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Linienverfolgungsroboter
27.10.2014, 23:28 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 27.10.2014 23:29 von ottifant.)
Beitrag #1
Question Linienverfolgungsroboter
Hallo zusammen, zuerst muss ich mal sagen, dass ich ein Neueinsteiger bin in der ganzen Arduino Sache. Zurzeit besitze ich ein Arduino Uno, ich schaffe es zurzeit ein LED zum blinken zu bringen. Will mich aber in die nächsten Jahre intersiver mit dem Thema auseinander setzen.

Da ich momentan eine Technikerschule besuche, haben wir einen kleinen Wettkampf untereinander, das Ziel ist es eine schwarze Linie zu verfolgen. Der Roboter muss die Linie möglichst schnell abfahren können.

Und nun zu meiner Frage an euch, wie soll ich als totaler Laie mit dem Projekt beginnen. Das bauen des Grundgerüst stellt für mich kein Problem dar.

Was für Komponenten würdet Ihr verbauen? Wie würdet Ihr die Räder antreiben? Welche Sensoren? Wo kann ich das programmieren der verschiedenen Komponenten üben und wie fährt mein Roboter möglichst schnell.

Liebe Grüsse und Danke für deine Antwort ottifant
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28.10.2014, 11:47
Beitrag #2
RE: Linienverfolgungsroboter
(27.10.2014 23:28)ottifant schrieb:  Hallo zusammen, zuerst muss ich mal sagen, dass ich ein Neueinsteiger bin in der ganzen Arduino Sache. Zurzeit besitze ich ein Arduino Uno, ich schaffe es zurzeit ein LED zum blinken zu bringen. Will mich aber in die nächsten Jahre intersiver mit dem Thema auseinander setzen.

Da ich momentan eine Technikerschule besuche, haben wir einen kleinen Wettkampf untereinander, das Ziel ist es eine schwarze Linie zu verfolgen. Der Roboter muss die Linie möglichst schnell abfahren können.

Und nun zu meiner Frage an euch, wie soll ich als totaler Laie mit dem Projekt beginnen. Das bauen des Grundgerüst stellt für mich kein Problem dar.

Was für Komponenten würdet Ihr verbauen? Wie würdet Ihr die Räder antreiben? Welche Sensoren? Wo kann ich das programmieren der verschiedenen Komponenten üben und wie fährt mein Roboter möglichst schnell.

Liebe Grüsse und Danke für deine Antwort ottifant

Ganz ohne Arduino, einfacher gehts kaum:klick
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29.10.2014, 11:20
Beitrag #3
RE: Linienverfolgungsroboter
Hi,
das Ding ist ja wirklich cool.
Wenn man sich das anschaut, dann sieht man, dass die Aufgabe mit ganz unterschiedlichen Komponenten zu lösen ist. (Meine Version war bisher Lego Mindstorms...) Wahrscheinlich kommt es stark darauf an, was die genauen Anforderungen sind, also z.B. wie dick die Linie ist, wie stark gekrümmt sie sein darf, wie uneben der Untergrund sein darf (oder auch wie glatt), wie hell die Umgebung sein darf bzw. muss etc. (...und ob sich die Linien kreuzen dürfen!).
Wenn man das mit einem Arduino machen will, dann würde ich erstmal mit irgendwelchen Komponenten anfangen und damit rumspielen. Der eigentliche Linenverfolgungsalgorithmus ist relativ einfach (zumindest für Linien, die sich nicht kreuzen). Wahrscheinlich ist das außenrum erstmal die Challenge.

Als grundsätzlichen Aufbau würde ich das Ding mit zwei angetriebenen Rädern bauen. Dazu dann hinten ein Rad, dass sich in alle Richtungen drehen kann und das einfach nur mitrollt. (So wie bei einem Einkaufswagen.)

Gruß,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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29.10.2014, 12:14
Beitrag #4
RE: Linienverfolgungsroboter
Hey,
dein Vorhaben wurde schon x Mal umgesetzt. Wenn du auf Erfahrung aufbauen willst, setze dich mal mit dem Sensor (Fotodiode, -transistor) CNY70 auseinander. Mit diesem kannst du auch gut herumspielen, also welche Werte liefert dir der Sensor bei welchen Untergrund. Wenn du den Sensor z.B. 3x in einer Reihe verwendest, hast du schon eine ganz gute Aufnahme der Linie.

Damit du "gute und gleichmäßige" Bedingungen schaffst, ist es empfehlenswert, deine Sensoreinheit abzukapseln und im Idealfall (z.B. mit LEDs) künstlich zu beleuchten. Das spart eine Menge Filterung und Nerven.

Du schreibst, dass der Linenverfolgungsalgorithmus relativ einfach ist... aber genau hier sind die Feinheiten und Regelungs-Künste verankert.

Klar: Linie wandert links raus, lenke nach links; Linie wandert rechts raus, lenke nach rechts.

Das funktioniert zwar... aber einen Wettbewerb, wer die Linie am schnellsten abfährt gewinnst du damit niemals. Smile

Wie gesagt: CNY70. Damit kommst du erst mal einen guten Schritt vorwärts.

MfG demo
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29.10.2014, 12:24
Beitrag #5
RE: Linienverfolgungsroboter
(29.10.2014 12:14)demokrit schrieb:  Du schreibst, dass der Linenverfolgungsalgorithmus relativ einfach ist... aber genau hier sind die Feinheiten und Regelungs-Künste verankert.
Das war ich und nicht der OP.
Dann lass micht das mal anders sagen: Wenn man mal die Ansteuerung der Motoren und den Sensor beherrscht, dann gibt es sehr einfache Linienverfolgungsalgorithmen, die erstmal funktionieren.

Zitat:Klar: Linie wandert links raus, lenke nach links; Linie wandert rechts raus, lenke nach rechts.
Noch einfacher: Hell -> lenke nach rechts, dunkel -> lenke nach links. Das wird am linken Rand der Linie entlangfahren.

Zitat:Das funktioniert zwar... aber einen Wettbewerb, wer die Linie am schnellsten abfährt gewinnst du damit niemals. Smile
Das kommt immer darauf an, wie gut die anderen sind. Anfänger neigen dazu, Dinge eher zu kompliziert zu gestalten. Da sind dann unter Umständen einfache Algorithmen besser. Das ist dann schneller und hat weniger Fehler.
...aber ich gebe Dir schon recht, die einfachst-Algorithmen haben auch ihre Probleme, insbesondere wenn man z.B. sich überkreuzende Linien oder Ecken hat.
Gruß,
Thorsten

Falls ich mit einer Antwort helfen konnte, wuerde ich mich freuen, ein paar Fotos oder auch ein kleines Filmchen des zugehoerigen Projekts zu sehen.
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