Experimentalrover

Auf dieser Seite möchten wir Euch eine Open Source Bibliothek für experimentelle Roboterfahrzeuge (UGV’s) vorstellen: „Friedrich“.

Warum „Friedrich“?

Weil ich dieses System ursprünglich für meine Tochter erdacht habe, und weil Kinder dazu neigen, Dingen einen Namen zu geben. Und weil ich meiner Tochter das heiligste aller hochheiligen Versprechen geben musste, dass es bei diesem Namen bleibt: et voilà! Ich finde, der Name passt zu ihm – oder?

Zum Thema…

Friedrich ist günstig, vielseitig, modular… und macht Spass!

Klassische Fertigungsmethoden sind ziemlich aufwändig. Nicht viele werden die Gelegenheit haben, sich einen kompletten Maschinenpark, bestehend aus Fräse, Drehbank… in die Werkstatt zu stellen.

Ein 3D-Drucker dagegen lässt sich problemlos auf dem Küchentisch, auf dem Schreibtisch, oder vom Bücherregal aus betreiben.

Sicherer in der Bedienung ist er außerdem. Damit können schon Kinder ab ca. 8 Jahren arbeiten.

Ein weiterer Faktor ist die Replizierbarkeit. Was heißt das? Mit Hilfe der digitalen Konstruktionsdateien kann Friedrich problemlos nachgebaut werden, egal in welcher Version.

Selbst wer keinen eigenen 3D-Drucker hat, dem bieten sich diverse Möglichkeiten. Dienstleister im Internet, FabLabsMaker Spaces, Bibliotheken… bieten entsprechende Kapazitäten günstig an.
Friedrich ist nicht nur sehr vielseitig, er ist auch extrem kostengünstig zu bauen.

Jede Lösung muss erschwinglich und einfach zu beschaffen sein, damit sie für Friedrich gut genug ist. Sagt uns gerne bescheid, wenn Euch etwas auffällt, was günstiger, einfacher, schneller… umzusetzen wäre. Wir schauen uns das gerne an.

Und der Spassfaktor?
Wir sind jedesmal begeistert, wenn neue Friedrich-Teile zusammengefügt werden. Aber noch viel mehr Spass hat man, wenn es darum geht, Friedrich zu neuen Abenteuern aufbrechen zu lassen. Das tut man mit Arduino Code.

Was fangen wir damit an?

Friedrich kann viele Formen annehmen und noch mehr Funktionen erfüllen. Er kann Linien verfolgen, er kann Sensorsysteme mobil machen, oder er kann als steuerbarer Video-Bot auch da Aufnahmen machen, wo Menschen nicht hinkommen.

Ob zu Lehrzwecken, im Unterricht, als Hobby oder im professionellen Bereich: System Friedrich bietet unendliche Möglichkeiten.

Wir sind gespannt, wo Friedrich überall auftaucht. Schickt uns Fotos von Eurem Friedrich. Erzählt uns, wozu Ihr ihn nutzt. Wie freuen uns auf die wachsende Friedrich Familie!

Habt Ihr eine Idee, was außerdem mit Friedrich umzusetzen wäre? Fehlt ein Teil in der Bibliothek? Braucht Ihr mehr Videos? Braucht Ihr andere Formen? Schreibt uns eine Mail, wie kümmern uns gerne darum: info@experimentalrover.de

Von „Nanofriedrich“

Das Ding ist wirklich klein, man beachte die Größe der Batterie (9V Block)

Über „Microfriedrich“

 

Das ist übrigens der „Urenkel“ des Prototypen

Bis zu „Friedrich“

 

Jep, das ist ein ganz schöner Brummer, die montierten Räder haben einen Durchmesser von 150mm….

Auf

Hier erfahrt ihr wie euer Nanofriedrich montiert wird.

Ganz ohne Werkzeug geht es nicht, dieses braucht ihr wenigstens:

Unser bester Freund, der Inbusschlüssel…

Einen Inbusschlüssel 2,5mm

Gerne in der langen Variante mit Kugelkopf

Einen Schraubendreher

Den brauchen wir für die Kabelklemmen am Motortreiber.

Ein kleiner Schlitz- oder Kreuzschlitz Schraubendreher sollte hier passen.

Einen Seitenschneider

Eigentlich brauchen wir den nur zum Schneiden der Kabelbinder und des Filaments. Ich denke eine Schere würde wohl auch reichen…

Einen Lötkolben

Die Anschlusskabel der Motoren müssen verlötet werden, ganz ohne Löten geht es im Moment leider noch nicht.

Aber wir arbeiten daran.

So, jetzt kann es losgehen!

Als erstes nehmen wir die gedruckten Teile und schauen ob wir da was nachbearbeiten müssen. Das sollte eigentlich nicht der Fall sein, die Teile sind sehr unkritisch zu drucken.

Solltet ihr dennoch irgendwo Grate oder ähnliches entdecken, ist jetzt der perfekte Zeitpunkt letzte „Schönheitskorrekturen“ vorzunehmen.

Im nächsten Schritt braucht ihr zwei der Schrauben, den Arduino und das Chassis.

Der Arduino wird wie abgebildet mit dem Chassis verschraubt.

Die Schrauben werden dabei durch das Arduino Board gesteckt und direkt mit dem Chassis verschraubt. Keine Bange, wenn ihr nicht grobe Gewalt anwendet, halten die Schrauben sehr gut im Kunststoff. Falls ihr doch mal eine Schraube „überdreht“, einfach durch eine längere (M3x8) ersetzen und eine Mutter verwenden.

Jetzt sind die Motoren dran.

Zuerst müssen die Kabel mit den Anschlüssen der Motoren verlötet werden. Anschließend werden die Motoren seitlich in die Halterungen am Chassis geschoben. Ein Kabelbinder sorgt dann dafür, das der Motor auch bleibt wo er hingehört. Das geht ganz leicht, und wenn der Kabelbinder schön stramm sitzt, wackelt und rutscht da auch nix. Zum Schluss die Enden der Kabelbinder noch abschneiden und fertig.

Motorshield

Hier wird nichts verschraubt, sonder nur gesteckt. Achtet bitte darauf die Pins (Die „Beinchen“ für die Verbindung mit dem Arduino) nicht zu verbiegen, oder gar abzubrechen.

Das Shield passt nur in einer Richtung auf den Arduino, schaut euch dazu die Abbildungen bitte genau an!

Wenn die Pins gerade und exakt ausgerichtet sind, lässt sich das Shield ohne Probleme auf den Arduino stecken. Funktioniert das nicht, kontrolliert nochmals ob nicht vielleicht ein oder mehrere Pins verbogen sind. Wenn ja ==> vorsichtig richten!

Sensoren

Das wird jetzt wieder etwas einfacher. Hier braucht ihr die Sensoren, die restlichen zwei Schrauben und das Gummiband.

Bevor ihr die Sensoren mit den Schrauben wie abgebildet am Chassis befestigt, solltet ihr das Gummiband anbringen.

Das ist nämlich sonst nachher eine blöde „Frickelei“…

Das Gummiband soll nachher die Batterie dort auf dem Chassis halten, wo die rechteckige Vertiefung sitzt.

Das Verschrauben der Sensoren ist kein Hexenwerk, das machen wir genau wie beim Arduino.

Verkabelung der Sensoren

Hier kommen jetzt unsere Jumperwire zum Einsatz.

Welche Farben die einzelnen Kabel haben ist uns erstmal Wurst…

Ihr braucht je drei Kabel für den linken und den rechten Sensor.

Die „weibliche“ Seite (Buchse) verbinden wir mit den Sensoren, die „männliche“ Seite (Stecker) verbinden wir später mit dem Arduino bzw. mit dem Motorshield.

Im Moment beschränken wir uns also darauf je ein Kabel mit den Pins VCCGND und DO der Sensoren zu verbinden. Das sollte dann aussehen wie auf dem folgenden Foto.

Das Anschlusskabel für die Batterie

Eigentlich nur zwei „Strippen“ die richtig angeschlossen werden wollen…

Achtung! Hier kommt es auf die richtige Polung an!

Das rote Kabel wird an die mit dem „+“ gekennzeichnete Klemme angeschlossen, das schwarze Kabel an die mit dem „-“ gekennzeichnete Klemme.
Schaut euch die Abbildung bitte genau an.

Die Räder

Viel gibt es hier eigentlich gar nicht zu tun, die Räder müssen lediglich auf die Achsen der Motoren aufgesteckt werden. Wenn die Räder sauber und maßhaltig gedruckt sind, sollten sie sich mit moderatem Druck auf die Achsen schieben lassen und dort ohne weitere Maßnahmen ausreichend Halt finden.

Tipp: Übt keinen übermäßigen Druck auf die Speichen oder die Lauffläche des Rades aus, es könnte brechen. Wenn die Montage etwas mehr Druck erfordert, drückt besser im Zentrum des Rades (Nabe).

Der „Hecksporn“

Keine Ahnung wie ich das Ding sonst nennen soll…

Nehmt dazu das Stück Filament und steckt es wie abgebildet in die dafür vorgesehene Öffnung des Chassis.

Fertig

Jetzt sollte euer Nanofriedrich in etwa so aussehen:

Fast zumindest…

Ja, die Verkabelung fehlt noch.

Dazu kommen wir hier: ==> Elektronik