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ROBOTIKROBOTIK

Wie findet ein Roboter den Wie findet ein Roboter den Weg aus einem Labyrinth?Weg aus einem Labyrinth?

Von Florian Gysin und Silas Kull

FHBB Fachhochschule Beider BaselFHBB Fachhochschule Beider Basel

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ArbeitsvorgängeArbeitsvorgänge

Wie können wir einem Roboter Befehle geben?Wie können wir einem Roboter Befehle geben?

Was sind unsere Hilfsmittel?Was sind unsere Hilfsmittel?

Wie steuern wir die Sensoren und Motoren des Wie steuern wir die Sensoren und Motoren des Roboters an?Roboters an?

Wie soll der Roboter im Labyrinth vorgehen?Wie soll der Roboter im Labyrinth vorgehen?

Mit welchen Situationen wird der Roboter im Mit welchen Situationen wird der Roboter im Labyrinth konfrontiert? Labyrinth konfrontiert?

Wie sind diese logisch zu bewältigen?Wie sind diese logisch zu bewältigen?

Was waren unsere Probleme?Was waren unsere Probleme?

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Wie können wir einem Roboter Wie können wir einem Roboter Befehle geben?Befehle geben?

PINs ansteuern PINs ansteuern (binär)(binär)

LOW/HIGHLOW/HIGH

PULSPULS

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Was sind unsere HilfsmittelWas sind unsere Hilfsmittel??

Auf dem Computer:Auf dem Computer:

BASIC STAMP 2BASIC STAMP 2

Auf dem Roboter:Auf dem Roboter:

Infrarot-SensorenInfrarot-Sensoren

SchrittmotorenSchrittmotoren

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Wie steuern wir die Sensoren Wie steuern wir die Sensoren des Roboters an?des Roboters an?

Input auf LOW -> MessungInput auf LOW -> Messung

Ergebnisse binär mit Pulsen beim Output Ergebnisse binär mit Pulsen beim Output abholenabholen

SensorenSensoren

eicheneichen

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Wie steuern wir die Motoren Wie steuern wir die Motoren des Roboters an?des Roboters an?

Jeder Motor separat ansteuerbarJeder Motor separat ansteuerbar

PIN für SchrittePIN für Schritte

PIN für RichtungPIN für Richtung

Pulse auf Schritt-PIN -> FahrenPulse auf Schritt-PIN -> Fahren

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Wie soll der Roboter im Wie soll der Roboter im Labyrinth vorgehen?Labyrinth vorgehen?

Zufall (kleine Chance)Zufall (kleine Chance)

Labyrinth in Memory Labyrinth in Memory abspeichern abspeichern (speicheraufwändig)(speicheraufwändig)

Immer einer Wand Immer einer Wand nachfahren (zeitaufwändig nachfahren (zeitaufwändig und u.U. unlösbar)und u.U. unlösbar)

-> welches ist die beste -> welches ist die beste Umsetzung für unseren Umsetzung für unseren Roboter?Roboter?

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Die Normalfunktionen:Die Normalfunktionen:

Distanz mit Sensoren Distanz mit Sensoren messenmessen

Ausrichten (parallel Ausrichten (parallel zur Wand)zur Wand)

Ausrichten Ausrichten (konstanter Abstand (konstanter Abstand zur Wand)zur Wand)

Wenn kein Spezialfall: Wenn kein Spezialfall: geradeaus Fahrengeradeaus Fahren

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Mit welchen Situationen wird Mit welchen Situationen wird der Roboter im Labyrinth der Roboter im Labyrinth

konfrontiert?konfrontiert?

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1

2

3

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Wie sind diese Situationen Wie sind diese Situationen logisch zu bewältigen? logisch zu bewältigen?

Sensor 2 sieht keine Wand mehr Sensor 2 sieht keine Wand mehr

Roboter fährt vorwärts, dreht nach Roboter fährt vorwärts, dreht nach links ab, fährt nochmals vorwärts -> links ab, fährt nochmals vorwärts -> wieder eine Wand sichtbarwieder eine Wand sichtbar

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3

12

3

Sensor 1 sieht Wand vor sichSensor 1 sieht Wand vor sich

Roboter dreht nach rechts abRoboter dreht nach rechts ab

Wiederum normale FunktionenWiederum normale Funktionen

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Welche Probleme gab es zu Welche Probleme gab es zu bewältigen?bewältigen?

Roboteraufbau verstehenRoboteraufbau verstehen

Sensor-TimingSensor-Timing

SensorungenauigkeitSensorungenauigkeit

Störanfälligkeit bei (Infrarot-) Strahlung, Störanfälligkeit bei (Infrarot-) Strahlung, Bodenbeschaffenheit usw.Bodenbeschaffenheit usw.

Sehr simple ProgrammierspracheSehr simple Programmiersprache

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Dies war eine Präsentation von Florian Gysin und Dies war eine Präsentation von Florian Gysin und Silas KullSilas Kull

Wir danken der Stiftung Schweizer-Jugend-Wir danken der Stiftung Schweizer-Jugend-Forscht und insbesondere der Organisatorin Forscht und insbesondere der Organisatorin Corinne Scacchi für dieses interessante Projekt Corinne Scacchi für dieses interessante Projekt und unseren Betreuern Andreas Kiebele und und unseren Betreuern Andreas Kiebele und Radolf von Salis für die professionelle Einleitung Radolf von Salis für die professionelle Einleitung in das Thema Robotik.in das Thema Robotik.

Wir danken auch der Fachhochschule Beider Wir danken auch der Fachhochschule Beider Basel, die uns den Roboter zur Verfügung Basel, die uns den Roboter zur Verfügung gestellt hat.gestellt hat.