MASHR – Mein Arduino Start Here Robot

MASHR ist mein Versuch, einen Roboter für Anfänger zu bauen. Es basiert auf Arduino, läuft aber nicht mit einem Standard-Arduino booard. Stattdessen wurde ein Romeo all-in-One-Roboter Controller (Arduino mit Motorantrieb) von DFrobot verwendet. Das Chassis besteht aus einer Polystyrol (PS) Platte. Die Pololu Räder und Motoren geben eine gute Traktion und die Möglichkeit später Rad-Encoder hinzufügen.

Steuerung:

Ich mußte lange suchen, um das richtige Controller-Board zu finden. Es endete mit der Entscheidung für das Romeo all-in-One-Board von DFRobot. Es hat alles an Bord, was eine cooler Roboter braucht:

• Motor controller. Der L298 ist der große, starke Bruder des L293
• 3 Pin Steckverbinder für alle IO Pins. Jeder IO Pin verfügt über eigene Stromversorgungs Pin
• extra Motor Stromversorgungs Anschluss
• extra Servo Stromversorgungs Anschluss. Über einen Jumper kann man zwischen externer Servo und interner Versorgungsspannung für die IO Pins wählen.
• 100% Arduino kompatibel, ATmega328 Prozessor mit Arduino Bootloader
• extra Wireless/BT Anschluss
• 8 analoge IOs anstelle von 6 des original Arduino Boards
• extra I2C Anschlüsse
• 7 Benutzer Taster. 5 Taster benötigen nur einen A/D Eingang
• All-in-one Board, keine extra Shields notwendig/li>
• Arduino kompatibler Shield Erweiterungs Port
• fertig montiert kein Löten notwendig
• überall auf der Welt bei vielen Distributoren verfügbar

Zuvor habe ich verschiedene Kombinationen von Boards und Motor Shields für den Arduino durchprobiert. Aber ich habe kein vernünftiges Motor Shield gefunden.

Teileliste:

Die Teile für den Roboter sollten rund 110 € kosten. Hier ist der Teileliste:

• DFRobot Romeo Controller
• DFRobot Ultraschall Sensor URM 37
• 2 x Pololu 1:100 Micro Metal Getriebemotoren
• 2 x Pololu Räder 42mm mit Radencoder Option
• 2 x Pololu Motor Halterung
• 2 x Stützräder, Tamiya 70144
• 1 Platte Polystyrol (PS) DinA4, 3mm dick
• 1 L Profil Polystyrol 25x25mm für die Sensor Halterung aus dem Baumarkt
• 1 x Battery Halter für 6 AA (Mignon) Zellen
• eine Menge M3 Muttern und Schrauben

Chassis:

Statt eines fertigen Chassis kommt hier ein selbstgemachtes Chassis zum Einsatz. Ok, man benötigt mehr Werkzeuge, um ein eigenes Chassis zu bauen, aber auf der anderen Seite hat man die Freiheit, das Chassis mehr an seine eigenen Bedürfnisse anzupassen. Für einen Einsteiger-Roboter ist ein 2-Rad-Differential-Antrieb die beste Wahl. Das Chassis sollte rund oder fast rund sein, die Räder sollten in der Mitte des Roboters angebracht sein. So kann der Roboter auf der Stelle, ohne an Hindernisse zu stoßen. Weil 2 Räder nicht stabil sind , wird mindestens ein 3. Stützrad zusätzlich benötigt. Hier ist sogar noch ein 4. Stützrad vorne vorgesehen, damit der Roboter bei einem scharfen Bremsvorang nicht vornüber kippt.

Das Chassis besteht aus polystyrol (PS) und wurde mit Google SketchUp designed. SketchUp is ein großartiges kostenloses Tool für 3D CAD. Um den Entwurf später beim Bau des Chasssis verwenden zu könne, ist es wichtig im 1:1 Maßstab zu zeichnen. Dann kann man später das design ausdrucken und als Bohrvorlage verwenden. Das 1. Video zeigt den Aufbau des Chassis.

Die Räder befinden sich innerhalb des Chassis. Damit kann der Roboter auf der Stelle drehen, ohne mit den Rädern hängenzubleiben.

Sensoren:

Derzeit wird nur ein Sensor verwendet. Ein Ultraschall Sensor von DFrobot, der URM37 wird hier verwendet. Der Sensor hat verschiedene Ansteuer Modi. Im moment arbeitet der Sensor im seriellen Mode. 2 Prozessor Pins und die Arduino Software Serial Bibliothek werden benötigt.

Ein Stück L förmiges Polystyrol Profil wird als Sensor Halterung verwendet.

Stromversorgung:

Das Board und die Motoren werdee von einem 6xAA Batterie Pack betrieben, um das das Gewicht des Roboters niedrig zu halten. Um Servos mit der selben Stromversorgung zu betreiben, hilft ein kleiner Trick. Das Batterie Pack bekommt einen weiteren Ausgang nach der 4. AA Zelle. Das ergibt 4xAA (4.8V) für Servos und 6xAA (7.2V) für die Motoren.

Erweiterungen:

OnBoard Kamera

Eine GoPro Hero HD wurde verwendet um OnBoard Videos aufzunehmen. Diese Kamera kann HD-Video aufnehmen. Es ist allerdings keine Drahtlose Kamera, das Video wird auf der internen SD-Karte aufgezeichnet.

Bluetooth Fernbedienung:

Ein Sparkfun Bluetooth Mate wird hier verwendet, um den Roboter von einem Android Handy aus fernzusteuern, wie im 3. Video gezeigt wird. Die Cellbot app konnte dazu ohne Änderung verwendet werden. Ein fertiges Arduino Sketch mußte nur wenig geändert werden.

Videos:

Weblinks

• MASHR auf letsmakerobots
• MASHR Flickr Webalbum
• MASHR sourcecode at Github