====== Grundbegriffe Robotik ====== Der Begriff “Roboter” wurde von Karel Capek Anfang des 20. Jahrhunderts in der Science-Fiction-Literatur eingefhrt. Sein Ursprung liegt im slawischen Wort robot, welches mit (Zwang-) Arbeit ubersetzt werden kann. **Definition der RIA (Robot Institute of America):** According to the Robot Institute of America (1979) a robot is: a reprogrammable, multifunctional manipulator designed to move material, parts, tools, or specialized devices through various programmed motions for the performance of a variety of tasks. **Quelle:** https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.130/Arbeitsgruppen/Robotics/Robotik/Robotik-Skript_07-08.pdf ===== Aktoren ===== Damit kann ein Roboter agieren, etwas auslösen, seine Umwelt beeinflussen. Typische Aktoren sind: * Motoren * Lautsprecher * Displays * Ventile * Relais (Elektrische Schalter) ===== Sensoren ===== Damit kann ein Roboter sich selbst und/oder seine Umgebung «wahrnehmen». Typische Sensoren sind: * Helligkeits-/Farbsensoren * Distanz-Sensoren (z.B. Ultraschall, Laser) * Gyroskope/Accelerometer (Winkelgeschwindigkeit, Beschleunigung) * Druckknöpfe * Microphon * Kameras/Lidar/Radar ===== Steuerung vs. Regelung ===== Steuerung: Abarbeiten eines «Programms» ohne Rückmeldung, ob die Aktionen auch das gewünschte Ergebnis liefern. (Z.B. ein Stanzmaschine) Regelung: Resultate der Aktionen werden laufend überwacht und Steuersignale entsprechend angepasst. (Z.B. ein Quadkopter (Drohne) misst seine Lage im Raum und passt die Rotorengeschwindigkeit laufend an). ===== Praxis ===== {{:lehrkraefte:blc:informatik:glf24:robotik:pasted:20241112-084222.png?800}} ==== Aktoren unseres Roboters ==== * Zwei unabhänige Motoren für die Räder links und rechts. * Gesteuert durch Angabe von Zielwinkel oder Zielwinkelgeschwindigkeit. * Aktuelle Position der Motoren (Winkel) kann ausgelesen werden. * Beide Motoren drehen gleich: Geradeausfahrt. * Ein Motor dreht schneller: Kurvenfahrt. * Motoren drehen gegenläufig: Drehen an Ort. * Kleiner Motor für Hebeschaufel. * **Achtung**: Die Positionen der Motoren sind immer relativ zur Startposition (bei Programmstart). Es ist aber möglich, die Nullposition im Programm neu zu setzen. * Motor kann feststellen, ob er «ansteht». Damit könnte die Heberposition an den Anschlag gefahren werden und so die Nullposition gesetzt werden. * Display, Sound, Lämpchen. ==== Sensoren unseres Roboters ==== * Winkelposition der Motoren * Helligkeits-/Farbsensor (normalerweise auf den Boden gerichtet). * Ultraschall-Distanzsensor (normalerweise nach vorne gerichtet). * Druckknöpfe (einerseits fest verbaut auf dem Brick, andererseits frei platzierbar)