Controller, Aufbau, Antrieb:

Die Steuerung des Roboters übernimmt ein Atmel 89c2051 Flash Microcontroller. Er kontrolliert über die Infrarot LEDs und Sensoren seine Umgebung und reagiert je nach eingestelltem Programm unterschiedlich (siehe weiter unten).

Für den Antrieb sorgen vier Getriebemotoren (30:1), die über Relais angesteuert werden. Die beiden linken und die beiden rechten Motoren können jeweils vorwärts oder rückwärts laufen und natürlich auch anhalten. Durch diesen Vierradantrieb kann der Roboter wie ein Panzer auf der Stelle drehen und auch Hindernisse problemlos überwinden.

Die Stromversorgung übernehmen acht Akku-Mignonzellen. Die 12V werden aber nur zum Ansteuern der Motoren verwendet, die Schaltungen und die Relais arbeiten mit 5V.

Die Hinderniserkennung:

Ausschnitt aus dem Batronix Newsletter (Ausgabe 9/99):

Wenn man sich einen Roboter bauen möchte stellt sich eine Frage: Wie kann er seine Umgebung erkennen? Die Kameratechnik ist für den Hobby Elektroniker zu aufwendig. Einfacher ist es den Roboter mit Infrarot LEDs und IR-Empfänger auszustatten. Man kann sie in der Höhe der Bodenfreiheit in Fahrtrichtung montieren, so daß ein Hindernis den Strahl in den Empfänger reflektiert.

Ich habe meinen Roboter mit LD274 IR LEDs und SFH506 IR-Empfänger Modulen ausgestattet. Die LED´s werden mit einem kurzem, starkem Signal gepulst um eine gute Reichweite bei kleinem Stromverbrauch zu realisieren. Dank den guten Empfangseigenschaften und dem eingebauten Tageslichtfilter des IR Moduls gibt es auch bei hellerem Umgebungslicht keine Probleme.

Auch wenn ein Hindernis erst auf 20 cm Entfernung erkannt wird, stellt dies kein Problem dar. Wenn man den Mikrocontroller die Sensoren alle paar Millisekunden abfragen läßt und dann sofort die Motoren stoppt oder sogar kurz in den Rückwärtsgang schaltet steht der Roboter auf der Stelle.

Man sollte zumindestens vorne links und vorne rechts je eine LED und in der Mitte einen IR Modul anbringen. An der Rückseite des Roboters genügt auch eine Stoßstange, auf die man zwei leicht gängige Taster befestigt. Im allgemeinen fährt der Roboter nur bei einem Ausweichmanöver rückwärts und dafür genügen die Taster.

Die künstliche Intelligenz:

Da hat man nun mit viel Mühe, Aufwand und Elan ein Fahrgestell aufgebaut, es mit Motoren, Rädern, Beleuchtung und Hindernis Sensoren ausgestattet und eine Mikrocontroller Schaltung entworfen und spätestens jetzt kommt der Punkt, an dem man sich fragt, was der Roboter eigentlich tun soll.

Als erste Möglichkeit, zum Einstieg sozusagen, kann man ein Programm entwickeln, daß den Roboter immer fahren läßt, ohne das dieser irgend etwas berührt oder sich sogar festfährt. Dies ist gar nicht so einfach zu realisieren, wenn man ihn in einem Raum fahren läßt, in dem viele Möbel stehen. Besonders enge Ecken, die denen noch mehrere Stühle oder Tischbeine stehen, können da zu einem Problem werden.

Man kann den Roboter auch immer in einer Richtung an der Wand entlang fahren lassen. Trifft er auf eine Wand, weicht er immer in die gleiche Richtung aus(z.B. Links). Zeigen ihm seine Sensoren wieder freie Fahrt an, korrigiert er seine Fahrtrichtung wieder leicht an die Wand heran, bis er diese durch seine Sensoren wieder erfaßt. So fährt er immer an der Außenwand im Raum herum und dreht so seine Runden.

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