Institut für Technik und ihre DidaktikWilhelm-Klemm-Str. 1048149 Münster

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Entwicklung eines Lehrroboters für die Lehrerausbildung

im Fach Technik


Inhalt:1. Idee und Vorgeschichte2. Planung3. Konstruktion und

Fertigung4. Programmierung5. Ausblick


Inhalt:1.Idee und Vorgeschichte1.1 Idee1.2 Vorgeschichte2.Planung3.Konstruktion und Fertigung4.Programmierung5.Ausblick



Entwicklung eines Lehrroboters als Grundlage für ein neu zu entwickelndes Seminar im Rahmen des Masterstudiengangs zum Thema Robotertechnik und Mechatronik



Vorgabe:Roboter soll Bindeglied sein zwischen „Spielzeugrobotern“…



Vorgabe:…und professionellen Robotern aus industrieller Fertigung.



Ursprüngliche Planung:Der Roboter soll sich- als autonomer Fahrroboter - mit Hilfe von Ultraschallsensoren- und Kamera- im Freien zu Recht finden und bewegen können.



Erste Experimente und Messungenzu den geplanten Vorgaben



Neue Planung:Der Roboter soll sich- als autonomer Fahrroboter - mit Hilfe von Ultraschallsensoren- und Kamera- im Freien zu Recht finden und bewegen können.



Der PrototypIm Jahr 2006 haben drei Studenten im Rahmen ihrer Examensarbeiten einen ersten Prototypen eines autonomen Fahrroboters entwickelt, konstruiert und programmiert.


Inhalt:1.Idee und Vorgeschichte2.Planung2.1 Vorüberlegungen2.2 Erste Schritte2.3 Erstellung eines

CAD-Modells3. Konstruktion und Fertigung4. Programmierung5. Ausblick

Der neue Roboter soll- kleiner, leichter und moderner als der Prototyp sein-sich eleganter im Raum bewegen können- übersichtlich gestaltet sein- über einen leistungsstarkern Mikrocontroller verfügen, der- genug Anschlussmöglichkeiten für Sensoren und Aktoren hat




Aussuchen von Fertigelementen




Getriebemotor




Zahnriemenscheiben




Linearkugellager




Trapezgewindespindel




Trapezgewindemutter




Erstellen der einzelnen Fertigelemente als CAD-Modelle


Inhalt:1.Idee und Vorgeschichte2.Planung3.Konstruktion und Fertigung3.1 Mechanik3.2 Elektronik4. Programmierung5. Ausblick


Komponente: Realisierung:

Mikrokontroller C-Control Pro Application Board 128

Aktoren 2 Schrittmotoren (Antrieb), 2 Getriebemotoren (Greifarm)

Sensoren Kamera, 3 Ultraschallsensoren

Energieversorgung Akku, Spannungsregler



Inhalt:1.Idee und Vorgeschichte2.Planung3.Konstruktion und Fertigung3.1 Mechanik3.2 Elektronik4. Programm5. Ausblick


C-Control Pro Application Board 128

Clock CW/ CCWHalf/ FullEnable

Schritt motor- TreiberL297/L298

MStep

2x

Akku12 V

CMUcam

Wert (N.)

Entf.cm.

SRF 10

3x

Spannungs- Regler| 5V Program

m

Getriebemotor- TreiberL298

M2x

CW/ CCWEnable

Vref



Inhalt:1.Idee und Vorgeschichte2.Planung3.Konstruktion und Fertigung4.Programmierung5.Ausblick



Erstmalig Einsatz des Lehrroboters:Masterstudiengang WS 08 / 09

Separate Programmierarbeitsplätze: - die Antriebssteuerung- der Greifarm- die Bilderkennung- die Ultraschall- Sensoren



Version 3 ?

Weitere Entwicklung und Verbesserung des zweiten Modells.

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