Page 3 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Inhalt Wozu brauchen wir Roboter? S. 2 Roboter aus fischertechnik S. 4 Aktoren S. 4 Sensoren S. 4 ROBO Interface S. 5 Software ROBO Pro S.
Page 4 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Wozu brauchen ■ Der Begriff des Roboters wird erstmals 1923 im Roman „Golem“ von Carel Capek verwendet. Diese künstlich erschaffene Figur sollte mit ihren Fähigkeiten menschliche Arbeit ersetzen. wir Roboter? In den 30er und 40er Jahren des 20.
Page 5 O B O O B I L E E G L E I T H E F T ■ Doch wozu brauchen wir nun mobile Roboter? Versuchen wir einmal das Verhalten unserer „Gedankenmotte“ auf technische Geräte anzuwenden. Ein einfaches Beispiel dafür ist die Lichtsuche. Wir modifizieren die Lichtquelle, indem wir einen hellen Streifen, die Leitlinie, auf dem Boden anbrin- gen und die Sensoren nicht mehr nach vorn, sondern nach unten ausrichten.
Page 6 E G L E I T H E F T Roboter aus ■ Wie können wir nun aus unserem fischertechnik-Baukasten Roboter bauen? Für einen Roboter brau- chen wir außer den Sensoren (z. B Taster,) und Aktoren (z. B. Motoren) viele mechanische Teile um dar- fischertechnik aus ein Modell zu konstruieren.
Page 7 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Strom gewonnen wird. Den Fototransistor können wir als Kombination von Minisolarzelle und Transistor verstehen. Auf den Fototransistor auftreffende Lichtimpulse (Photonen) erzeugen einen sehr kleinen Strom, der dann vom Transistor verstärkt wird.
Page 8 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Vorgehensweise ■ Bei unserem Eindringen in die faszinierende Welt der mobilen Roboter werden wir schrittweise vor- gehen. Wir beginnen mit einem einfachen Testaufbau zur Prüfung der Grundfunktionen von Interface und beim Experimentieren Sensorik.
Page 9 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Während beim Motor bzw. Taster die Polarität der Anschlüsse keine Rolle spielt (der Motor dreht sich im ungünstigsten Fall verkehrt herum), ist der richtige Anschluss des Fototransistors für die korrekte Funktion zwingend notwendig.
Page 10 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Der erste ■ Nach Interfacetest und Garagentorsteuerung wollen wir nun endlich den ersten Roboter in Betrieb nehmen. Wir bauen das Modell „Einfacher Roboter“ mit den beiden Antriebsmotoren entsprechend der einfache Roboter Bauanleitung auf.
Page 11 O B O O B I L E E G L E I T H E F T des Interfaces bleibt übrigens auch dann erhalten, wenn die Stromversorgung am Interface unterbro- chen wird. Wir probieren das aus, indem wir einen Stecker am Akkupack abziehen. Wir stecken den Stecker wieder ein, wählen das gespeicherte Programm aus, indem wir die Prog-Taste so lange drücken, bis die LED Prog1 leuchtet.
Page 12 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Intelligente ■ Damit Roboter ihre Umgebung erkennen können, benötigen sie Sensoren. Mit den folgenden Modell- vorschlägen werden einige Varianten mobiler Roboter vorgestellt, an denen der Einsatz unterschied- Fahrroboter licher Sensoren erprobt wird.
Page 13 O B O O B I L E E G L E I T H E F T E r g e b n i s : Anzahl Impulse Zurückgelegte Strecke Strecke/Impuls Versuch 1 Versuch 2 Versuch 3 Ganz grob kann man festhalten, dass das Modell pro Impuls etwa eine Strecke von einem Zentimeter zurücklegt.
Page 14 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Ti p p s : • Erstelle zunächst ein Unterprogramm Vorwärts. Die anderen Unterprogramme kannst du durch Kopie- ren dieses Unterprogramms erzeugen. Du musst darin dann nur noch die Drehrichtungen der Motoren anpassen.
Page 15 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Ti p p s : • Verwende für die verschiedenen Fahrtrichtungen die Unterprogramme, die du bereits für das Basis- modell programmiert hast. Sobald das Programm Basismodell2.rpp geöffnet ist, findest du im Ele- mentgruppenfenster von ROBO Pro unter Geladene Programme das Programm Basismodell2 und darunter die Unterprogramme die im Programm Basismodell2 enthalten sind.
Page 16 O B O O B I L E E G L E I T H E F T • Das Hauptprogramm sieht dann wie folgt aus: • Das fertige Programm findest du unter Lichtsucher.rpp. • Benutze Lichtquelle eine Taschenlampe. Versuche dabei den Lichtstrahl nicht zu klein zu fokussie- ren, damit beide Fotosensoren von der Lichtquelle bestrahlt werden.
Page 17 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Ti p p s : • Nach dem Einschalten der Lampe muss eine kurze Zeit gewartet werden (ca. eine Sekunde) bevor die Fototransistoren abgefragt werden.
Page 18 O B O O B I L E E G L E I T H E F T A u f g a b e 1 ( L e v e l 2 ) : ● Der Roboter soll zunächst geradeaus fahren. Stößt er links an ein Hindernis (I4), soll er ein Stück zurück und dann nach rechts ausweichen.
Page 19 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Ti p p s : • Mit Hilfe von Operatoren werden in einem Unterprogramm „Abfrage Hindernis“ die verschiedenen möglichen Tasterkombinationen abgefragt. Für jede Möglichkeit besitzt das Unterprogramm einen eigenen Ausgang.
Page 20 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Lichtsucher mit ■ Es ist noch lange nicht Schluss mit den Möglichkeiten, die das ROBO Mobile Set bietet. Deshalb sollen jetzt die beiden Funktionen Lichtsuche und Hinderniserkennung kombiniert werden. Aus Hinderniserkennung wissenschaftlicher Sicht ist der Roboter dann mit zwei Verhaltensweisen ausgestattet.
Page 21 O B O O B I L E E G L E I T H E F T U n t e r p r o g r a m m H i n d e r n i s : Nr.
Page 22 Fällen nichts aus. Fällt er aber von einem Tisch fast einen Meter in die Tiefe, könnte er schon den einen oder anderen Schaden davon tragen, obwohl die fischertechnik Bau- steine ja sehr stabil sind. Aus diesem Grund bekommt der Roboter Sensoren, mit denen er Kanten erken- nen kann.
Page 23 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Kontrolliere genau, ob die Kantendetektoren richtig auslösen: • wenn das Modell an die Tischkante kommt und der Taster wieder exakt gedrückt wird, •...
Page 24 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Ganz schön heftig, was? Aber keine Angst, für dieses Modell gibt es ein fertiges Programm, das alle Vor- züge von ROBO Pro nutzt. Es heißt Kanten.rpp. Die wichtigsten Elemente befinden sich im Hauptprogramm, so dass du den Gesamtablauf verstehen kannst.
Page 25 Die Beine, die auf dem Boden stehen (schwarz dargestellt), bilden ein stabiles Dreibein, so dass das Modell immer sicher steht und beim Laufen nicht umkippt. Die Beine des fischertechnik-Laufroboters sind so konstruiert, dass sie ein so genanntes Viergelenkge- triebe ergeben. Die Bauform des hier verwendeten Viergelenks nennt man „Kurbelschwinge“. Angetrie- ben von einer Kurbel führen die beweglich gelagerten Glieder des Getriebes schwingende Bewegungen...
Page 26 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Ti p p s : • Bringe zunächst die Beine der linken und rechten Seite in ihre Ausgangsposition. Schalte dazu beide Motoren ein (Drehrichtung links). •...
Page 27 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Erweiterungs- ■ Das ROBO Interface bietet mehr Funktionalität als bisher bei den mobilen Robotern gezeigt. Dafür werden aber zusätzliche Komponenten benötigt, die nicht im Lieferumfang des Baukastens enthalten möglichkeiten sind.
Page 28 O B O O B I L E E G L E I T H E F T Als Beispiel haben wir das Teach-In-Programm umgebaut und steuern den Fahrroboter über ein Bedien- feld. Das Programm heißt Mobile-Teach-RF.rpp. Du kannst es natürlich auch mit dem Schnittstellenka- bel ausprobieren.
Page 29 Mitteln einen Fehler einzukreisen und zu beheben. Kabelmontage Bevor wir mit unseren Experimenten beginnen, müssen wir einige Komponen- ten aus dem Fischertechnik-Baukasten erst fertigstellen. Es werden z. B. die mitgelieferten Stecker an die einzelnen Kabelabschnitte angeklemmt. Zuerst wird das Kabel zugeschnitten. Wir messen dazu die vorgegebenen Längen ab und schneiden die Abschnitte zu.
Page 30 Führt dies alles nicht zum Erfolg, bleibt noch der Kontakt zum fischertechnik-Service (email: info@fischertechnik.de). Oder du besuchst uns im Internet, unter www.fischertechnik.de. Da gibt es ein Forum, Chat, Marktplatz, Galerie und du kannst kostenlos Mitglied im Fischertechnik Fanclub werden. Wir wünschen dir mit dem ROBO-Mobile-Set noch viele Stunden Spaß mit reichlich Aha-Effekten.
Page 31 O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Contents Why Do We Need Robots p. 30 Robots Built with fischertechnik p. 32 Actuators p. 32 Sensors p. 32 ROBO Interface p.
Page 32 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Why Do We Need ■ Carel Capek coined the term robot in his 1923 novel "Golem". This artificially created figure was designed to take over human labor with his abilities.
Page 33 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA ■ But why do we need mobile robots? Lets try to apply the behavior of our "imaginary moth" to technical devices.
Page 34 O O K L E T GB+USA Robots Built with ■ So how can we build a robot with our fischertechnik construction kit? To build a robot we need sensors (e.g. pushbutton sensors,) and actuators (e.g. motors) but also many mechanical parts to fischertechnik construct a model.
Page 35 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA generate electricity. A phototransistor can be understood as a combination of a mini solar cell and a transistor. Light impulses (photons) received by the phototransistor generate a very low current that is then amplified by the transistor.
Page 36 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Approach to ■ We will go step by step in our exploration of the fascinating world of mobile robots. We will start with a simple test setup to check the basic functions of Interface and sensors.
Page 37 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA While polarity plays no role in connecting a motor or pushbutton sensor (in the worst case the motor will rotate in the wrong direction) it is vital for the function of the phototransistor to connect it correctly.
Page 38 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA The First ■ After Interface test and Garage Door Control System we finally want to put our first robot into operation.
Page 39 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA supply is interrupted. To test this we disconnect the battery pack. Then we reconnect the battery pack and select the saved program by pressing the Prog button until the LED Prog1 lights up. To start the program we simply press the button again.
Page 40 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Intelligent ■ Robots require sensors in order to be aware of their environment. The following suggested models introduce a few different mobile robots enabling us to try out the operation of the different sensors. It Wheeled Robots is thereby imperative that internal states of the robot e.g.
Page 41 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA R e s u l t : Amount of Pulses Covered Distance Distance/Pulse Test 1 Test 2 Test 3 You can say that the model travels a distance of roughly one centimeter (or 0.394 in.) per pulse.
Page 42 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Ti p s : • First create a subprogram "Straight”. Then you can create the other subprograms by copying the first one.
Page 43 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Ti p s : • Use the subprograms you already programmed for the Basic Model for the different directions. As soon as the program Basic model 2.rpp has loaded you can find the program Basic model 2 and with it its subprograms in the element group window of ROBO Pro under loaded programs.
Page 44 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA • The main program finally looks like this: • You will find the finished program under Lightseeker.rpp. • Use a flashlight as light source. Take care that the beam of light is not focused too narrowly so that both photosensors are illuminated by the...
Page 45 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Ti p s : • After the lamp has been turned on you have to wait a short while (about one second) before you can query the phototransistors.
Page 46 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA A s s i g n m e n t 1 ( L e v e l 2 ) : ●...
Page 47 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Ti p s : • In the "Obstacle Query" subprogram the different sensor combination possibilities are queried using operators.
Page 48 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Lightseeker with ■ We are nowhere near the end of the possibilities offered by the ROBO Mobile Set. For this reason we will now combine the two functions of light-seeking and obstacle detection.
Page 49 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA S u b p r o g r a m o b s t a c l e : N o S i t u a t i o n State of the Sensors R e a c t i o n...
Page 50 For this reason the robot will be equipped with sensors that enable it to recognize edges. These edge detectors each consist of a pushbutton sensor that is activated by a rotating wheel.
Page 51 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Check carefully if the edge detectors respond correctly: • when the model reaches the edge of the table and the pushbutton is pressed precisely again •...
Page 52 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Pretty intense, right? But don’t worry there is a finished program for this model using all the advantages ROBO Pro has to offer.
Page 53 The legs of the fischertechnik Walking Robot are constructed as so-called four-joint gears. The design of the four-joints used here is called a "crank-rocker mechanism". Driven by a crank, the floating members of the gears make oscillating movements.
Page 54 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Ti p s : • First bring the legs on the left and the right side into the starting position. Switching on both motors will allow you do this (rotational direction left).
Page 55 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA Expansion ■ The ROBO Interface offers many more functions than discussed previously with the mobile robots. But you will need additional components that are not included in the construction kit to take full advantage Possibilities of them.
Page 56 O B O O B I L E C T I V I T Y O O K L E T GB+USA As an example we have modified the teach-in program and are now able to control the wheeled robot using a software panel.
Page 57 Assembly of Cables Before we begin with our experiments, we first have to get some of the components from the Fischertechnik construction kit ready. The supplied connectors, for example, are clamped to the individual cable segments. First we cut the cables to size. We measure the specified lengths and cut the segments accordingly.
Page 58 If none of this is successful, you can always contact fischertechnik service (e-mail: info@fischertechnik.de). Or visit our website at www.fischertechnik.de. There you will find a Forum, Chat, Market place, Gallery and you can join the Fischertechnik Fan-Club for free. We hope you’ll have many hours of fun with the ROBO Mobile Set with plenty of surprises and sudden...
Page 59 A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Table Pourquoi avons-nous besoin de robots ? p. 58 des matières Robots fischertechnik p. 60 Acteurs p. 60 Capteurs p. 60 Interface ROBO p.
Page 60 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Pourquoi ■ Le terme « robot » a été utilisé pour la première fois en 1923 dans le roman « Golem » de Carel Capek. Ce personnage virtuel devait, grâce à...
Page 61 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T ■ En nous basant sur ces réflexions, nous allons également créer pour nos robots des « modèles de comportement »...
Page 62 Robots ■ Comment pouvez-vous maintenant construire des robots à partir de notre boîte de construction Fischertechnik? Outre les capteurs (p. ex. les palpeurs) et les acteurs (p. ex. les moteurs), vous avez fischertechnik besoin de nombreuses pièces mécaniques pour construire une maquette. La boîte de construction Fischertechnik ROBO Mobile Set en constitue la base idéale.
Page 63 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T du courant à partir de la lumière du soleil. Nous pouvons considérer le transistor photo comme l’association d’une cellule solaire miniature et d’un transistor.
Page 64 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Processus ■ Nous avancerons progressivement pour faire notre entrée dans le monde fascinant des robots mobiles.
Page 65 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Alors que la polarité des raccordements ne joue aucun rôle pour le moteur et le palpeur (le moteur tourne au pire dans le mauvais sens), le raccordement exact du transistor photo est absolument nécessaire pour un fonctionnement correct.
Page 66 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Le premier ■ Après le test de l’Interface et la commande de la porte de garages, vous pourrez enfin mettre les premiers robots en service.
Page 67 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Notre maquette démarre tout de suite après le téléchargement, tourne ensuite brièvement et s’immobilise.
Page 68 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Robots roulants ■ Pour pouvoir reconnaître leur environnement, les robots ont besoin de capteurs. Quelques variantes de robots mobiles sur lesquels l’utilisation de divers capteurs a été...
Page 69 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T R é s u l t a t : Nombre d’impulsions Distance parcourue Distance/Impulsion Essai 1 Essai 2...
Page 70 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T A s t u c e s : • Créez tout d’abord un sous-programme Vers l’avant. Vous pouvez créer les autres sous-programmes en copiant celui-ci.
Page 71 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T A s t u c e s : • Utilisez, pour les différents sens de marche, les sous-programmes que vous avez déjà créés pour la maquette de base.
Page 72 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T • Voici à quoi ressemble maintenant le programme principal : • Vous trouverez le programme terminé sous Recherche de la lumière.rpp.
Page 73 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T A s t u c e s : • Il faut attendre un court instant (env. une seconde) après l’allumage de la lampe avant d’envoyer une requête aux transistors photo.
Page 74 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T E x e r c i c e 1 ( N i v e a u 2 ) : ●...
Page 75 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T A s t u c e s : • Des requêtes sont envoyées aux différentes combinaisons d’interrupteurs dans le sous-programme « Interrogation obstacle »...
Page 76 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Viseur de lumière ■ Les possibilités offertes par le ROBO Mobile Set sont loin d’être épuisées. C’est pourquoi les deux fonctions Recherche de la lumière et Reconnaissance d’obstacle doivent à...
Page 77 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T S o u s - p r o g r a m m e O b s t a c l e : N°...
Page 78 Cependant, tomber d’une table d’une hauteur de presque un d’arête mètre pourrait l’endommager d’une manière ou d’une autre, bien que les modules Fischertechnik soient très solides. C’est pour cette raison que le robot est muni de capteurs lui permettant de reconnaître les arêtes.
Page 79 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Vérifiez avec précision que les détecteurs d'arêtes se déclenchent correctement : • lorsque la maquette s’approche du bord de la table et que l’interrupteur est à nouveau pressé, •...
Page 80 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Assez violent, n’est-ce pas ? Mais n’ayez crainte, il existe pour cette maquette un programme complet qui utilise tous les avantages de ROBO Pro.
Page 81 Les pattes du robot marchant Fischertechnik sont conçues de manière à constituer un quadrilatère articulé. La forme de construction du quadrilatère articulé utilisé ici s’appelle un « mécanisme à...
Page 82 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T A s t u c e s : • Mettez tout d’abord les pattes du côté gauche et du côté droit dans leur position initiale. Mettez les deux moteurs en marche (sens de rotation vers la gauche).
Page 83 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Possibilités ■ La ROBO Interface offre davantage de fonctionnalités que celle dont les robots mobiles disposaient jusqu’à...
Page 84 ’ O B O O B I L E A N U E L A C C O M P A G N E M E N T Nous avons, comme exemple, transformé le programme Teach-In et commandé le robot roulant via un panneau de commande.
Page 85 Câblage Avant de commencer nos expériences, vous devez tout d’abord achever quelques composants de la boîte de construction Fischertechnik. Il faut, p.e., raccorder les connecteurs livrés aux diverses sections de câble. Le câble doit tout d’abord être coupé. Mesurez les longueurs indiquées et découpez-les sections.
Page 86 Si tout ceci ne sert à rien, il ne vous reste qu’à prendre contact avec le service après-vente Fischertechnik (email : info@fischertechnik.de). Vous pouvez aussi visiter notre sité Internet, sous www.fischertechnik.de. Vous y trouverez un forum, un chat, un marché, une galerie et vous pourrez gratuitement devenir membre du fan club Fischertechnik.
Page 87 O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Inhoudsopgave Waarvoor hebben we robots nodig? Blz. 86 Robots van fischertechnik Blz. 88 Actuatoren Blz. 88 Sensoren Blz. 88 ROBO Interface Blz.
Page 88 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Waarvoor hebben ■ Het begrip 'robot' werd voor het eerst in 1923 gebruikt in de roman "Golem" van Carel Capek. Deze kunstmatig gecreëerde figuur moest de juiste vaardigheden hebben om werkzaamheden over te nemen we robots nodig? van de mens.
Page 89 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E ■ Maar waarvoor hebben we eigenlijk mobiele robots nodig? Laten we het gedrag van onze denkbeeldige mot eens op technische apparaten toepassen. Een eenvoudig voorbeeld daarvan is licht zoeken.
Page 90 E G E L E I D E N D B O E K J E Robots van ■ Hoe kun je een robot maken van je fischertechnik-dozen? Voor een robot hebben we naast de sensoren (bijv. contactschakelaars) en actuatoren (bijv. motoren) veel mechanische onderdelen nodig om fischertechnik een model te kunnen bouwen.
Page 91 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E opgewekt wordt uit zonlicht. De fototransistor kunnen we zien als een combinatie van een minizonnecel en een transistor. Lichtimpulsen (fotonen) die op de fototransistor vallen genereren een zeer geringe stroom, die vervolgens door de transistor wordt versterkt.
Page 92 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Procedures voor het ■ We zullen stap voor stap de fascinerende wereld van mobiele robots binnengaan. We beginnen met een eenvoudige testopzet voor het testen van de basisfuncties van de interface en de sensoren.
Page 93 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Fototransistor Als je ook de analoge ingang AX wil testen, kun je een fototransistor als analoge sensor toepassen. Waar bij de motor resp.
Page 94 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E De eerste ■ Na de Interfacetest en de Garagedeurbesturing gaan we nu eindelijk de eerste robot in gebruik nemen.
Page 95 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E weer, zolang het programma loopt. Daarna gaat hij constant branden. Het programma in het FLASH- geheugen blijft trouwens ook bewaard als de stroomvoorziening naar de interface onderbroken wordt. Probeer dit uit door de stekker van de accu uit te trekken.
Page 96 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Intelligente ■ Om robots hun omgeving te laten herkennen, hebben ze sensoren nodig. De volgende modelsuggesties zijn voorbeelden van varianten van mobiele robots waarmee het gebruik van rijdende robot verschillende sensoren kan worden uitgeprobeerd.
Page 97 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E R e s u l t a a t : Aantal pulsen Afgelegde afstand Afstand/impuls Poging 1 Poging 2 Poging 3 Grofweg kun je stellen dat het model per impuls ongeveer een afstand van een centimeter aflegt.
Page 98 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Ti p s : • Maak eerst een subprogramma Vooruit. De andere subprogramma's kun je dan genereren door dit subprogramma te kopiëren.
Page 99 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Ti p s : • Pas voor de verschillende rijrichtingen de subprogramma's toe die je al voor het basismodel hebt geprogrammeerd.
Page 100 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E • Het hoofdprogramma ziet er dan als volgt uit: • Je vindt kant-en-klare programma onder Lichtzoeker.rpp. •...
Page 101 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Ti p s : • Na het inschakelen van de lamp moet er even gewacht worden (ca. een seconde) voordat de fototransistors worden afgevraagd.
Page 102 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E O p d r a c h t 1 ( N i v e a u 2 ) : ●...
Page 103 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Ti p s : • Met behulp van bedieners (of operatoren) worden via een subprogramma "Afvragen Hindernis" de verschillende mogelijke combinaties van contactschakelaars afgevraagd.
Page 104 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Lichtzoeker met ■ We hebben nog lang niet alle mogelijkheden uitgeprobeerd die de ROBO Mobile Set biedt. Daarom gaan we nu de twee functies licht zoeken en hindernis herkennen met elkaar combineren.
Page 105 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E S u b p r o g r a m m a H i n d e r n i s : Nr.
Page 106 Als hij echter van een tafel valt en één meter lager op de grond valt, dan kan hij behoorlijk beschadigd raken, ondanks het feit dat de componenten van fischertechnik zeer robuust zijn. Daarom krijgt de robot sensoren zodat hij randen kan herkennen. Deze randdetectoren bestaan telkens uit een contactschakelaar, die geactiveerd wordt door een draaibaar gelagerd wiel.
Page 107 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Controleer zorgvuldig of de randdetectoren goed reageren: • als het model bij de tafelrand komt en de contactschakelaar weer precies wordt ingedrukt; •...
Page 108 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Dat is best wel pittig, hè? Maar wees niet bang, voor dit model is er een kant-en-klaar programma, dat gebruikmaakt van alle voorkeuren van ROBO Pro.
Page 109 De poten van de lopende robot van fischertechnik zijn zo geconstrueerd, dat zij een zogenaamde vierstangsaandrijving vormen. De constructie van de hier toegepaste aandrijving is een soort van schaarblokbeweging.
Page 110 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Ti p s : • Breng eerst de poten aan de linker- en rechterzijde in hun uitgangspositie. Schakel daarvoor beide motoren in (draairichting linksom).
Page 111 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Uitbreidings- ■ De ROBO Interface biedt nog veel meer functionaliteit dan we tot nu toe hebben laten zien met de mobiele robots.
Page 112 O B O O B I L E E G E L E I D E N D B O E K J E Als voorbeeld hebben we het Teach-In-programma gemodificeerd en sturen we de rijdende robot via een bedieningsveld aan. Dit programma heet Mobile-Teach-RF.rpp. Je kunt het natuurlijk ook met de interfacekabel proberen.
Page 113 Kabelmontage Voordat we met onze experimenten beginnen, moeten we eerst een paar componenten uit de fischertechnik-bouwdoos voorbereiden. Zo moet je bijvoorbeeld de meegeleverde stekkers aan de verschillende draden bevestigen. Daarvoor moet je de kabels eerst op maat maken. Meet daarvoor de aangegeven lengte af en maak de kabel op maat en strip het uiteinde.
Page 114 Als dit alles niet tot het gewenste resultaat leidt, kun je altijd nog contact opnemen met de serviceafdeling van fischertechnik (e-mail: info@fischertechnik.de). Of bezoek ons op internet op www.fischertechnik.de. Daar vind je een forum, chatmogelijkheden, een ruilmarkt, een galerie en kun je gratis lid worden van de Fischertechnik Fanclub.
Page 115 O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Contenidos Para qué necesitamos los robots? p. 114 Los robots fischertechnik p. 116 Actuadores p. 116 Sensores p. 116 ROBO Interface p.
Page 116 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Para qué ■ El concepto de robot se utilizó por primera vez en 1923 en la novela de Karel Capek El Golem. Se trataba de una figura de fabricación artificial concebida para reemplazar a los trabajadores humanos necesitamos gracias a sus funcionalidades.
Page 117 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O ■ Pero para qué necesitamos robots móviles? Vamos a tratar de aplicar a un ingenio técnico el comportamiento de nuestra polilla imaginaria. Para ello comencemos por un ejemplo sencillo: la detección lumínica.
Page 118 El ROBO Mobile Set que fischertechnik ofrece en su gama de kits de construcción modular constituye la base ideal para hacerlo. Este kit contiene los siguientes sensores y actuadores: Actuadores Motor eléctrico:...
Page 119 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O del sol en electricidad. Pues bien: el fototransistor puede entenderse como la combinación de una célula solar en miniatura y un transistor. Los impulsos lumínicos que impactan en el fototransistor (fotones) generan una corriente eléctrica muy pequeña que el transistor se encarga de reforzar.
Page 120 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Pasos de la ■ Para entrar en el fascinante mundo de los robots móviles vamos a proceder paso a paso. Empezaremos con un sencillo montaje de prueba para probar las funciones básicas de la interfase y el experimentación conjunto de sensores.
Page 121 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Fototransistor Si también queremos probar la entrada analógica AX, podemos utilizar un fototransistor como sensor analógico. Mientras que en el caso del motor y del pulsador la polaridad de los contactos no desempeña ningún papel (en el peor de los casos el motor giraría en sentido inverso), para que el fototransistor funcione correctamente es imprescindible que esté...
Page 122 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O El primer ■ Una vez llevada a cabo la prueba de interfase y probado el programa de control de puerta de garaje, procedemos por fin a poner en marcha nuestro primer robot.
Page 123 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Inmediatamente después de la descarga, nuestro modelo empezará a avanzar, girará durante un momento y acabará por detenerse. Si queremos iniciar el programa de nuevo, oprimimos brevemente el botón Prog de la interfase.
Page 124 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Robots ■ Para que los robots sean capaces de reconocer su entorno, precisamos utilizar sensores. Las siguientes sugerencias de modelos presentan varias variaciones de robots móviles en los que inteligentes probaremos las funcionalidades de diferentes sensores.
Page 125 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O R e s u l t a d o : Número de impulsos Distancia recorrida Distancia/Impulso Intento 1 Intento 2 Intento 3 Grosso modo puede calcularse que el modelo recorre una distancia de un centímetro por cada impulso.
Page 126 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O C o n s e j o s : • Crea primero un subprograma de avance. El resto de los subprogramas puedes fabricarlos a partir de una copia del subprograma de avance, simplemente cambiando el sentido de giro de los motores.
Page 127 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O C o n s e j o s : • Para controlar los distintos sentidos de la marcha, utiliza los subprogramas que ya habías programado para el modelo básico.
Page 128 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O • El programa principal tendrá la siguiente apariencia: • Encontrarás el programa completo en Detección lumínica.rpp. • Como fuente de luz utiliza una linterna.
Page 129 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O C o n s e j o s : • Una vez encendida la lámpara hay que esperar un momento (aproximadamente un segundo) antes de poder consultar a los fototransistores.
Page 130 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Ta r e a 1 ( n i v e l 2 ) : ● Primeramente el robot debe avanzar hacia adelante. Si se encuentra con un obstáculo a la izquierda (E4), debe retroceder un poco y evitarlo por la derecha.
Page 131 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O C o n s e j o s : • Con ayuda de los operadores, se consultan en un subprograma de consulta de obstáculos las diferentes combinaciones de activación de pulsadores posibles.
Page 132 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Robot con ■ Todavía no hemos explorado ni mucho menos todas las posibilidades que ofrece el ROBO Mobile Set. Vamos a combinar ahora dos funcionalidades que ya hemos visto: la detección lumínica y la detección detección lumínica de obstáculos.
Page 133 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O S u b p r o g r a m a d e d e t e c c i ó n d e o b s t á c u l o s : Nº...
Page 134 (como de hecho son) los componentes de fischertechnik. Por esta razón el robot posee unos sensores encargados de detectar la presencia de bordes o discontinuidades en la superficie por la que avanza.
Page 135 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Construye, para empezar, el modelo tal y como se describe en las instrucciones de montaje. Controla especialmente que los detectores de bordes se activan correctamente: •...
Page 136 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Parece bastante complicado, verdad? Pero no hay por qué preocuparse: para este modelo contamos con un programa ya completo que hace uso de todas las ventajas ofrecidas por ROBO Pro. Se llama Bordes.rpp. Los elementos más importantes se encuentran en el programa principal, para que puedas comprender el conjunto del proceso.
Page 137 Las patas del robot andador de fischertechnik están concebidas como mecanismos de cuatro articulaciones. El sistema de articulación utilizado en estas patas se conoce con el nombre de "mecanismo biela manivela".
Page 138 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O C o n s e j o s : • Empieza por colocar las patas de ambos flancos en su posición inicial. Enciende después los dos motores (con sentido de giro a la izquierda).
Page 139 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Posibilidades ■ Las funcionalidades que ofrece la ROBO Interface no se limitan a las que se han mostrado hasta ahora en referencia a los robots móviles.
Page 140 O B O O B I L E U A D E R N O A D J U N T O Como ejemplo hemos modificado el programa Teach-In para manejar el robot sobre ruedas desde un panel de control. El programa se llama Mobile-Teach-RF.rpp. Huelga decir que también puedes probar con el cable, pero descubrirás que es bastante incómodo.
Page 141 Cableado Antes de empezar con nuestros experimentos, tenemos que poner a punto algunos componentes del kit de construcción modular fischertechnik. Por ejemplo, hay que fijar los conectores que se proporcionan a cada segmento de cable.
Page 142 Si todo esto sigue sin dar resultado, existe la opción de contactar con el servicio técnico de fischertechnik (correo electrónico info@fischertechnik.de). O de visitar la página de fischertechnik en internet: www.fischertechnik.de, donde encontrarás un foro, un chat, un tablón de anuncios de compra y venta y una galería de imágenes, y donde tendrás la oportunidad de afiliarte sin coste alguno al Fischertechnik Fanclub.
Page 143 O B O O B I L E O L H E T O Conteúdo Para que precisamos de robôs? p. 142 Robôs da fischertechnik p. 144 Atuadores p. 144 Sensores p. 144 Interface ROBO p. 145 Software ROBO Pro p.
Page 144 O B O O B I L E O L H E T O Para que ■ O termo Robô foi utilizado pela primeira vez em 1923 no romance "Golem" de Carel Capek. Esta figura criada no meio artístico devia, com as suas características, substituir o trabalho humano. precisamos Nos anos 30 e 40 do século XX, a partir do robô...
Page 145 O B O O B I L E O L H E T O ■ Mas para que precisamos de robôs móveis? Uma vez tentamos aplicar o comportamento da nossa "mariposa de pensamento" a aparelhos técnicos. Um exemplo simples é a busca de luz. Modificamos a fonte de luz, colocando uma tira clara, a linha guia, no chão e os sensores deixam de estar orientados para a frente e sim para baixo.
Page 146 (por exemplo botões) e atuadores (por exemplo motores), de muitas da fischertechnik peças para construir um modelo. O módulo da fischertechnik ROBO Mobile Set é a base ideal. Os seguintes sensores e atuadores estão incluídos neste módulo:...
Page 147 O B O O B I L E O L H E T O quais se pode produzir corrente a partir da luz solar. Podemos entender o fototransístor como uma combinação de mini células solares e transístor. Os impulsos de luz que incidem no fototransístor (fotões) criam uma corrente muito pequena que é...
Page 148 O B O O B I L E O L H E T O Procedimento ■ Na nossa entrada no fascinante mundo dos robôs móveis iremos avançar passo a passo. Começamos com uma montagem de teste simples para a verificação das funções básicas da interface e sensor. Em em experiências seguida, montamos modelos simples cujas tarefas estabelecidas estão atribuídas e procuramos sempre sistemas mais complexos.
Page 149 O B O O B I L E O L H E T O Enquanto que no caso do motor ou do botão a polaridade não é relevante (o motor funciona na pior das hipóteses em rotação contrária), a ligação correta do fototransístor é extremamente importante para o funcionamento correto.
Page 150 O B O O B I L E O L H E T O O primeiro ■ Após o teste de interface e o controle do portão da garagem pretendemos, por fim, colocar o primeiro robô em funcionamento. Montamos o modelo "robô simples" com ambos os motores de acionamento de robô...
Page 151 O B O O B I L E O L H E T O Experimentamos ao mesmo tempo que retiramos o conector na bateria. Voltamos a encaixar o conector, selecionamos o programa salvado, ao mesmo tempo que premimos a tecla Prog até acender o LED Prog1.
Page 152 O B O O B I L E O L H E T O Robôs rolantes ■ Para que um robô possa detectar o seu ambiente, ele necessita de sensores. Com as seguintes propostas de modelos são apresentadas algumas variantes de robôs móveis, nos quais é experimentada inteligentes a aplicação de diferentes sensores.
Page 153 O B O O B I L E O L H E T O R e s u l t a d o : Quantidade de impulsos Percurso percorrido Percurso/impulso Tentativa 1 Tentativa 2 Tentativa 3 De forma aproximada se pode anotar que o modelo percorre cerca de uma distância de um centímetro por impulso.
Page 154 O B O O B I L E O L H E T O D i c a s : • Crie, em primeiro lugar, um subprograma Para a frente. Pode criar os outros subprogramas através da cópia deste subprograma. Tem de adaptar apenas os sentidos de rotação dos motores. •...
Page 155 O B O O B I L E O L H E T O D i c a s : • Para os diferentes sentidos de marcha utilize os subprogramas que já programou para o modelo básico. Assim que o programa Modelo básico2.rpp esteja aberto, encontra na janela grupos de elementos do ROBO Pro em Programas carregados o programa Modelo básico2 e por baixo os subprogramas que estão incluídos no programa Modelo básico2.
Page 156 O B O O B I L E O L H E T O • O programa principal tem o seguinte aspecto: • Pode consultar o programa já concluído em Busca de luz.rpp. • Utilize uma lanterna de bolsa como fonte de luz.
Page 157 O B O O B I L E O L H E T O D i c a s : • Após ligar a lâmpada tem de se aguardar um instante (aprox. um segundo) antes dos fototransístores serem consultados. Caso contrário, o fototransístor detecta "escuro”, ou seja uma trilha, onde não há nenhuma, porque a consulta foi efetuada antes da lâmpada estar corretamente acesa.
Page 158 O B O O B I L E O L H E T O Ta r e f a 1 ( L e v e l 2 ) : ● Primeiro, o robô deve se deslocar em linha reta. Caso ele bata num obstáculo pela esquerda (I4), ele deve recuar um pouco e, a seguir, desviar para a direita.
Page 159 O B O O B I L E O L H E T O D i c a s : • Com a ajuda dos operadores, as diferentes combinações possíveis de teclas são consultadas num subprograma "Consulta de obstáculos”. O subprograma possui uma saída própria para cada possibilidade.
Page 160 O B O O B I L E O L H E T O Robô que segue ■ Ainda falta muito para acabarem as possibilidades que o ROBO Mobile Set oferece. Por isso, agora devem ser combinadas as duas funções: busca de luz e detecção de obstáculos. Do ponto um foco de luz de vista científico o robô...
Page 161 O B O O B I L E O L H E T O S u b p r o g r a m a O b s t á c u l o : N.º Situação Estado dos sensores Reação Obstáculo diretamente I3=1;...
Page 162 Mas se ele cair de uma mesa com um metro de altura, ele pode sofrer alguns danos, apesar dos módulos da fischertechnik serem muito estáveis. Por esta razão, o robô recebe sensores com os quais ele pode detectar as bordas. Este detetores de bordas são compostos por um botão, que é...
Page 163 O B O O B I L E O L H E T O Verifique com exatidão se os detetores de bordas são corretamente ativados: • quando o modelo chega à borda da mesa e o botão for novamente premido exatamente •...
Page 164 O B O O B I L E O L H E T O Bastante difícil, não? Mas, não se preocupe, existe um programa já concluído para este modelo, que utiliza todas as vantagens do ROBO Pro. É o Cantos.rpp. Os elementos mais importantes se encontram no programa principal de modo que você...
Page 165 As pernas do robô andante da fischertechnik são construídas de tal modo, que resultam numa articulação de quatro membros. A forma de construção dos quatro membros aqui utilizada é denominada de "Mecanismo corrediça-manivela oscilante”.
Page 166 O B O O B I L E O L H E T O D i c a s : • Coloque primeiro as pernas dos lados esquerdo e direito na sua posição de saída. Ligue ambos os motores (sentido de rotação à esquerda). •...
Page 167 O B O O B I L E O L H E T O Possibilidades ■ O ROBO Interface oferece mais funcionalidade do que a apresentada até ao momento pelos robôs móveis. Para isso são necessários, no entanto, componentes adicionais, que não se encontram incluídos de expansão no volume de fornecimento do módulo.
Page 168 O B O O B I L E O L H E T O Como exemplo, reconstruímos o programa Teach-In e comandamos o robô rolante através de um painel de comando. O programa se chama Mobile-Teach-RF.rpp. Também o pode experimentar através do cabo de interface.
Page 169 Montagem dos cabos Antes de começarmos com as nossas experiências, temos de terminar ainda alguns componentes dos módulos da Fischertechnik. P. ex. os conectores fornecidos devem ser conectados ás respectivas seções de cabos. Primeiro o cabo é cortado. Medimos para isso os comprimentos indicados e cortamos as seções.
Page 170 Se nada disto tiver sucesso, resta contatar o serviço de assistência fischertechnik (e-mail: info@fischertechnik.de). Ou então visite o nosso site na Internet, em www.fischertechnik.de. Lá tem acesso a um fórum, chat, mercado, galeria e pode se tornar membro do Fischertechnik Fanclub gratuitamente.

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