Gedankenstürme - oder doch Nachwirkungen der MakeMunich?

Komischer Titel für einen Beitrag, ich weiß. Ich hatte ja schon erwähnt, dass der Besuch der MakeMunich mit Philipp zusammen seine Spuren bei mir hinterlassen hat. Besonders angetan war ich vom bq-Stand, der unter anderem neuen 3D-Drucker Hephestos 2 präsentiert. Verfügbar und erschwinglich, für 850 Euronen... Hat ziemlich gute Kritiken soweit, großes Buildvolume, Auto-Bed-Levelling und als Einsteiger sicherlich interessant und als Highlight war Tom Sanladerer höchstpersönlich anwesend, dessen Youtube-Kanal ich natürlich als hoffentlich zukünftiger 3D-Druckerbesitzer abonniert habe ;-). Er wurde ja unlängst von bq angeheuert, wie er auch in seinem Channel erklärt. Hab ein bisserl geblauscht, war ganz nett. Ist der erste Youtuber aus meinen vielen Abos, den ich persönlich kennengelernt habe. Der Drucker kommt als Kit (siehe Foto) und wurde auf der Messe von einem jungen Mann in ca. 2 Stunden komplett aufgebaut - cool.

Aber ich Schweife ab. Ja, ein 3D-Drucker wäre schon schön. Ist aber groß und dann doch relativ teuer. Vielleicht gibt es ja was "Kleineres", das mein Herz erwärmen könnte? Tja, und das fand ich dann... Zuerst einige schöne Bücher am dPunkt Stand und dann noch folgendes Ding auf dem Filmchen unten, dann war's um mich geschehen:

Ja genau: LEGO Mindstorms EV3... seit er rausgekommen ist spiele ich schon mit dem Gedanken mir das Set 31313 zu holen, aber er war mir immer zu teuer. Aber: dieses mal war es anders :-). Ich hatte noch vom braven Christkind (meiner Eltern...) genau 350 EUR, für die ich bis zu diesem Augenblick keine Idee hatte, wie ich sie denn ausgeben könnte. Dada... komischer Zufall ;-), das Set kostet genau 349 Euro. Der Entschluss war also gefasst. Ich ließ ihn noch ein paar Tage reifen und begann zu recherchieren. Vielleicht doch besser die Education-Version 45544 oder doch die Home-Edition. Education ist noch einiges teurer (ca. 430 Euro) und die SW kostet dort noch extra (Class-Room Lizenz halt). Außerdem ist das Education Set besonders dadurch teuer, da es den LiIon-Akku für 100 Euro enthält... Außerdem sind etwas andere Sensoren dabei. Hmm... Was tun? Dann fand ich folgende Seite "Lego Mindstorms EV3 Comparison" auf github und musste Schmunzeln wozu man Python alles verwenden kann. Das Projekt generiert eine Delta-Aufstellung der beiden Sets und generiert auf Wunsch auch gleich eine automatische Bestellung der Teile auf der Lego Seite, cool. Außerdem gibt es Links auf weitere "Brick"-Seiten, wo man die fehlenden Teile kaufen kann.

Zusätzlich habe ich noch festgestellt, dass die PDFs der Bauanleitungen für die Education-Modelle frei verfügbar sind. Programmieren will ich die Dinger eh selber (am besten mit Linux ev3dev). Damit war klar, ich hol mir die Home-Edition. Gleich im Lego-Store München Pasing angerufen und ein Set weglegen lassen, nach der Arbeit mit S-Bahn vorbeigefahren und Set mitgenommen. Hab mir gleich noch den Gyro-Sensor und den Ultraschallsensor mitgenommen, den hatten sie dort lagern für je 35 Euro. Im Lego Online-Shop sind die aktuell nicht lieferbar und über Amazon/Ebay etc. gibt's die Dinger nur überteuert für mehr als 50 Euro. Alles gleich was gespart ;-). Die Teile, die man fürs Education-Set zusätzlich braucht hab ich mir über Brick-Owl (eine Meta-Suchmaschine für Legoteile, die auch ganze Set-Inventories anzeigen kann und einen weltweit an Brick-Shops weitervermittelt) geholt, die Delta-Aufstellung bekommt man sehr übersichtlich auf Rebrickable. Die Links hierfür fand ich auf der oben erwähnten github-Seite.

Dann folgte das Übliche: ersten Roboter aufbauen, Software runterladen und spielen. Mein 7-jähriger Sohn hatte mindestens genauso viel Spaß wie ich. muss ihm nur noch klarmachen, dass es MEIN Mindstorms ist ;-). Ich erspare hier die langweilige Auflistung des Lieferumgfangs, der Leistungsdaten, etc. Das wurde im Netz bereits zur Genüge behandelt.Gesagt sei nur, das Ding ist echt geil :-). Auch ohne Computer lässt sich das Ding rudimentär über den Brick direkt programmieren bzw. mit der Infrarotfernsteuerung oder über Bluetooth und Android/iOS App fernsteuern - was allein für Jüngere schon ziemlich Laune macht.

Aber mein Sohn will natürlich gleich was eigenes bauen, und zwar einen Drachen. Den hat er auch im Kopf geplant und den Oberteil mit Flügeln selbst konstruiert. Das Ding ist echt cool geworden.

Ich bin nun für die Beine und das Laufen verantwortlich, hab dafür aber nur mehr einen mittleren Motor zur Verfügung, hmmm. Die beiden großen brauchen wir für die Flügel ;-). Aber mit etwas Geschick und Inspirationssuche bei diversen Onlinequellen, hab ich eine "lauffähige Lösung" gebaut (Video als Beweis, dass das Ding echt läuft). Natürlich reicht das meinem Sohn nicht, er will auch rückwärts und lenken können - das geht halt mit einem Motor schwer. Daher hab ich gleich einen zweiten bestellt - der kommt morgen ;-).

Übrigens: die ganze Firmware des auf Linux basierenden EV3-Bricks ist quelloffen und auf der Lego Seite zum Download verfügbar. Zusätzlich verschiedenste SDKs für neue Sensoren, Firmware und Kommunkation. Auch die Hardware ist komplett offen, alle Schältplane, sogar die Ladeschaltung des Akku! Das gibt es bei so einem Produkt selten, macht es aber extrem attraktiv für Hacker.

3-Servo Zweifüßer Teil #1: Mechanik

Vorbemerkung:

Dieser Beitrag existiert schon ewig als Enwurf (seit 2013!!). Daher ist es an der Zeit ihn mal zu bringen - zumindest als Teil #1 einer Serie. Er deckt nur mal die mechanischen Aspekte ab. Zum Programmieren bin ich nie groß gekommen, das hängt aber auch damit zusammen, dass ich die Picaxe-Umgebung und Sprache nicht so mag. Mittlerweile in der neuesten Version ist sie viel besser geworden, und vielleicht wird es ja nochmal was ;-).

Jetzt geht's los...

In diesem Beitrag stelle ich einen kleinen 2-Füßigen Roboter vor, der mit minimalen Mitteln (3 Servos, ein Micro und ein paar Farb-Rührhölzer) zu realisieren ist. Wie viele andere meiner Projekte (ich lerne ja noch ;-)) ist es leider keine eigene neue Idee, sondern ein Nachbau von einem Projekt, dass Frits Lyneborg auf seinem Make-Blog "Latest in Hobby Robotics" vorgestellt hat. Frits ist auch Mit-Initiator von letsmakerobots.com und auch dort ist der Roboter zu finden: Biped Walker with 3 Servos (Dead Duck Walking)

Farbrührhölzer oder Rührstäbe gibt's im Baumarkt für kleines Geld, vor allem die mit aufgedruckter Werbung. Die sind für kleine Projekte insofern super, da sie in Standardgrößen kommen und aus Hartholz bestehen.

Das ganze startet denkbar einfach, nämlich mit dem Absägen von 4 gleich langen Stücken (jeweils 1,5 Servolängen) von einem großen Farbrührholz (5mm dick, 30mm breit und ca. 30cm lang). Falls keine Rührhölzer zur Hand sind, gibt es Buchenholzleisten mit dieser Dicke und Breit im Baumarkt (Bastelholz). Nun werden jeweils 2 Löcher reingebohrt (Größe: M4 Schrauben sollen sich darin gut drehen können).

Als nächstes werden auf zwei Standardservos (ich verwende RS-2 von Modelcraft vom Völkner bzw. Conrad) Holzstückchen mit Heißkleber aufgeklebt, wie auf den folgenden Bildern zu sehen. Die Servohalterungen werden mit eine Feile abgeflacht, sodass sie mit dem Holzplättchen plan abschließen.

 

 

Die beiden Flächen die sich auf dem Bild unter diesem Absatz berühren, müssen gut gegeneinander gleiten können und werden mit einer Feile zu diesem Zweck entsprechend behandelt.

Nun werden 3 Stücke mit genau Servolänge (inkl der angeklebten Holzplättchen) abgesägt und eines der länge nach halbiert.

Die 4 enstandenen Stücke werden folgendermaßen mit ein wenig Heißkleber aufeinandergeklebt, um die folgende Bohrung zu erleichtern.

Nun brauchen wir ein reines Längs-Servohorn. Da bei meinen nur Kreuzhörner dabei waren, hab ich diese mit der Zange zurechtgeknipst. Weiters habe ich die Oberseite des Horns plan geschliffen.

Das Servohorn kommt jetzt auch mit Heißkleber auf den "Holzstapel".

Jetzt folgen die versprochenen Löcher ;-).

Danach das ganze wieder in seine Einzelteile brechen und somit haben wir alle Teile beieinander und können bald mit der Montage beginnen.

Aber bevor ich mit dem Zusammenbau beginnen kann, muss ich die Servos in der Mittelstellung haben. Damit das gelingt, hab ich mein kleines Picaxe Projektboard, namlich das AXE230 PICAXE-08M MODULE verwendet (wie auch bei letsmakerobots vorgeschlagen; mittlerweile gibt es schon den Nachfolger AXE231) und ein einfaches Programm geschrieben, um die Servos zu zentrieren.

Natürlich musste ich das unbedingt in einem kleinen Youtube-Video dokumentieren ;-).

So, nun beginnt die eigentliche Montage. Die Bilder sprechen soweit für sich. Im Originalbeitrag auf letsmakerobots.com gibt es auch ein 5-minütiges Video, dass die Montage zeigt. Ist alles in allem nicht sonderlich schwierig. Als erstes kommt der mittlere Servo dran, der die Wank-Bewegung des Roboters übernehmen wird (oder "Rollbewegung" für die Profis).

Hier nochmal ein Close-up Foto vom AXE230 Projektboard. Ist einfach über die serielle Schnittstelle programmierbar (mit einem USB-to-Serial-Adapter). Cool ist, dass das Teil out-of-the-box Header für bis zu 4 Servos hat. Wenn da halt nicht das Picaxe-Basic wäre, das ich nicht so prickelnd finde...

Nun werden die zwei Fuß-Servos links und rechts neben den mittleren Servo montiert. Diese Servos werden die Drehbewegung der Füße um die Hochachse übernehmen. Die grundlegende Idee ist ja, durch wechselseitiges Wanken des Walkers und dazupassendes Drehen der Füße eine Vorwärtsbewegung zu erzeugen.

Dann kommt ein Rührstabteil als "Kopf" rauf. dort wird auch das Batteriefach draufmontiert. Natürlich alles mit Heißkleber - what else ;-). 

Dann noch die Fußflächen unten an die Servos kleben und "dada" fertig ist das Teil. Ach ja, die Schrauben müssen so angezogen und die Löcher so dimensioniert werden, dass sich alles leicht bewegen lässt. Die Muttern hab ich mit Schraubensicherung gesichert, dass sie sich im Betrieb nicht lösen.

So, dann haben wir's fast mit der Mechanik. Zum Schluss noch zwei ganz frische aktuelle Fotos (Jan. 2016) vom fertigen Walker-Roboter. Hab ihn in einer meiner großen Projektkisten wiedergefunden ;-). Ich hoffe, dass es auch einen Teil 2# zu diesem Projekt geben wird. Vielleicht dann in 2018 oder so - na ich hoffe nicht, dass es so lange dauert. Und mit der neuesten Picaxe Entwicklungsumgebung ist das programmieren dieser Dinger auch nicht mehr ganz so schlimm wie früher.

Mein Name ist Bond - DAGU Magician DG-007

Mein erster kleiner Roboter (das Tutorialprojekt von letsmakerobots.com) war ja nur mit Doppelklebeband zusammengeklebt. Sah ganz nett aus und war kompakt, aber schon damals wollte ich gerne was Stabileres, Wertiges - aber trotzdem günstig. Auf den DAGU Magician DG-007 stieß ich schon vor längerer Zeit. Kostet unter 20 Euro, kommt aus China (woher sonst...) aber es gab in Deutschland keine Bezugsquellen. Und dann stieß ich vor kurzem auf exp-tech.de als ich auf der Suche nach Komponenten von Adafruit Industries war. Endlich eine Bezugsquelle in Deutschland :-).

Natürlich musste ich ihn sofort mitbestellen. Zu viel erwartet hab ich mir aufgrund des Preises nicht. Im Netz hab ich auch durchwachsene Kritiken zum Bausatz gelesen. Der erste Eindruck war ganz gut (abgesehen vom lieblosen verschweissten durchsichtigen Billigplastikbeutel in dem der Bausatz kam. Ein mickriges Blatt Papier mit ein paar Bildern zur Montage. Kein Text - braucht man aber auch nicht. Überrascht war ich von der guten Qualität der lasergeschnittenen Acrylplatten und -teile, die noch einseitig mit Schutzpapier vom Schneiden beklebt waren. Die Räder muten etwas "plasty" an sonst ist der eindruck aber generell posistiv. Der Geruch ist recht intensiv (wahrscheinlich der Reifengummi...).

 


Die Einzelteile im Überblick

  Was ist denn alles so drin (siehe Foto):

• Boden- und Deckplatte aus Acryl
• 2 Kunststoffräder mit Gummireifen
• 2 Getriebemotoren
• 2 Odometrierädchen
• 4 Acrylhalter für die Motoren
• Metallrollball als 3. Fuß
• Batteriehalter (3x AA)
• Schrauben und Abstandshalter

Der Zusammenbau ist simpel und geht einfach von der Hand. Als erstes montiert man die Motoren an der Bodenplatte und steckt die Odometrierädchen auf den auf der Innenseite herausgeführten Achsen auf. Die Sitzen etwas lose und reichen auch nicht wirklich in die ausgeschnittenen Schlitze der Bodenplatte hinein, aber wenn man Gabellichtschranken verwendet passt das schon. Die Motoren sollten mit jeweils der gleichen Seite nach außen montiert werden.


1. Schritt: Motoren montieren

Die Bohrungen in der Bodeplatte sind für die Montage eines 4x AA Batteriehaltes vorgesehen. Also muss man für den mitgelieferten Halter entweder ein zusätzliches Loch bohren (Dremel sei dank ;-)) oder - so wie ich - nur eine Schraube zur Befestigung verwenden. Dann kommen noch die Abstandshalter und der Rollball an die vorhergesehenen Stellen. Die Abstandshalter und die Schrauben sind von guter Qualität - da hab ich bei anderen Chinaprodukten schon wesentlich schlechteres gesehen. Die Räder lassen sich gut auf die Achsen aufstecken und sitzen dort recht fest. Ein Rad sitzt ein wenig schief, da offenbar der Druckguß der Felge nicht ganz optimal gelaufen ist - naja. Ist aber noch akzeptabel, da nichts an der Bodenplatte schleift.


2. Schritt: Räder, Batteriehalter, Rollerball, Abstandshalter

Der nächste Schritt ist reichlich unspektakulär: Deckplatte drauf und passt. Und dann wir haben fertig :-).

3. Schritt: Deckplatte drauf und fertig

 

Noch ein Bildchen vom fertigen Teil

So, nun muss die neue Plattform natürlich gleich ausprobiert werden. Und was würde sich besser eignen als der idente Aufbau wie vom letsmakerobots.com Getting-Started Tutorial, das ich ja schon einmal nur mit Klebeband realisiert hatte? Noch ein Tip zum Anschluss der Motoren: da ich die Anschlüsse möglichst flexibel halten wollte, hab ich nicht direkt Kabel an die Lötösen der Motoren gelötet, sondern kleine Stifte, an die man die altbekannten und bewährten solderless Female Jumper-Wires anschließen kann. Beim Anlöten der Stift muss man den Motor aus dem Getrieb nehmen (um thermische Schäden am Kunsstoff zu vermeiden) und aufpassen, dass man die Kunstoffhalterung für den Motor nicht abreisst.



Das ist der fertige kleine Roboter ala letsmakerobots.com


Tata... jetzt ist er fertig. Dazu noch ein kleines Video. Die Software ist noch nicht auf die geänderte Geometrie der neuen Plattform und die etwas andere Übersetzung der Getriebemotoren adaptiert - aber darum ging es hier auch gar nicht.

Roboterarm – Aufbau

Am Ende meines letzten Beitrag hatte ich ja überlegt, ob es nicht toll wäre, einen Roboterarm zu bauen, der dann gegen den Mephisto Schach spielen könnte. Nach kurzer Suche im Netz habe ich dann auch einen entdeckt, der nicht viel kostet und möglicherweise geeignet wäre: Der KSR10 von Vellemann.
Inzwischen hatte ich einen bestellt. Also voller Freude Schachtel auf und reinschauen. Überraschung: es ist ein Bausatz im besten Sinne des Wortes – das Teil kommt in Form mehrerer Tütchen mit Plastikteilen, Motoren, Zahnrädern, Schrauben etc.:

Die Anleitung ist ganz brauchbar. An einigen Stellen muss man ein bisschen aufpassen - z.B.beim Zusammenbau der Motor/Getriebe-Module, denn diese sind keineswegs alle identisch, wie es auf den ersten Blick scheint. Und auch die zig verschiedenen Typen von Schräubchen muss man genau ansehen, damit man nichts durcheinander bringt. Also nicht gerade was für Anfänger, aber wenn man keine 2 linken Hände hat und schon mal irgendwas gebaut hat, dann ist es auch kein Problem. Viel zu sagen gibt es zum Aufbau eigentlich nicht, deshalb hier einfach kommentarlos diverse Bilder der verschiedenen Bauphasen:

Und wie bei jedem guten Puzzle ist auch hier natürlich ein Teil übrig geblieben:

x-mal die Bauanleitung durchsucht, wo das blöde Ding hingehört hätte – nix! Grumpf! Aber dann die Erleuchtung: 

Uff – also bin ich doch nicht zu blöd einer Bauanleitung zu folgen... So - das hat Spaß gemacht! Zu einem Funktionstest komme ich heute nicht mehr. Das gibt's dann in der nächsten Folge. Allerdings wird es wohl nichts damit, den Arm für das Schachbrett zu nutzen, denn dazu ist der gute kleine Robbi einfach nicht groß genug:

 

So - nun freue ich mich schon darauf, etwas mit dem Roboterarm zu spielen. Als nächstes steht dann wohl die Ansteuerung mit Mikrocontroller oder Computer an, auch wenn ich mir das USB-Interface nicht dazu gekauft habe, dürfte das wohl nicht allzu schwierig werden.

PS: habe ich schon mal erwähnt, dass das Interface zum Platzieren von Bildern in dieser Blogger-Software eine Vollkatastrophe ist? Gut, das ich HTML kann...