Bausätze oder eigene Schaltkreise diente. Sie können einen Lauflichter bauen (Abb. 16), es gibt einen Fernbedienungssatz, der den Roboter über eine RC5-Fernbedienung ansteuerbar macht, und einen Satz zur Hindernisdetektion (Abb. 17).

Abbildung 15: Dienen als Carrier für verschiedene Experimente: die BXT9 Erweiterung. Abb. 16: Basierend auf der Erweiterung BXT9: LED-Lauflicht BKit1 Abb. 17: Fast Rundumsicht: Das Hinderniserkennungssystem BKit 2 im Gebrauch auf der Biboboe. Das Highlight des Accessoires und das Sahnehäubchen bei der Modernisierung der Anlage ist sicherlich die grafische Display-Erweiterung (Abb. 18). Abb. 18: Die Grafikdisplay-Erweiterung der BGX1 erhöht den Nutzen des Antriebsroboters erheblich Obwohl sie ebenso viel Geld wie das Roboterkit selbst kosten, macht sie ihn schließlich zu einem Selbstbedienungsgerät.

Sie können z.B. eine vollständige Benutzeroberfläche erstellen, diverse Tasks für den Roboter speichern, die über das Menu aufgerufen werden können, z. B. Temperatursensoren abrufen, für die noch perforierte Gitterflächen um das Bildschirm herum vorhanden sind. Falls Sie die NIBObee derzeit nicht benutzen, können Sie Ihre eigene Hardware auf den AVR "schieben" und das Set dann z.B. als kleine Station an die Mauer aufhängen.

Abb. 19: "Wallpaper" mit Namengeber - auch das kann das kleine grafische Erscheinungsbild. Zu Showzwecken können auch Graphiken auf dem Bildschirm dargestellt werden (Abb. 19), wie z.B. der Name des kleinen Roboter mit den Kennliniensensoren. Schlussfolgerung der ersten Begegnung mit der NIBObee: mehr als einer von vielen Modellrobotern, eine ideale Verknüpfung zwischen selbstgebauter Elektronik, Erlernen einer Sprache und Bereitstellen einer simplen Programmierungsumgebung.

Hinzu kommen die umfassenden Erweiterungsmöglichkeiten und ein attraktiver Kostenvorteil, für den es kaum möglich ist, einen solchen Antriebsroboter "zu Fuß" zu bauen.

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