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Thema: Hobby-Roboterschwarm

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Hobby-Roboterschwarm

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    Nabend!
    Bin zwar neu mit dem ganzen Thema, habe aber schon ganz große Pläne (haben wohl viele hab ich gelesen und rudern dann zurück.). Ich bin dafür aber fest entschlossen meine Ideen durchzusetzen, Sie geistern mir jetzt auch schon seit einigen Jahren durch den Kopf und durch einen kleinen Fernsehbeitrag demletzt bin ich nun wieder auf das Thema gekommen.


    Ich hatte bisher immer eine Art Visionäre Vorstellung eines Roboterschwarms. Natürlich wollte ich gerne eine Art "Smart Package" auf einen anderen Planeten schicken welches sich dann dort in viele kleine Bots entfaltet und diese nach und nach sich zunächst selbstversorgen und dann evtl. auch reproduzieren. Da dies aber wohl nicht als Hobbyprojekt dimensioniert ist musste ich nun meine Erwartungen zurückschrauben und bin auf folgende Ziele gekommen:

    - Modularer Aufbau der einen Austausch von Bauteilen in einer Reperatur- und Ladestation ermöglicht
    - Bot's laufen mit mehreren Akku's, einen Hauptakku, einen 'Notakku' und einen 'Ich muss mich zur Ladestation begeben-Akku'. Diese Akku's sollten alle in eine Ladestation (wo sich die Roboter in eine Art Warteschlange stellen) aufgeladen werden

    - mehrere Bot's mit verschiedenen Aufgaben:

    --- Sonnenanbeter:
    dieser ist nichts anderes als eine unbewegliche Plattform die eine Photovoltaikmodul mit Akkulader enthält. Der Akku ist entnehmbar und das Modul richtet sich immer in die Sonnenrichtung.
    --- Kranbot:
    dieser Bot ist dafür da Sachen zu Transportieren. Z.B. kann er einen Sonnenanbeter von A nach B transportieren. Weiterhin kann er auch geladene Akku's transportieren<<<(nur wenn man Strom nicht anders "übertragen" kann)>>>
    --- 4-5 Signalmasten:
    ähnlich wie Sonnenanbeter sollten diese kein Fahrgestell o.ä. haben sondern lediglich mit ihren Akku's ein Funksignal o.ä. aussenden aus dessen Laufzeiten sich eine Positionsbestimmung ermöglicht. Jedes Bot soll einen "Empfänger" haben.
    --- Xplorer:
    Dieser Bot ist mit einer Hand von Sensoren ausgestattet und dient dazu eine Art Landschaftskarte zu erstellen auf der dann besonders günstige Positionen für Sonnenanbeter usw. herausgefunden werden können. Mehrere Bots könnten auch ihre geleistet Arbeit zur Erstellung eine Art Reliefs überprüfen indem Sie versuchen eine Art Laser auf eine Empfangsdiode o.ä. zu richten um ihre Arbeit zu bestätigen oder zu verwerfen und neu anzufangen.
    --- Digger, Building-Unit:
    dieser Bot steht wie der Name schon sagt für den Bau bzw. um eine Art Infrastruktur für Roboter aufzubauen. Denkbar wäre das dieser Bot feste Untergründe produzieren kann (allerdings weiß ich hier noch nicht was man eventuell als Material nehmen könnte welches ein Roboter auch verarbeiten könnte ohne sich selber zu töten und wie machbar das ganze wäre. Dieser fester Untergrund könnte als Rollfeld für UAV (unmaned aerial vehicel, also flugzeug oder hubschrauber) dienen oder für Sonnenanbeter. Denkbar und lohnenswert finde ich aber vorallen dingen fände ich es nützlich wenn dieser Art von Bot auch Signal und Stromkabel verlegen kann und diese sogar eventuell im Boden eingräbt um sie zu schützen.
    --- Calcunit:
    Dieser bot ist eine Art Rechenbot. Ihm steht viel Rechenleistung und ein fester, geschützter Standort zur Verfügung. Er rechnet alle Informationen zusammen und entiwckelt aufgrund seiner Strategie das gesammte "Lager" oder "Netz" weiter. Wenn er entscheided das von A nach B eine Datenleitung verlegt werden muss da dort ein erhöhtes Verkehrsaufkommen von "Datentransportern"(Bots die Informationen transportieren) um ein sinnvolles Betreiben des gesammten Lagers zu bestreben dann geht ein Digger raus und baut diese Leitung auf. Er hat weiterhin die Informationen die der Xplorer oder die Xplorer gesammelt hat als "Gesammtkarte" wo er sich dann solche Sachen vermerkt und ab nun weiter analysiert. Sieht er keinen Sinn mehr in einer Position eines Sonnenanbeters da es an andrer Stelle mehr Licht gibt und ein Umzug zeitlich und ressourcentechnisch Sinn macht (ein Umzug der 4 Bots 30 Minuten beschäftigt ist sicherlich nicht gerechtfertigt wenn z.B. das gesammte Lager verschoben werden soll zu anderen Standorten in ein paar Tagen und dafür Bots schon an der neuen Stätte Infrastruktur bauen sollen. Eventuell kann dieser Bot aber auch Dinge berücksichtigen und einen Sonnenanbeter schon vorher umplatzieren um nicht in Gefahr zu laufen das ein neues Bauprojekt (welches z.B. Schatten auf den Sonnenanbeter wirft) die Stromversorgung gefährdet). Er könnte evtl. auch alles in den "Survival"-Modus schalten bei dem sich jedes Bot nur mit den nötigsten Dingen beschäftigt und alles andere abschaltet was nur unnötig strom braucht und dies auch managen.
    --- Bit-transporter:
    Diese Bots docken an andere auf irgenteine Art und Weise an (sei es durch Kabel oder Funk oder sonstwas) und ziehen sich dort Informationen die sie in einer gewissen Zeit an einen Adressenten bringen müssen. Beispielsweise muss nicht jeder Sonnenanbeter eine Datenleitung besitzen wenn er nur 1x am Tag eine Information schicken will das er so und soviel Akkuladung hat und soundsoviel produziert hat. Eine Datenleitung wäre hier aufgrund begrenzter Ressourcen wohl unprofitabel.
    --- Chargebot:
    Dieser Bot funktioniert ähnlich wie ein Bit-Transporter, nur eben das er Strom transportiert von A nach B. denkbar wäre das er von Sonnenanbetern die nicht soviel produzierne Strom abholt und diesen einem irgentwo inner Pamper gelandetem und Strom ausgegangenem Bot zukommen lässt oder Bots versorgt die nur sehr wenig Strom brauchen.
    --- Reproducing-Units:
    Diese Bots werden wohl unbaubar für jeden sein der es auch nur versucht. Sie sollen genau die Bauteile produzieren die dann in einer ReperaturStation verbaut werden können. Halte ich für das I-Tüpfelchen der ganzen Geschichte und wahrscheinlich eher was für Nasa/etc. Soetwas wäre aber theoretisch irgentwann möglich, Ressourcen vorrausgesetzt. Aber wer sagt den nicht das es irgentwann möglich ist entweder an alle Ressourcen zu kommen oder aus sehr wenigen Ressourcen (nano?!) einige Bauteile zu ersetzen? also ist es mal im "konzept" mit drinnen für fremde planeten oder mitten inner wüste was zu bauen..


    Mir geht es hierbei vor allen Dingen dadrum mal von euch ein wenig zu höhren was ihr davon haltet (jetzt nicht "du bist total überdimensioniert, fang mitem asuro an", sondern eher, ach was ihr halt denkt )

    Weiterhin frage ich mich ob ihr denkt wenn man das Konzept soweit ausarbeitet, und das dann auf das "Hobbymäßig" machbare beschränkt, ihr denkt das sich dafür Sponsoren finden lassen, da ich chronisch Pleite bin und auch nicht soviel verdiene.

    Denkt ihr eventuell auch das man sich mit sowas an Universitäten wenden könnte (evntuell an "verrückte professoren"(positiv gemeint!)) und die entweder die Idee aufgreifen würden wenn sie es gut finden oder zusammen mit einem an den Dingen arbeiten würden oder ob ihr denkt das sich daraus evnetuell eine art community-projekt entwickeln könnte o.ä.?

    Ach schreibt einfach mal ein paar Ideen wenn ihr welche habt, ich hoffe ihr phantasiert hier mit mir ein wenig und bewertet das dann auf Machbarkeit und Preis.


    Mit freundlichen Grüßen,
    XRay-Visionist

  2. #2
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Es müßte sehr schön sein so etwas zu haben um dann zuzusehen wie es arbeitet. Man könnte dann Parameter verstellen um es zu optimieren.

    Vielfach simuliert man ja solche Konstellationen um zu sehen, ob es sich lohnt, so etwas auch in Hardware zu realisieren.

    Was hältst Du von einer Simulation? Selbst so eine Simulation erfordert ja schon eine quantitiative Beschreibung.

  3. #3
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    eine Simulation.. mhhh.. das wäre eigentlich perfekt, man könnte evtl. dann teilsysteme selber basteln..


    Bloß stell sich die Frage wie man sowas simuliert. Den ob ein Roboter tatsächlich Graben kann wie in einer Simulation ist ja immer die Frage...

    Außerdem müsste das eine coole Grafische Oberflöche bieten und auch ziehmlich gut physik simulieren können..


    Ich habe nur generell keine Erfahrungen mit Simulationen, aber ebensowenig mit ganzen Schwärmen

    Mfg,
    XRay

  4. #4
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    Grundsätzlich finde ich das erstmal toll. Mit solchen Gedanken spielte ich auch.
    Ich hatte es mir aber ein bisschen anders gedacht. Auf einem anderen Planeten muss es nicht gleich sein, mir ging es um die Sache an sich. So ein Sonnenanbeter hatte ich auch im Blick. Der Grund dafür war, dass ich eine vom Stromnetz autarke Population anstreben würde. Eine Selbstversorgung einzelner Bots aber den Aktionsradius zu sehr eingrenzt.

    Im Gegensatz zu Dir werde ich so etwas nie erstellen. Viel spannender wäre, wenn sich die Roboter mit ihren Fähigkeiten selber entwickeln und das Zusammenspiel erlernen. Deswegen passt mir diese zentrale Rechengeschichte von Dir weniger. Es stecken viel mehr Möglichkeiten im Teamplay und die Emergenz ist eben unvorhersehbar, das macht sie umso erstrebenswert nach meiner Auffassung.

    Die Reproduktion hatte ich in meinen Gedanke auch schon ausgeschlossen. Nicht umsetzbar, jedenfalls elektronisch. Auf jeden Fall für Roboter wie wir sie kennen. Ich spiele ständig mit dem Gedanken rein mechanischer Roboter oder sagen wir Wesen, inklusive Recheneinheit. Wenn ich mir zelluläre Automaten ansehe, fühle ich mich stets von denen inspiriert. Ich warte darauf, irgendwann auf dem Klo auszurutschen, damit mir der Schlag auf den Hinterkopf den zündenden Einfall bringt.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von Willa
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    Hi!
    Irgendwie klingt mir das nach "Warcraft" oder wie auch immer diese Spiele heissen, bei denen man verschiedene Sachen bauen muss um eine Siedlung oder so aufzubauen. Wenn du eine ganze Universität voller Maschinenbauer und Informatiker zur Verfügung hast sowie tonnenweise Geld dann ist das gar kein Problem zu realisieren. Ich muss auch Manf zustimmen, eine Simulation wäre erstmal das allerwichtigste. Simulieren sollte man schon können um das ganze in Angriff nehmen zu können befürchte ich. Fang doch echt erstmal mit der Simulation an. Dabei lernst du einiges (vorallem wahrscheinlich Mathematik, Physik und programmieren) und dieses Wissen wirst du später sowieso zwingend brauchen. Ist vielleicht auf den ersten Blick nicht so interessant wie irgendwelche Viecher die rumkrabbeln, aber macht Sinn...
    Du musst ja nicht gleich dein ganzes System simulieren, fang erstmal sehr simpel an.
    Viele Grüße,
    William

  6. #6
    Hey, also die Idee an sich hört sich nicht schlecht an und ich muss zugeben, in einsamen Nächten spielte ich schon mit ähnlichen Gedanken Aber im ganzen betrachtet halte ich deine Ideen für die praktische Umsetzung, insbesondere als Hobby-Projekt für unmöglich!
    Wenn ich bedenke was ein einzelner stupide halb-autonom agierender Robo schon für Aufwand fordert, schaudert es mich vor der Vorstellung da gleich ne Armarda solcher Dinger loszuschicken, die dann auch noch in der Lage sind sich zu koordinieren.
    Der größte Schwerpunkt wird bei deiner Idee wohl auf die Software fallen, welcher man mit einer Simulation ja wirklich schonmal näher käme, auch wenn ich selbst das für kritisch halte.^^

    Grüße, Kurzer

  7. #7
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    Hi Leute,

    ich finde die Idee zu diesem Projekt super, halte es jedoch für schwer umsetzbar.
    Vielleicht könnte man im RN ne Umfrage machen und dieses Projekt gemeinsam angehen, sodass eine gemeinsam Schnittstelle zur Kommunikation festgelegtwird und alle die bei so einem Projekt gernen mitmachen würdn ein oder zweiRoboter für den Schwarm bauen und man sich mal trifft und dann sieht, wie dieser Schwarm zusammenarbeitet, da man sie vorher nicht genau synchronisieren konnte.


    Gruß,
    Sven

  8. #8
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    Finde ich wirklich eine schöne Idee.
    Du hast dir ja echt Gedanken gemacht.
    Ich wollte mir mal eine kleine Roboterkolonie bauen, die nur aus Robotern besteht, die alle gleich sind. Halt mit einer Ladestation und alle fahren irgendwo rum, erkunden etc.
    Leider ist das zu kosten intensiv für mich. Die Roboter sollten ja ihre Position bestimmen können und außerdem braucht jede Unit eine Datenübertragungseinheit. Und besonders wichtig: eine exakte Positionsbestimmung. Wenn die Roboter sich ohne Zentralcomputer/Zentralroboter organisieren sollen (was ich für anspruchsvoll halte), sollten die einzelnen Roboter auch genug Rechenleistung und Speicher an Bord haben.

    Ich würde dir auch empfehlen die Sache erstmal zu simulieren. Ist sicher sehr interessant. Aber selbst so eine Simulation zu entwickeln ist sehr aufwendig. Ich habe sowas noch nie gemacht und hätte auch keine Idee, wie ich anfangen soll.

    Leider scheitern solche Projekte meist an irgendwelchen relativ einfachen Dingen. Zum Beispiel, dass die Solarzellen nicht genug Leistung liefern, um die Kolonie am Leben zu erhalten. Sobald die ersten Roboter wegen Energiemangel ausfallen, gibt es weniger, die die Transportfahrzeuge für die Akkus und die Solarmodule bewegen. Dadurch wird der Energieengpass natürlich noch krasser bis irgendwann garnix mehr geht.
    Sowas kann man in einer Simulation bestimmt toll sehen und dort auch unterschiedliche Paramter probieren. Zum Beispiel die Sonneneinstrahlung mal hoch drehen, oder die Anzahl der einzelnen Roboterklassen verändern . Hat schon etwas von einem Insektenstaat.

    Ich empfehle dir erstmal, einen Asuro oder einen RP6 für den Anfang, um mal ein bisschen Praxiserfahrung zu sammeln. Dort kannst du dann zum Beispiel schon Vorarbeiten zu leisten (die du unbedingt brauchen wirst).
    Zum Beispiel könntest du probieren, eine Ladestation anzusteuern. Dabei wirst du merken, dass gerade diese kleinen scheinbar einfachen Probleme ganz schön Kopfzerbrechen bereiten können.
    Ich möchte dich aber auf keinen Fall entmutigen, mit genügend Motivation ist (fast) alles möglich.


    MfG

    ACU
    http://www.roboterbastler.de
    endlich wieder online

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    hi,
    find ich interessant
    google mal: roboter-schwarm
    - Graig Reynolds : boids -> hier werden vogel-schwaerme simuliert
    - steven levy -> KL kuenstliches leben
    - rodney brooks (MIT) -> genghis - roboter-schabe.
    - vants -> simulation von kuenstlichen ameisen

    an deiner stelle wuerd ich mal mit simulationen anfangen.
    lern eine prog-sprache, dann kannst du mal anfangen in 2D oder 3D-
    (linux -> openGL)
    und viel lesen -> web
    gruss
    nomad

  10. #10
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Also ich würd jetzt mal sagen...




    du bist verrückt, hast Illusionen und weißt was du willst xD

    Weißt du was? Das sind genau die Leute, die die Menschheit gebrauchen kann, dumm nur, dass das immer die Leute sind, die kein Geld haben ^^ jedenfalls denke ich, dass jede Einheit für sich durchaus baubar ist (jetzt von den Grabbuddelbuilderviechern mal abgesehen, die sind saukompliziert (würd ich sagen)) Aber im Grunde willst du ja wie schon Willa sagte ne Art Strategie- bzw. Aufbauspiel bauen... Und nen PC schafft es es auch das Zusammenspiel der Einheiten zu berechnen und zu koordinieren...

    ja ich weiß ich schreib grad wirres Zeug, meinen Post zu sortieren müsst ihr dann übernehmen

    Also fang am besten mal mit nem Asuro an. Dann bauste dir nen Roboter der die Umgebung erkundet, und dann bringste ihm bei ne Karte zu zeichnen in der er Helligkeitswerte einzeichnen kann - das ist das wichtigste was du brauchst glaub ich. Aber täusch dich nich das is kompliziert (aber machbar). Viel Glück wünsch ich dir =)

    MfG
    Lunarman
    o
    L_
    OL
    This is Schäuble. Copy Schäuble into your signature to help him on his way to Überwachungsstaat!

    http://de.youtube.com/watch?v=qV1cZ6jUeGE

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