Programmierung und Ansteuerung eines Roboter-Fingers mit ... · 2. Hardware und Software Arduino 3....

Haus 27, Zi. 0.03, Tel.:0331/977-1596

Oliver.Henneberg@uni-potsdam.de

1. Über uns – wieso machen wir eine Lehrerfortbildung

2. Hardware und Software Arduino

3. Open Source Roboter

4. Ansteuerung eines Servo-Motors

5. Einsatz von Arduino im Schulunterricht

6. Interessante Videos zu Arduino

Programmierung und Ansteuerung eines

Roboter-Fingers mit einem Arduino

3D-Druck eines Roboter Fingers

Lehrerfortbildung 08. 04. 2016

Dr. Oliver Henneberg (Universität Potsdam)

René Kuhlbarsch (makee.de)

Jürgen Kulus (Technik)

Institut für Physik und Astronomie

7. 3D-Druck eines Roboter-Fingers

Über uns – wieso machen wir eine Lehrerfortbildung

O. Henneberg

Dr. Oliver Henneberg (Universität Potsdam)

Über uns – wieso machen wir eine Lehrerfortbildung

O. Henneberg

Seit dem 14. März 2016 finden Sie uns auf dem Campus Golm im Haus 3 (neben der Mensa).

Zentrum für Lehrerbildung und Bildungsforschung

Hardware Arduino

O. Henneberg

© blog.arduino.cc/2013/10/14/arduino-robot-video-tutorials-rs-components/

© https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Arduino_boards_and_compatible_systems

2005 u.a. von Massimo Banzi und David Cuartielles entwickelt.

www.arduino.cc

Hardware Arduino

O. Henneberg

© electronilab.co/tienda/atmega328-pu-con-bootloader-arduino-uno/

© https://www.youtube.com/watch?v=0SSbVkSmt3k

ATmega328 P

Ardunio Uno

http://www.uni-potsdam.de/physik/photonik/ henneberg/lehrerfortbildung.html

Software IDE

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www.uni-potsdam.de/physik/photonik/henneberg/lehrerfortbildung.html

Software IDE

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www.uni-potsdam.de/physik/photonik/henneberg/lehrerfortbildung.html

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Open Source Roboter

inmoov.fr

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Open Source Roboter

inmoov.fr

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Open Source Roboter

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Open Source Roboter

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Open Source Roboter

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Open Source Roboter

InMoov Finger Starter Kit (3,-)

Arduino uno (Segor electronics 26,18€)

Servo-Motor (Modellbau 10,-)

Flex Dehnungs-Sensor, (z.B. von Watterott http://www.watterott.com/de/Flex-Sensor-45 Artikel-Nr. SEN-08606 , 11,41€)

Angelschnur

Kleine Schrauben, Draht- oder Kunststoff-Stifte

Optional:

O. Henneberg

Open Source Roboter

Aufgabe 1: Servo-Motor ansteuern.

Aufgabe 2: Sensor auslesen.

Aufgabe 3: Teile zusammen bauen.

Aufgabe 4: Bauteile ausdrucken.

O. Henneberg

Fächerübergreifender Unterricht - Biologie

Aufgabe 1: Welche Lichtsensoren besitzt das menschliche Auge?

Aufgabe 2: Wieviel Licht muss in das Auge gelangen, damit ein Objekt doppelt so hell erscheint wie ein anderes?

Aufgabe 3: Entwirf eine Schaltung mit 2 LEDs. LED-1 soll ganz hell sein. LED-2 soll in der Helligkeit einstellbar sein.

Aufgabe 4: Regel die LED so, dass beide LEDs gleich hell sind.

Aufgabe 5: Regel die LED-2 so, dass sie nur halb so hell ist wie LED-1.

O. Henneberg

Fächerübergreifender Unterricht - Biologie

Aufgabe 1: Welche Frequenzen kann das Ohr hören?

Aufgabe 2: Erzeuge einen Ton und verändere die Lautstärke.

Aufgabe 3: Nimm den Ton mit dem Handy auf und bestimme die Frequenz.

Aufgabe 4: Nimm den Ton mit einem Mikrofon und Arduino auf.

Aufgabe 5: Wie ändert sich das Gehör mit dem Alter?

Aufgabe 6: Bis zu welcher Frequenz kann ich Töne mit dem Mikrofon aufnehmen?

O. Henneberg

Fächerübergreifender Unterricht - Chemie

Aufgabe 1: Baue einen Magnetrührer mit einem Motor.

Aufgabe 2: Variiere die Drehgeschwindigkeit mit dem Arduino.

Aufgabe 3: Bau aus einem Pt100 ein Widerstandsthermometer.

Aufgabe 4: Bau mit Hilfe eines Servo-Motors ein Pipettier-Apparat.

Aufgabe 5: Messe den Farbumschlag bei der Titration mit einem Photo-Sensor.

O. Henneberg

Fächerübergreifender Unterricht - Mathematik

Aufgabe 1: Wie groß kann eine Integer Variable sein?

Aufgabe 2: Was passiert, wenn ich zum maximalen Wert noch 1 dazu addiere?

Aufgabe 3: Welche Rechen-Genauigkeit hat ein Arduino?

Aufgabe 4: Was hat ein Speicher-Überlauf mit Computer-Viren zu tun?

Aufgabe 5: Wie groß ist der Speicher in Deinem Gehirn?

O. Henneberg

Fächerübergreifender Unterricht - Ethik

Aufgabe 1: Was ist Coltan und was hat es mit einem Handy zu tun?

Aufgabe 2: Welche seltenen Rohstoffe sind in elektronischen Artikeln?

Aufgabe 3: Wo werden elektronische Artikel recycled?

Aufgabe 4: Wie oft braucht man ein neues Handy?

Aufgabe 5: Wieso gibt es arduino.cc und arduino.org?

O. Henneberg

Fächerübergreifender Unterricht - Erdkunde

Aufgabe 1: Was ist Coltan und was hat es mit einem Handy zu tun?

Aufgabe 2: Wo wurde Arduino erfunden und wo wird es produziert?

Aufgabe 3: Woher kommen die Rohstoffe für ein Handy?

Aufgabe 4: Woher kommen die Rohstoffe für ein Lithium-Akku?

Aufgabe 5: Werden Arduinos vom Hersteller mit dem Bahn, dem Schiff oder per Flugzeug verschickt?

O. Henneberg

Fächerübergreifender Unterricht - Kunst

Aufgabe 1: Wer hat Arduino erfunden und wieso?

Aufgabe 2: Designe ein Weihnachtsbaum mit 8 LEDs.

Aufgabe 3: Entwirf ein Stück Kleidung mit LEDs.

Aufgabe 4: Wie kann Kleidung intelligent werden?

Aufgabe 5: Verbinde verschiedene Moren mit Stiften und Rädern und lasse den Arduino ein Kunstwerk zeichnen.

O. Henneberg

Interessante Videos bei Youtube zu Arduino

Light Painting with an Arduino

https://www.youtube.com/watch?v=cYo66PIuYTE

2 Servomotoren und eine LED reichen, um Lichtskulputeren zu erzeugen.

O. Henneberg

Interessante Videos bei Youtube zu Arduino

InMoov Finger Starter

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

Der fertige Starter Finger von InMoov in Aktion.

O. Henneberg

Interessante Videos bei Youtube zu Arduino

Arduino- eine universelle Plattform - FUTURE - ARTE

https://www.youtube.com/watch?v=EbVmfGNwn0g

Sehr gute Reportage von ARTE über Arduino, z.B. für Elternabende.

O. Henneberg

Interessante Videos bei Youtube zu Arduino

Arduino + NXTMMX + LEGO Motors

https://www.youtube.com/watch?v=ixUF2UhLpk8

Es wird gezeigt, wie NXT LEGO Motoren mit einem Arduino betrieben werden.

O. Henneberg

Interessante Videos bei Youtube zu Arduino

Make It Wearable | Episode 3: Human Expression

https://www.youtube.com/watch?v=d0oAjYsgf7g

Ein Video von Intel zeigt die Möglichkeiten von tragbarer Elektronik.

O. Henneberg

Interessante Videos bei Youtube zu Arduino

Lilypad

https://www.youtube.com/watch?v=HnZutoDS6sE

Mit dem LilyPad Arduino lässt sich intelligente Kleidung herstellen.

O. Henneberg

Interessante Videos bei Youtube zu Arduino

WDR RFID-Chips: Gläserne Kunden?

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

Kritische Reportage des WDR zu RFIDs in Kleidung.

O. Henneberg

Für Smartphones und andere Elektronik sterben Menschen

mobilegeeks.de/artikel/coltan-an-fast-all-unseren-smartphones-klebt-blut

Hintergrundinformationen zu Coltan finden Sie bei Wikipedia und mobilegeeks

Rob Lavinsky, iRocks.com , https://de.wikipedia.org/wiki/Coltan

https://www.nager-it.de/maus

O. Henneberg

Green IT

Es gibt Alternativen, z.B.

https://www.fairphone.com/de/phone

O. Henneberg

3D-Druck eines Roboter-Fingers

2 Finger Starter Kits wurden in 10 Stunden ausgedruckt.