Einleitung

Das Shield sollte ein Steckbrett aufnehmen können und für jeden IO über eigene Stromversorgungspins für Sensoren und Aktoren wie LEDs und Servos verfügen. Zudem sollten man zwischen verschiedenen Stromversorgungen wählen könenn. Intern 3.3V und 5V sowie Vin vom Arduino board, zudem noch eine externe Stromversorgung z.B. für Servos. Über Jumper solte wählbar sein welche Stromversorgung in welcher Reihe anliegt. Die bei anderen käuflichen Shields üblichen Steckbretter mit 17 Reihen zu 2×5 Reihen sind mir etwas zu mickrig. Zudem ist kaum Platz für die 3pin Steckverbinder. Deshalb kommt hier ein 23 reihiges Steckbrett mit 2×5 Spalten und mit jeweils einer extra VCC und GND Reihe zum Einsatz. Dafür wird das Shield insgesamt breiter und ragt über das Arduino Board hinaus. es kommen nämlich noch die 3reihigen Steckverbinder oben und unten dazu.

Stückliste:

1 Stück Lochraster ca 20 Reihen x 28 Spalten
1 40polige Stiftleiste 40polig
1 36polige Stiftleiste 36polig
oder 3 40polige Stiftleisten 40polig
1 2polige Schraubklemme 5,08mm Raster
1 Set Arduino Stackable Headers, 2x8polig, 2x6polig (SparkFun)
1 Arduino Offset Header 8polig (Sparkfun)
1 Stück Silberdraht ca 30cm
1 Stück isolierter roter Draht ca 10cm
1 Steckbrett ca 23 Spalten

Etwas schwer zu beschaffen sind die Arduino Steckverbinder, sie erleichtern aber den Zusammenbau erheblich. Man bekommt diese bei Sparkfun bzw. den üblichen SparkFun Distributoren. Man kann sich zwar die Arduino Header auch mit Buchsenleisten und Stiftleisten herstellen. Dummerweise ist die linke obere 8polige Buchsenleiste nicht im 2.54mm Raster sondern um 1,27mm versetzt. Hier hilft die Offset Leiste ungemein.
Im unteren Bild ist links unten der Offset Steckverbinder zu sehen rechts daneben der normale Arduino Steckverbinder.

Aufbau

• Die Lochraster Platine zuschneiden. 4 Reihen nach oben und unten freilassen für die 3pin Steckverbinder
• Vor dem Festlöten der Steckverbinder unbedingt überprüfen, ob der Pinabstand korrekt ist, die Steckverbinder lose durch die Lochrater Platine stecken und auf das Arduino Bard stecken.
• Die Steckverbinder festlöten. Am besten nur jewiels am Anfang und Ende. Erst wenn man die Drahtverbindungen macht, sollte man die restlichen Steckverbinder Pins anlöten
• Am besten mit der GND Verbindung anfangen. Dann die VCC Verbindungen. zum Schluss die einzelnen Signalleitungen verlegen.
• Bevor man Spannung an das Shield anschliest, mit dem Ohmeter die Verbindungen prüfen (Durchgang und Kurzschluss). Dann das Shield alleine versorgen und an den Jumpern die Spannung prüfen, dann die Jumper in allen Varianten durchprüfen und die Spannung an den Steckverbindern prüfen.

Der Fritzing Layout Plan sollte helfen die notwendigen Verbindungen zu finden. Die verwendeten Farben bedeuten:

• schwarz GND
• rot VCC oder 5V
• orange 3.3V
• gelb Vin oder Vextern
• blau Signal

Verbesserungsvorschläge

Auf den Fotos ist zu erkennen das bei den unteren 3poligen Steckverbindern GND in der Mitte liegt und nicht aussen, wie bei den oberen Steckverbindern. Das habe ich mir bei anderen Kaufboards abgeschaut. Das kann aber leicht zu Verwirrungen führen. Deshalb besser einheitliche Steckernormen verwenden. Im Schaltbild ist das schon so realisiert.
Die Stromversorgung der beiden oberen 3poligen Steckverbinder könnte man splitten und über einen zusätzlichen Jumper mit 2 unterschiedlichen Spannungen betreiben.
Derzeit ist die Schraubklemme mit Vin vom Arduino verbunden. Damit kann man zwar das Board über die Schraubklemme mitversorgen. Aber man darf nicht gleichzeitig das Arduino Board über die Powerbuchse und über die Schraubklemme versorgen.
Vin ist nicht verpolungssicher. Schliesst man die externe Stromversorgung falsch an, raucht das Board ab (und alles was darn hängt).

Das komplette Shield mit Steckbrett auf einem FEZ Panda II board.

Hier noch ein Bild mit extern angeschlossenen Sensoren, Servos, serielles LCD. Auf dem Steckbrett ist ein Motor Treiber IC (L293D) zu sehen an dem 2 Getriebmotoren angeschlossen snd. Fertig ist der Testaufbau für einen kleinen Roboter.

Chassis

Als Chassis kam eigentlich nur das Dagu Rover 5 Chassis in Frage. Von der Größe und Ausstattung ideal. Meine Wahl viel, auf die 2WD Version mit Encodern und dem zugehörigen Dagu Motor Treiber Board. Im Chassis ist genügend Platz um ein 7.2V Batterie-Pack und die Verkabelung für die Stromversorgung unterzubringen.
Hinten am Chassis sind Anschlüsse für Netzteilbetrieb und Akku Ladebuchsen angebracht. Zudem der obligatorische Netzschalter. Damit wird zwischen Netz/Akkubetrieb und dem Laden des Akkus umgeschaltet. Damit erspart man sich das lästige Aufschrauben des Chassis um den Akku-Pack zu wechseln.

IOIO Trägerboard

Das IOIO-Baord sitzt nun auf einem eigenen Trägerboard. Dort sind alle IOs des IOIO-Board auf 3pin Steckverbinder geführt. Diese haben die übliche Servo Verdrahtung (Signal, VCC, GND). Die Versorgungsspannung kann über Jumper für Gruppen von IOs festgelegt werden. 3.3V, 5V vom IOIO-Board oder 5..6V von einer externen Spannungsquelle (vornehmlich für Servos). Die Größe des Boards stimmt mit dem Motor Treiber Board überein.

Front Sensoren

Zu dem bereits in Version 1 verwendeten Dagu Compound Eye kam noch ein HC-SR04 Ultraschall Sensor hinzu. Dieser läßt sich sehr leicht über 2 digitale Pins anschliessen. Ein Trigger Pin und ein Echo Pin für das empfangene Signal. Die Länge des Echo Impulses entspricht der Laufzeit des Ultraschall Impulses zum Objekt und zurück. Beide Sensoren sind wie bei der Vorgängerversion auf dem Lynxmotion Pan/Tilt Kopf befestigt. Derzeit werden die beiden Servos direkt vom IOIO-Board mit 5V versorgt.

Rückansicht

Die Rückansicht hat sich gegenüber dem Foto inzwischen geändert. Elektronik und Handyhalterung haben die Plätze getauscht. Sonst wären die Schrauben zum Chassis nicht mehr zugänglich.

ToDo-Liste

Inzwischen ist die Verdrahtung kompletiert jetzt fehlt nur noch die Programmierung. Die Umstellung der Programme von Version 1 sollte kein allzu großen Hürden darstellen.

Hardware

Das Chassis besteht aus einer 3mm dicken Polystyrol Platte. Zunächst wurde mit SketchUp eine Bohrschablone entworfen.

Der Antrieb besteht aus 2 gehackten Servos und Pololu Rädern mit Servo Befestigung. Die Servos sind mit selbstgemachten Halterungen mit dem Chassis verbunden. Eine Deo Roller Kugel dient als Stützrad. Als Bumper Sensoren wurden zunächst Taster mit Kabelbinder Schleifen verwendet. Das erwies sich aber als zu unsicher. Die Kabelbinder fielen schon sehr bald ab.

Das IOIO Board ist mit Klettband mit dem Chassis verbunden ebenso das Breakout Board mit 3poligen Stiftleisten (GND, VCC, Signal) für 16 IOs. Jeweils 8 davon können über Jumper mit der Batteriespannung bzw. mit 5V verbunden werden. Wegen der Servos wurde die Batteriespannung auf 6V mit 5xAA Zellen festgelegt. Das IOIO Board ist zwar ein 3V Board, aber viele IOs sind 5V tolerant ausgelegt. Lediglich bei den Analog Eingängen muss man aufpassen, die funktionieren nur bis max. 3.3V.

Bis zu 16 analoge Eingänge können am IOIO Board angeschlossen werden. Davon sind derzeit 10 belegt, 6 für die Liniensensoren und 4 für den Compound Eye Sensor. Das Compound Eye ist eine vereinfachte Art eines Insekten Facettenauges. 4×2 Fototransistoren erlauben eine Richtungserkennung für Objekte und Hindernisse. Auf einem Pan/Tilt Einheit montiert kann der Roboter damit Objekte verfolgen oder die Lage von Hindernisse erkennen. Auf dem Infratot Foto ist zu erkennen, dass die schwarzen Fototransistoren im Infrarot Bereich durchsichtig sind.

Software

Die Software basiert auf den Beispielen zur IOIO-Library. Auch ohne grosse Ahnung von Java gelang es mir damit recht einfach eigene Android Apps zu schreiben. Das Sparkfun IOIO Tutorial zeigt alles notwendige um eigene Apps zu entwickeln. Im IOIO Wiki werden alle wichitigen Funktionen der IOIO-Library erläutert. Ebenso wichtige Tips über den Anschluss der Hardware. Die Quellecodes zu den verschiedenen Apps befinden sich auf meiner Google Code Seite.

Bei der Programmierung war es mir wichtig, dass der Roboter autonomes Verhalten zeigt. Der Bildschirm des Android Phones ermöglicht zudem eine präzise Echtzeit Anzeige der Sensoren und Aktoren und eine einfache manuelle Steuerung der Aktoren.

Videos

Das erste Video zeigt den IOI-SHR beim Ausweichen von Hindernissen (mehr oder weniger)

Das zweite Video zeigt den IOIO-SHR beim Linienfolgen

Im dritten Video zeigt der IOIO-SHR beim Verfolgen von Gegenständen.

Weblinks

• Sparkfun IOIO Board
• Sparkfun IOIO Tutorial
• IOIO Wiki
• IOIO-SHR Thread auf letsmakerobots
• IOIO-SHR Code auf Google Code

Hardware

Die benötigte Hardware ist für ABD dieselbe wie bei ADK, ein USB Hsot wird benötigt. Da das Fez Domino Board über einen USB Host Anschluss verfügt, ist dafür kein extra Shield notwendig. Grundsätzlich empfiehlt es sich zudem, das Android Handy über einen USB Hub mit eigener Stromversorgung zu betreiben. Per Definition hat der USB Host die Stromversorgung für den USB Client zur Verfügung zu stellen. So ein Handy kann dabei auch mal locker 500mA ziehern, wenn der Akku gerladen wird. Das ist schon etwas zu viel für den Spannungsregler auf dem Fez Domino Board. Der wird schon nach kurzer Zeit sehr warm Deshalb besser den USB Hub verwenden.

Software

Die FezBridge Software beruht auf dem MicroBridge Project für Arduino. Die Portierung auf die .NETMF Plattform war nicht ganz einfach. Zuerst mal war Grundlagenforschung zum Thema USB angesagt. Trotz vieler bestehender USB Host Beispiele findet man darin kaum Infos, wie sich USB Geräte anmelden, wie es sich mit Interfaces und Endpoints verhält und wie man eine Kommunikation mit einem Endgerät aufbaut. Zum Glück hatte ich mit dem Arduino + USB Host Shield und der MicroBridge Anwendung ein funktionierendes Beispiel. So konnte ich mir die USB Aus- und Eingaben mitprotokollieren und mit meinen eigenen Versuchen vergleichen. Schließlich habe ich nun ein halbwegs spielfähige Version fertiggestellt.

Als Android App wird die ServoControl App aus dem MicroBridge Projekt verwendet. Das Programm wurde nur leicht modifiziert. Anstatt die Kommandos in Bytes zu senden, wird ein simples ASCII Protokoll verwendet.
x:90;y:90;
steuert zum Beispiel die beiden Servos
a0:15.23456;
soll den Wert des Analogsensor darstellen. Das funktioniert leider im Moment noch nicht. Zwar wird der Wert gesendet, aber auf der App Seite kommmt scheinbar nicht das richtige an. Die Android App weis überhaupt nichts davon, dass gier die ADB Schnittstelle verwendet wird. Jede bestehende App die über TCP/IP kommuniziert kann im Prinzip verwendet werden. Der Trick besteht darin, das über das ADB Interface TCP/IP port umgeleitet weden können. Gerne würde ich professionelle Apps wie TouchOSC verwenden, leider verwenden diese UDP als Protokoll, nicht TCP/IP.

Video

Auf dem Video wird die ServoControl Android app gezeigt die 2 Servos steuert, die am Fez Domino angeschlossen sind.

Weblinks

• FezBridge auf Google code
• MicroBridge auf Google code

Ich zähle zu den glücklichen Nexus One Besitzern, allerdings mit einer Vodafone Firmware der Version v2.1. So beschloss ich kurzerhand das Handy zu rooten um von der Vodafone Firmware wegzukommen zu einer aktuellen Google Firmware. Das ging recht problemlos und innerhalb einer Stunde war die aktuelle Firmware auf meinem N1. Die Vorgehensweise zum Updaten kann man unter Android-Hilfe.de nachlesen.

Die ADK Seite beschreibt, was alles benötigt wird um mit dem Accessory mode zu beginnen. Aus dem ADK package wurde die Android DemoKit App ohne Änderungen übernommen. Anstelle des DemoKits wird ein selbstgebasteltes DemoKit verwendet, bestehend aus einem Arduino Uno, einem, Sparkfun USB Host shield und ein selbstgebautes IO shield.

Achtung: Das Sparkfun Host shieldarbeitet nicht mit einem Ardunio Mega oder Mega2560 wegen der verschiedenen SPI pins. Man kann aber das USB host shield v2.0 von Circuits@home für alle Arduino boards verwenden.Das Board ist allerdings etwas teuerer (40$) als das Sparkfun Shield (25$).

Die Arduino Firmware wurde auf den Arduino Uno bzw. Mega durch Romfont alias Inopia vorgenommen, dem Entwickler der MicroBridge (Android zu Arduino Bridge via ADB). Weil Romfont kein Handy mit v2.3.4 zur Verfügung hatte, bat er auf seinem Blog um Unterstützung um die Firmware zu testen. Die Firmware funktionierte bei mir nach einigen kleineren Modifikationen.

Stapelbare Headers has been used on the USB Host shield, so the IO shield can be attached above. At twurden verwendet um das USB Host shield und das IO Shield auf dem Arduino zu stapeln. Im Moment steckt daran ein micro Servo, eine RGB LED, eine rote LED (anstelle eines Relais) und a Sharp GP2D12 Distanzsensor. Zudem wird noch eine externe Stromquelle benötigt.

Videos

Das Video zeigt einen ersten Test des DIY DemoKit. Alles funktioniert ganz prima. Nach dem Einschalten des DemoKits geht das Handy in den Lade Modus. Schaltet man die Tastensperre aus, kommt die Abfrage ob man die App für das erkannte Zubehör starten will (das kann man auch durch Setzen des Hakens automatisieren). Dann startet die App. Zwischen den beiden Fenstern (Input und Output) kann man wechseln 7und sich die Werte der Eingänge anschauen oder die Ausgänge bedienen.

Weblinks

• Getting started with ADK
• Romfont’s Blog
• MicroBridge Code
• mein Letsmakerobots Blog

Heather Knight bei TEDs Talk. Silicon-based comedy. Ein Roboter, der Witze erzählen kann:

Hier gibt es auch eine Version mit Untertiteln in verschiedenen Sprachen.

http://www.ted.com/talks/lang/ger/heather_knight_silicon_based_comedy.html

Kampf der Roboter Tanz Artisten:

Dackel Jerry braucht keine Hilfe beim Ball spielen:

Honda Asimo fällt die Treppe herunter. Ist zufällig ein Arzt im Publikum?

Echter Transformer Roboter mit einem – Humvee Bioloid:

Roboterkampf:

Eine Katze nutzt den iRobot Roomba 560 Staubsauger Roboter zur Fortbewegung:

David Letterman SHow zeigt den Bier Roboter:

Jimmy Fallon Show, Joshua Topolsky zeigt u.a. die AR Drohne von Parrot.

Installation

Die Installation von App Inventor ist denkbar einfach. Man braucht nur einen Google Account und eine aktuelle Java 6 Version. Die Installations Anleitung zeigt die notwendigen Schritte für Windows, MacOS und Linux.

Einleitung

Entwickelt wird unter App Inventor direkt im Browser. Die Programme werden auch nicht lokal abgelegt sondern landen direkt in der Google cloud.

Zunächst entwirft man die Oberfläche der Anwendung. Alles grafisch per Drag and drop. Wer mit Visual Studio oder anderen grafischen Programmier Tools arbeitert, wird sich schnell damit zurecht finden.

Die eigentliche Programmierung findet dann im Blocks Editor statt. Programmiert wird auch hier grafisch mit einer Art von Code Puzzle Bausteinen. Man zieht einfach die gewünschte Funktionen oder Variable auf den Bildschirm und editert deren Eigenschaftemn. Ein Main Progamm sucht man vergeblich. Alles ist Event gesteuert, z.B. löst der Druck einer Taste ein Buttonx.Click Event aus.

Es empfiehlt sich zumindest die Basis Tutorials durchzuarbeiten, bevor man sich an eigene Programme wagt.

Cellbot light

Das erste selbgeschriebene App Inventor Programm ist eine Cellbot Light Version. Es wird die bestehende Schnittstelle des Cellbot Codes verwendet um den Roboter über die Bluetooth Schnittstelle steuern. Der Arduino Code bleibt unverändert. Allerdings mußte ich nicht bei 0 anfangen. Eine bestehendes Beispiel, das Bluetooth Client Connect Example von ShivalWolf diente als Vorlage. App Inventor unterstützt nur das Bluetooth SPP Profil, was hier vollkommen ausreicht.

Programm Aufbau

So sieht das Frontend Design im App Inventor aus. Connect Button zum Erstellen einer Bluetooth Verbindung. Ein steuerkreuz dient zur Roboter Steuerung. Die vewendeten Symbole stammen aus der freien Open Icon Library

Der Initialisierungs Code überprüft, ob Bluetooth eingeschaltet ist und holt sich die letzten Verbindungs Infos aus einer Datenbank.

Die Liste der verfügbaren Bluetooth Devices. Das ausgewählte Device wird in der Datenbank gespeichert.

Der Code für den Connect Buttton. Hier wird versucht, eine Verbindung zum ausgewählten Bluetooth Device aufzunehmen. Besteht bereits eine Bluetooth Verbindung, kann diese durch den Button wieder geschlossen werden.

Die Control Buttons zur Roboter Steuerung senden den entsprechenden Befehl per Bluetooth zum Roboter. Das Protokoll ist recht simpel:

• ‘f’ forward läßt den Roboter für 1s vorwärts fahren
• ‘b’ backward. Rückwärts fahren
• ‘l’ left. Links drehen
• ‘r’ right. Rechts drehen
• ‘s’ stop. Stoppt den Roboter

Jeder Befehl wird durch einen Zeilenvorschub ‘\n’ abgesschlossen.

Fehlermeldungs Ausgabe. Eventuell auftretende Fehler vom Bluetooth Interface werden hier abgefragt und auf dem User Screen ausgegeben.

Download

Das Programm steht zum Download auf meiner Google Code Page bereit. Zum Import einfach das Zip-File herunterladen und im App Inventor laden.

Wie geht es weiter

Das Senden über Bluetooth ist recht einfach. Als nächstes steht der Bluetooth Empfang und die Darstellung der Sensor Daten an. Da es kein Event zum Bluettoth Empfang gibt, muß hier ein TImer verwendet werden, der zyklisch die Bluetooth Daten einliest.

Weblinks

• App Inventor
• App Inventor Forum
• the App Inventor Repository – tAIR
• tAIR Forum
• ai.kittywolf.net

Spaß mit einem 6 Achsen Roboter.

Robot Sex. Wovon Roboter wirklich träumen. Ohne Worte.

Dr. Cynthia Brezeal bei TEDtalks. Eher ein seröses Thema aber lustig anzuschauen. Leo ist der coolste Roboter überhaupt. Mehr Infos bei MIT

REACH – The National Film Board of Canada. Ein Tragik Komödie in knapp 4 Minuten erzählt.

Defekte Roboter. 3D Animation von Aniboom.

Roboter Animation von den Crew 972 animation studio.

Tweenbots. Roboter/Menschen Kunst von Kacie Kinzer. Mehr Informationen unter Tweenbots.com

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 Google Code

• All-in-one Remote
• Photoduino

Beide Projekte sind sich sehr ähnlich. Für mich schien Photoduino die beste Wahl für meine Bedürfnisse zu sein. Das Wichtigste für mich:

• Zeitraffer Funktion
• externe Trigger Funktionen für mikrofon oder Lichtschranken

Aber Photoduino bietet aber noch eine Menge mehr an Features:

• Druck Sensor
• 2fach Blitzgeräte Auslöser
• alle Kombinationen von Auslösern für Kamera und Blitzgeräte Funktionen

Photoduino Shield

Die Photoduino Platine bestellte ich von der Photoduino Seite. Die meisten der benötigten Teile sind sehr gebräuchlich, mit Ausnahme des Thyristors SCR BT149D. Kein Händler hat den und ich habe zunächst keinen Ersatz Typ gefunden (inzwischen habe ich den BRY55 bei Reichelt entdeckt, der könnte funktionieren). Auf anderen Schaltpläne, die man im Netz so findet, werden Optokoppler anstelle von Thyristoren verwendet. Also beschloss ich, die 4 Thyristoren durch einem 4-fach Optokoppler zu ersetzen.

Das Ergebnis ist hier abgebildet. Ich habe einen Adapter mit dem Optokoppler auf Lochraster aufgebaut. Davor testete ich den Aufbau auf dem Steckbrett und es funktionierte soweit gut. Nur den Blitz konnte ich nicht testen, mangels Verfügbarkeit.

Optokoppler Schaltung

Da einige Leute die Ersatz Schaltung mit dem Optokoppler haben wollten, hier noch das Schaltbild und ein Layout Entwurf:

Auf dem Photoduino Shield entfallen dadurch die Widerstände R5..8 und dir Thyristoren T1..4. Aus Platzgründen habe ich SMD Widerstände unten direkt am IC Sockel gelötet. Die Ausgänge des Optokopplers müssen jeweils überkreuz mit den Thyristor Anschlüssen auf dem Shield verbunden werden. Zusätzlich muß noch eine Masseverbindung gelötet werden.

Stückliste:

• 4 x SMD Widerstand 470Ohm
• 1 x 4fach Optokoppler PC847
• 1 x IC Sockel 16polig
• 1 Stück Lochraster doppelseitig Kupferkaschiert

Zusammenbau

Alle Teile sollten in ein schönes Gehäuse passen. Ich fand die Euro-Box von Reichelt perfekt für diesen Job. Bohr-Masken wurden mit SketchUp erstellt und ausgedruckt. Das Papier wird auf das Gehäuse gelegt, festgeklebt und die Löcher direkt durch das Papier gebohrt. Der schnellste und einfachste Weg, dies zu tun.
Lediglich der rechteckige Ausschnitt des LCD Moduls ist etwas mühsamer zu erstellen. Ein Dremel mit Mini Flex Scheibe zum Groben ausschneiden und eine Feile für die Feinarbeit, fertig!

Anschlüsse

Für die externe Anschlüsse wurden 7 Cinch-Buchsen und 1 Stereo 3,5 mm Klinke verwendet.

Die 3.5mm Stereo-Buchse wird für die Steuerung von Fokus und Auslöser der Kamera verwendet. Ich musste nur eine günstige Canon N3 kompatible Fernbedienung für mein Kamera Modell erwerben und mit einem Stereo-Klinkenstecker versehen.

Test Aufnahmen

Hier ist eine Testaufnahme mit einem Mikrofon als externen Auslöser. Der Sound des ersten Aufpralls löst die Kamera as.

Weitere Arbeiten

Im Moment funktioniert die LCD-Hintergrundbeleuchtung nicht. Mein LCD-Modul hat eine andere Pinbelegung für die Hintergrundbeleuchtung. Das muss behoben werden. Die Hintergrundbeleuchtung wird direkt über einen Digital IO betrieben. Besser wäre es, hier einen Transistor zu verwenden, Stromaufnahme kann sonst zu hoch sein. Gleiches gilt für die IR-Lichtschranke. Vielleicht wäre ein Redesign des Photoduino Board eine weitere Aufgabe für die Zukunft.

Mit einem externen Blitzgerät könnte man zusammen mit dem Photoduino einige kreative Fotoprojekte wie Highspeed Fotografie realisieren (Platzende Ballons, brechendes Glas etc.). Der Auslöser der Kamera ist dafür einfach zu träge, ein geladener Blitz zündet praktisch ohne Verzögerung. So etwas muß ich mir unbedingt zulegen. Weitere Photos, die mit Hilfe des Photoduino gemacht wurden, findet man in der Flickr Photoduino Group.

Weblinks

• Photoduino
• Photoduino Artikel auf Make:Online
• Photoduino Album auf Flickr
• Flickr Photoduino Group
• Reichelt Warenkorb