Robotik ist ein spannendes Gebiet, das Technik, Programmierung und Kreativität in sich vereint. Wenn Sie Ihren eigenen Roboterarm mit dem LEGO EV3-Kit erstellen möchten, sind Sie an der richtigen Adresse!
In diesem ausführlichen Handbuch erfahren Sie, wie Sie einen Roboterarm mit dem EV3-Kit erstellen. Wir zeigen Ihnen, wie Sie Teile richtig anschließen, wie Sie die Software einrichten und wie Sie ein Programm schreiben, um den Roboterarm zu steuern.
Beim Erstellen eines Roboterarms lernen Sie, mit Motoren, Sensoren und der EV3-Software zu arbeiten. Sie lernen die Grundlagen der Programmierung kennen und lernen, einfache, aber effektive Befehle zu erstellen, damit Ihr Roboterarm verschiedene Aufgaben ausführen kann.
Bereit zu beginnen? Lassen Sie uns beginnen, Ihren eigenen Roboterarm zu bauen, der Objekte heben, neu anordnen und erfassen kann!
Schritt 1. Vorbereitung der notwendigen Materialien, um einen Roboterarm zu bauen
Bevor Sie mit der Herstellung eines Roboterarms beginnen, benötigen Sie bestimmte Materialien. Hier ist eine Liste der erforderlichen Komponenten:
| 1. | EV3 Intelligent Brick |
| 2. | EV3 Servomotoren (3 Stück) |
| 3. | EV3 kabel anschließen |
| 4. | EV3 Touch Sensor |
| 5. | EV3 Color Sensor |
| 6. | EV3 USB-Kabel |
| 7. | Verschiedene LEGO-Bauteile |
Stellen Sie sicher, dass Sie alle notwendigen Komponenten haben, bevor Sie mit der Herstellung eines Roboterarms beginnen. Wenn eine Komponente fehlt, müssen Sie sie kaufen.
Nachdem Sie nun alle notwendigen Materialien vorbereitet haben, können Sie mit dem nächsten Schritt zum Erstellen eines Roboterarms fortfahren.
Montage der Roboterarmbasis
Bevor Sie mit der Montage des Roboterarms beginnen, müssen Sie sicherstellen, dass Sie alle notwendigen Teile aus dem EV3-Kit haben. Es ist auch wichtig, sich mit der Montageanleitung vertraut zu machen und eine Vorstellung davon zu haben, wie ein fertiger Roboterarm aussehen sollte.
Beginnen Sie damit, die Basis des Roboterarms zu bauen. Nehmen Sie dazu den Hauptrahmen und befestigen Sie zwei große Servos daran. Beachten Sie, dass es spezielle Öffnungen am Hauptrahmen gibt, mit denen die Servos befestigt werden können. Ziehen Sie die Schrauben fest an, damit die Servos fest am Rahmen befestigt sind.
Danach nehmen Sie die vertikalen Platten und befestigen Sie sie mit kleinen Schrauben am Hauptrahmen. Wenn Sie die richtigen Löcher ausgewählt haben, können Sie den Neigungswinkel der vertikalen Platten nach oben oder unten einstellen.
Als nächstes nehmen Sie den Kunststoffblock und befestigen Sie ihn am Hauptrahmen. In dieser Einheit befindet sich der Handmotor. Setzen Sie den Motor in die Einheit und befestigen Sie ihn mit kleinen Schrauben.
Befestigen Sie nun die zweite horizontale Platte an den vertikalen Platten. Diese Platte dient als "Schulter" des Roboterarms. Ziehen Sie die Schrauben fest, um eine sichere Verbindung herzustellen.
Schließlich befestigen Sie das Handservo an der horizontalen Platte. Ziehen Sie die Schrauben fest an, damit der Stellantrieb fest sitzt. Dies wird die Grundlage für die Bewegung des Roboterarms sein.
Wenn Sie alle Schritte korrekt ausgeführt haben, ist die Basis des Roboterarms einsatzbereit. Im nächsten Abschnitt betrachten wir die Montage der Finger und den Griff des Roboterarms mit dem Steuergerät EV3.
Schritt 2. Montage der mechanischen Basis des Roboterarms
Nachdem Sie alle notwendigen Teile und Werkzeuge gesammelt haben, können Sie mit der Montage der mechanischen Basis des Roboterarms beginnen.
1. Montieren Sie die Standard-EV3-Einheit mit den Befestigungsschrauben und Muttern am Servomechanismus des Roboterarms. Stellen Sie sicher, dass das Gerät fest sitzt, sich jedoch frei drehen kann.
2. Befestigen Sie das Teil, das als Roboterarmpinsel fungiert, am Ende des Servomechanismus. Setzen Sie dazu den Stift in das Loch am Teil ein und befestigen Sie ihn an seinem Platz.
3. Verbinden Sie den Oberarm mit der EV3-Einheit mit den Gelenkverbindungen. Stellen Sie eine Verbindung am Ende der EV3-Einheit und die andere Verbindung am Oberarm ein. Ziehen Sie die Mutter an jedem Scharnier fest, um einen sicheren Halt zu gewährleisten.
4. Führen Sie die gleichen Schritte durch, um den unteren Arm mit dem Servomechanismus zu verbinden. Montieren Sie die Gelenkverbindungen am Ende des Servomechanismus und am unteren Arm, ziehen Sie die Mutter an jeder Verbindung fest.
Als Ergebnis der durchgeführten Schritte müssen Sie eine mechanische Roboterarmbasis erhalten, die aus einer EV3-Einheit, einem Servo-Mechanismus, dem oberen und unteren Teil der Hand sowie der Hand besteht.
Achtung: vergewissern Sie sich vor Beginn der nächsten Schritte, dass alle Teile sicher befestigt sind und sich problemlos bewegen können. Wenn etwas nicht stimmt, überarbeiten Sie die Anweisungen und stellen Sie sicher, dass alles richtig zusammengebaut ist.
Montage der Hauptstruktur des Roboters
Stellen Sie sicher, dass Sie alle notwendigen Teile aus dem EV3-Kit haben, bevor Sie mit der Montage des Roboterarms beginnen. Sie benötigen:
- 2 große Teile des EV3-Chassis
- 3 kleine Teile des EV3-Chassis
- 1 EV3 Stift
- 2 EV3-Säulen
- Kleine Verbindungsstücke (Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben)
Schritt 1: Montieren Sie die Basis des Roboters, indem Sie große Teile des EV3-Chassis mit den EV3-Stützpfeilern in umgekehrter Konfiguration verbinden, dh ein Rack sollte unten und das andere oben sein.
Schritt 2: Legen Sie die kleinen Teile des EV3-Chassis an die Enden der großen Teile des EV3-Chassis und befestigen Sie sie mit den kleinen Teilen zum Verbinden.
Schritt 3: Befestigen Sie den EV3-Griff mit Schrauben, Muttern und Unterlegscheiben an den kleinen Teilen des EV3-Chassis. Stellen Sie sicher, dass der Griff fest sitzt.
Als Ergebnis erhalten Sie die Basis eines Roboterarms, den Sie weiter modifizieren und entwickeln können, um verschiedene Aufgaben zu erfüllen.
Abbildung 1: Die fertige Basis des Roboterarms
Schritt 3. Anschließen und Konfigurieren der EV3-Einheit
Bevor Sie mit dem Roboterarm des EV3 beginnen, müssen Sie die EV3-Einheit anschließen und konfigurieren. In diesem Abschnitt zeigen wir Ihnen, wie Sie dies tun können.
1. Nehmen Sie das mit dem EV3–Kit gelieferte USB-Kabel und schließen Sie ein Ende an das EV3-Gerät und das andere Ende an den Computer an.
2. Führen Sie die LEGO MINDSTORMS EV3-Software auf Ihrem Computer aus.
3. Wählen Sie im Programm die Option "EV3 verbinden" aus.
4. Wenn das EV3-Gerät bereits an den Computer angeschlossen wurde, sollte es in der Liste der verfügbaren Geräte angezeigt werden. Wählen Sie es aus und klicken Sie auf die Schaltfläche Verbinden. Wenn die EV3-Einheit nicht in der Liste angezeigt wird, stellen Sie sicher, dass sie ordnungsgemäß mit dem Computer verbunden ist, und versuchen Sie es erneut.
5. Nachdem der EV3-Block erfolgreich angeschlossen wurde, zeigt das Programm seinen Status und seinen Status an. Wenn alles in Ordnung ist, sind Sie bereit, mit dem nächsten Schritt fortzufahren.
Nachdem Sie den EV3-Block nun erfolgreich angeschlossen und konfiguriert haben, sind Sie bereit, mit LEGO MINDSTORMS EV3 einen Roboterhandschuh zu bauen. Im nächsten Schritt zeigen wir Ihnen, wie Sie Motoren und Sensoren an die EV3-Einheit anschließen.
Komponenten für Roboterarm aus EV3
Bevor Sie mit dem Aufbau eines Roboterarms aus dem EV3 beginnen, benötigen Sie mehrere Komponenten:
| EV3 Intelligent Brick | Dies ist die Hauptplattform, die den Roboter steuern wird. Es hat einen eingebauten Prozessor, ein Display, Anschlüsse und Sensoren. |
| Motoren | Es werden zwei Motoren benötigt, um einen Roboterarm zu bauen. Sie fungieren als "Muskeln" des Roboters und sind für die Bewegung des Arms verantwortlich. |
| Berührungssensor | Dieser Sensor ermöglicht es dem Roboter zu erkennen, wenn seine Hand ein Objekt berührt hat. Es ist notwendig, um den Roboter für die Interaktion mit der umgebenden Welt zu programmieren. |
| Weitere Details | Zusätzlich zu den Hauptkomponenten benötigen Sie verschiedene zusätzliche Teile, z. B. Armkonstruktionsteile, Verbindungselemente und eine Sensorhalterung. |
Stellen Sie sicher, dass Sie alle notwendigen Komponenten haben, bevor Sie mit der Montage des Roboterarms beginnen. Wenn keine Komponenten vorhanden sind, können Sie sie in einem Roboterladen oder online kaufen.
Schritt 4. Programmierung der Roboterhandbewegungen
Nach der Montage des Roboterarms aus dem EV3 ist es an der Zeit, seine Bewegungen zu programmieren. Sie benötigen das LEGO® MINDSTORMS® EV3-Programm, das auf Ihrem Computer installiert werden kann.
1. Verbinden Sie Ihren Roboterarm mit einem USB-Kabel mit einem Computer.
2. Starten Sie LEGO® MINDSTORMS® EV3.
3. Erstellen Sie ein neues Projekt und nennen Sie es "Roboterarm".
4. Fügen Sie den Programmierblock "Vorwärts bewegen" hinzu und stellen Sie ihn an der Basis des Roboterarms ein.
5. Wählen Sie die gewünschte Entfernung für die Vorwärtsbewegung aus und legen Sie sie im Block Vorwärts bewegen fest.
6. Fügen Sie den Programmierblock "Nach rechts drehen" hinzu und stellen Sie ihn an der Basis des Roboterarms ein.
7. Wählen Sie den gewünschten Rechtsdrehwinkel aus und legen Sie ihn im Block Rechts drehen fest.
8. Fügen Sie den Programmierblock "Nach links drehen" hinzu und stellen Sie ihn an der Basis des Roboterarms ein.
9. Wählen Sie den gewünschten Linksdrehwinkel aus und legen Sie ihn im Block Nach links drehen fest.
10. Fügen Sie den Programmierblock "Stop Motion" hinzu und stellen Sie ihn an der Basis des Roboterarms ein.
11. Laden Sie das Programm auf den Roboterarm und überprüfen Sie die Funktionsfähigkeit. Sie sollten sehen, wie sich der Roboterarm vorwärts bewegt, sich nach rechts und links dreht und dann stoppt.
12. Wiederholen Sie die Schritte 4 bis 11 für die anderen Bewegungen, die Sie dem Roboterarm beibringen möchten.
Jetzt ist Ihr Roboterarm aus dem EV3 bereit, Abfragen auszuführen und führt die von Ihnen festgelegten Programmbewegungen aus!
