Morph3dbot

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Morph3dbot ist ein Bausatz für einen modulares Robotersystem. Entwickelt von Lena Hagenauer und Tim Schout. Aus den zur Verfügung gestellten Würfel- und Quadermodulen lassen sich viele verschiedene Robotertypen bauen. Mithilfe der Sensor- und Aktoraufsätze kann der Roboter auf verschiedene Aufgaben spezialisiert werden. Alle Teile können über ein einfaches Klicksystem miteinander verbunden und auch wieder getrennt werden. Die fertigen Roboter können programmiert oder über eine zugehörige App gesteuert werden.

Block.png



Idee[Bearbeiten]

Die Idee hinter diesem modularen Roboter-Bausatzes ist es, einfach und schnell verschiedene Roboter zu bauen. Die Teile sollen vielseitig und wiederverwendbar sein. Außerdem soll es möglich sein, Mikrocontroller, Motoren und Sensoren in beliebiger Anzahl und Variation anzuschließen. Alle vorgefertigten Bauteile sollen kostengünstig und einfach produziert werden.Alle benötigten Dateien stehen open-source zur Verfügung, wodurch sie jeder nutzen, weiterentwickeln, oder neue Bauteile für eigene Zwecke erstellen kann. Andere Nutzer*innen können nun wiederum von den neu entwickelten Teilen profitieren.

Aufbau und Komponenten[Bearbeiten]

Die Bauteile für die Blöcke werden einzeln im 3D-Drucker ausgedruckt und anschließend zusammengeklebt. Die so entstandenen Blöcke und Aufsätze werden über das Stecksystem beliebig kombiniert und zu einem Roboter zusammengebaut. Wenn ein neues Modell gebaut werden soll, kann der alte Roboter einfach in einzelne Blöcke zerlegt und neu zusammengebaut werden. Alle Dateien stehen auf Thingiverse zum Download zur Verfügung.


Bauteile[Bearbeiten]

Der Halbe und der Standardblock lassen sich aus diesen drei Bauteilen zusammenbauen. Das Standardbauteil (50mm x 50mm) ist dabei doppelt so groß wie das halbe Bauteil (25mm x 50mm). Das Servobauteil hat die geleichen Maße. Es verfügt lediglich um eine passgenaue Anbringungsmöglichkeit für gängige Servomotoren.


Blöcke[Bearbeiten]

Der Standard Block und der Halben Blocks werden aus den einzelnen Bauteilen zusammengeklebt. Um Fehler zu vermeiden werden eine Anleitung und und eine Aufbauhilfe zur Verfügung gestellt. Der Dreiecksblock kann am Stück gedruckt werden. Für den Standardblock ist ebenfalls eine komplette Druckversion verfügbar. Allerdings ist der Druck an einem Stück nicht empfehlenswert. Ein aus Bauteilen zusammengesetzter Standardlock ist deutlich stabiler als ein am Stück gedruckter. Für den Dreiecksblock ist dieses Problem nicht gegeben.

Aufsätze[Bearbeiten]

Alle Aufsätze sind montagefertig und können jeweils an einem Stück gedruckt werden. Die externen Komponenten können nun, je nach Modell, mit dem Aufsatz verschraubt oder verklebt werden.

Anbauten und Spezialteile[Bearbeiten]

Neben den Blöcken und Aufsätzen stehen auch einige Anbauten und Spezialteile zur Verfügung. Diese können nicht über das standardisierte Klicksystem mit dem Roboter verbunden werden, erfüllen aber dennoch wichtige Aufgaben. In dieser Kategorie gibt es zurzeit Radanbauten für verschiedene Motoren, sowie eine Aufbauhilfe, die die einzelnen Bauteile während des Klebens richtig zusammenhält.

Roboter[Bearbeiten]

Im Rahmen der Entwicklung des Bausatzes sind diese drei Roboter-Prototypen entstanden. Alle Gerüste sind komplett aus den obigen Teilen zusammengebaut und jeweils mit der passenden Elektronik und Programmierung ergänzt worden.

Programmierung[Bearbeiten]

Die Roboter können mit verschiednen Mikrokontrolern ausgestattet werden. Die 3 zu verfügung stehenden Roboter sind mit Arduino Software programmiert. Den Quellcode findet man auf Git.

App[Bearbeiten]

Die App welche die Bauanleitungen und Informationen sowie Steuerung für die Roboter liefert, wurde in der Entwicklungsumgebung Evothings geschrieben.Evothings ermöglicht es den auf dem Pc geschriebenen html und javacode parallel auf dem Handy zu laden und auszuführen. Das Handy wird dazu mit dem Pc über eine cloud gekoppelt.

App 1.jpg App 2.jpg App 3.jpg


Installation[Bearbeiten]

Evothings für den Computer herunterladen

Auf der Evothings Homepage https://evothings.com/ kann unter Downloads die passende Version heruntergeladen werden. Nach der erfolgreichen Installation kann das Programm ausgeführt werden. Bei der ersten Nutzung muss ein einmalgier Cloudtoken generiert werden. Ist dies geschehen kann ein Key generiert werden, der die Cloud und das Handy verbindet.


Evothings für das Handy herunterladen

Im Google Play Store oder dem Itunes Store kann die entsprechende Version für Evothings fürs Handy geladen werden. Wenn die App geöffnet wird muss der zuletzt am Computer generierte Key eingegeben werden. Das Handy gibt automatisch an ob die Verbindung erfolgreich war.


Projekt übertragen

Das auf Git hinterlegte Projekt morph3dbot kann heruntergeladen und entpackt werden. In der Evothings Benutzeroberfläche kann unter dem Tab MyApps eine neue App er- stellt werden. Der Name sollte dem Parent des heruntergeladenen Verzeichnisses entsprechen. Danach kann der Heruntergeladenen Inhalt in den neu erstellten Ordner übertragen werden. Die bereits ex- istierenden Dateien sollten dabei überschrieben werden.


Projekt ausführen

Das Projekt sollte jetzt im MyApps-tab in Evothings für den Computer auftauchen und die Option RUN ausführbar sein. Sobald dieser Button gedrückt wurde und Handy und Cloud verbunden sind, wird die App den auf dem Computer (bzw. dem in der Cloud) hinterlegten Cloud ausführen.


Der Quellcode zur App findet man auf Git.

Ausblick[Bearbeiten]

Da es sich um einen Bausatz handelt ist es möglich immer neue Blöcke oder Aufsätze zu entwickeln. Darduch wird es möglich sein immer mehr verschiedene Roboter zu konstruieren. Vielleicht aber auch eine Drohne. Man könnte aber auch Gelenke entwickeln um Greif arme zu bauen.