Künstliches Tier ohne µC möglich ?

Hallo!

Seit meiner Kindheit habe ich mir immer gewünscht ein künstiches Tier (Schildkröte?) zu bauen. Es sollte ein Spielzeug, etwas ännliches wie "Tamagotschi" sein. Erst jetzt habe ich Zeit es zu verwirklichen. Es solte sehr einfach ohne µC gebaut werden.

Als Fahrgestell denke ich an 3-Rad mit 2 miniaturen Gleichstrommotoren. Das vordere Rad, das sich nur in einer Richtung dreht, wird durch zweiten Motor mit Schneckengetriebe, der sich ebenfalls nur in einer Richtung dreht, eingestellt.

Es wird durch unentprellter Kontakt auf dem angetriebenem Rad ein Zufallgenerator erzeugt, die dem Motor, der das vodere Rad dreht, eine Richtung und Zeit der Bewegung vorgibt. Es wird eine Kodierscheibe mit 8 bzw. 16 Stelungen verwendet. Als Hindernisserkennung möchte ich erhöhter Strom des Antriebsmotors nutzen.

Ich möchte nur zwei optische Sensoren (Fotowiderstände?) verwenden, die zum verfolgen von Lichtquelle bzw. Linie, je nach Stellung des Kopfes benutzt werden können. Wenn die Akkuspannung den Grenzwert erreicht, sollte das Tier pipsen und damit Akkuwechsel verlangen.

So stelle ich mir das grob vor und bedanke mich im voraus für Eure Meinungen dazu. :)

MfG

Ist offenbar so ein Beam-Roboter. An sich erstaunlich, wie sowas Simples funktioniert.
Du kennst unseren Wiki-Artikel ?
http://www.rn-wissen.de/index.php/Beam#BEAM-Kategorien

Ehrlich gesagt nicht, vielen Dank für den Link, werde ich es gleich lesen.

Das ohne µC ist nur mit Teilenhaufen (SMD) realisierbar, deswegen wird wahrscheinlich doch ein PIC mit ADC und PWM eingesetzt. Ich bin aber selber gespannt, wie weit ich ohne µC komme... :)

Weil die Mechanik immer meine schwäche war und bleibt, muss ich eine Kunststoffschildkröte o.ä. im Spielwarengeschäft kaufen um wenigstens esthetisches "Gehäuse" fur die "Innereien" auf Lochrasterplatinen zu haben...

MfG

Hi PICture,

so so, dann bewegst Du Dich auch in minimalistische Richtungen. Kennst Du dieses Oevre? Auch der zugehörige Thread ist nett zu lesen.

................Bild hier

Das finde ich wirklich toll. Der Schaltplan stammt von hier. Dabei denke ich nicht, dass Du das kopieren wirst, aber es ist hübsch anzusehen. Deine Zufallslenkung fehlt halt . . . .

Viel Erfolg - und ich bin gespannt auf Deine Lösung

Hi oberallgeier!

Danke für deine positive und hoffnungsvolle Meinung. Ich möchte (wie auch immer) mit einem Gehäuse anfangen, aber die Maus sieht für mein Vorhaben zu klein. Ich würde zuerst mit dem Antrieb und Verbindungen anfangen und der "Hirn" ewentuellel als anstekbares Modul bauen, das evtl. später wenn es ohne µC nicht mehr geht, problemlos auf ein Modul mit µC ausgetauscht werden kann.

MfG

Hi PICTure,

ich finde deine auch sehr interessant, vor allem die letzte Idee grade: Gehirn zum aufstecken.

Du kannst ja einfahc alle wichtigen Portleitungen, zum ansteuern der Motoren entweder an einen Mikrocontroller koppeln, oder du setzt einen Dummy ein, der nur aus Drahtbrücken die analoge Logik weiterreicht.

Das stell ich mir ehrlich wirklcih toll vor. Zum umschalten zwischen Instikt und Nachdenken...

Da muss ich auch mal weiter drüber nachdenken!

Hi Andun!

Es ist nicht so einfach, wie du denkst. Der "Hirn" ohne µC wird nicht so einfach, wie nur ein paar Drahtbrücken.

Der "Hirn" muss auch hardwaremässig realisiertes logisches "Programm" z.B. in EEPROM beinhalten, weil der Übergang aus aktuellem zum nächstem Zustand des autonomen Automates entsprechend der Auswertug von Sensordaten erfolgt.

Der µC ermöglichst nur Reduzierung der dafür nötigen Bauteilen und dessen Verbindungen, da die meisten Logikbausteine z.B. Zähler, Komparatoren usw. im µC virtuell realisiert werden können.

Wahrscheinlich werde ich das später mit µC machen müssen, weil ich nicht mehr, wie früher, hunderte von Verbindungen durch fädeln fehlerfrei realisieren kann.

MfG

Moin

Ja, das seh ich auch so, wie du. Mein Gedanke war ein anderer:

Du hast entweder zwei Möglichkeiten, so wie ich das sehe:

1. a) Du baust deine komplete analoge Schaltung auf und führst am "Ende" alle Leitungen, die einen Steuerungsbefehl geben, parallel über die Platine und trennst diese einmal quer dazu auf, indem du dort einen Sockel plazierst.
Für die Instiktsteuerung müsstest du hier dann nur einen "Brückenchip" einsetzten. Der also lediglich aus Drahtbrücken besteht.

b) Die wirklich Intelligenz im Mikrocontroller kannst du nun auch (natürlich über einen Adapter auf einer kleinen extra Platine) in diese Sockel stecken.
Von der einen Seite, wo die analogen Signale anliegen, kannst du deine Werte einlesen und auf der anderen Seite leitest du in den Sockel nun deinen intelligent überprüften, bzw. bearbeiteten Befehle ein.
Bei dieser Variante hast du evtl die Schwierigkeit, dass der Controller mit den analog gewandelten Signalen nicht mehr so viel anfangen kann. Vielleicht musst du für die Messwerte extra Pins im Sockel vorsehen, die du im analogen Modus dann nicht überbrücken musst, sondern einfach ignorierst.

2. Möglichkeit:
Du baust komplett auf einem Sockelkonzept auf und steckst auch die analoge Logik auf. Das Prinzip eine Seite Eingänge - andere Seite Ausgänge, sollte sich hier auch ganz gut anwenden lassen.

Auf jeden Fall viel Spaß dabei!

mfg

Hallo PICture!

Wenn Dich die Idee fasziniert, relativ komplexes Verhalten auf Grundlage möglichst einfacher Konstruktionsprinzipien zu realisieren, kann ich Dir als Lektüre "Vehicles: Experiments in Synthetic Psychology" von Braitenberg empfehlen (gab es auch mal auf deutsch). Es enthält zwar keine all zu konkreten "Bauanleitungen", ist aber sehr inspirierend, denn Braitenberg versucht darin herauszuarbeiten, wie weit man mit dem von Dir angedeuteten Ansatz kommen kann.

Zum Schlagwort "BEAM-Robotics": ich habe vor kurzem ein Wiki zu dazu gefunden (http://www.beam-wiki.org/wiki/Main_Page). Habe mir bisher nur einige Sachen angesehen, die waren aber durchweg interessant...

Gruß,
Malte

Hallo malthy!

Danke für deine Meinung und der Link. Ich habe schon über BEAM-Roboter gegoogelt und einiges darüber gelesen, suche aber keine fertige Bauanleitung. Ich habe den Tread geöffnet nur um über "Spielzegroboter" zu diskutieren. Ich werde sowieso von Null anfangen, aber möglicheweise hätte jemand noch eine gute Idee bzw. findet etwas sinnlos bevor ich mit dem Bau anfange.

Mein Vorhaben ist ein lebendiges künstliches Tier, der in meiner Wohnung "lebt" und nur Akkuwechsel benötigt, bauen. Es wird also kein richtiger BEAM, da er ziemlich "intelligent" seien solte.

Ich möchte zuerst mit einfachem "Hirn" anfangen und bei der gleicher Hardware mit der Zeit die "Inteligenz" mit einem µC optimieren. Seine Anfangsaufgabe wird nur ständige Bewegung in möblierter Wohnug bis zum Erschöpfung der Akku sein. Das sollte (fast) unendliche Spielerei sein, die immer viel Spaß macht.

Anfangen möchte ich mit 4 Reedkontakten die durch permanenten Magnet bestimmte Position des Lenkungsrades signaliesiert . Das sollte bei einem Hinderniss eine Drehung des Lenkungrades bis zu nächster Position und Bewegungsversuch in nächster Richtung starten. Wenn nach 3 Versuchen weitere freie Bewegung nicht möglich wäre, soll das Tier durch piepsen um Hilfe bitten.

Um Akkuenergie zu sparren wird für Drehungsdetektor ein Reedkontakt mit Magnetem verwendet. Meine erste Vorstellung habe ich im Code skizziert. Als Antriebsmotor werde ich wahrscheinlich den SOLAR-MOTOR ED12 MIT GETRIEBE 1:120 Artikel-Nr.: 190871 - LN von Conrad nehmen. Ich habe extra nur einen Micro Akku 1,2 V als Versorgungsspannung angenommen, damit ich keine ICs verwenden kann. :)

Ich bin gespannt, ob dieser einfacher Algorithmus für Hindernisse reicht.

MfG

Code:

Von der Seite .---. M1 - Antriebsmotor S ///////-|M2 | | '---' M2 - Lenkungsmotor ------------------ 5o _ XXX S - Schneckengetriebe M| | .---. |R|-|M1 | R - Rad (angetriebener und drehbar) |_| '---' M - Magnet Von oben 1...5 - Reedkontakte 1o/M\o4 ( ) 2o\_/o3.---. /////-|M2 | S '---'

Hallo!

Nach den letzten Überlegungen über zukunftige Erweiterungen meines "Tieres" habe ich festgestellt, dass sich die Version mit drehbarem Antriebsrad dafür nicht eignet. Deswegen möchte ich bei dem Fahrwerk mit 3 Räder bleiben, aber zur Lenkung zwei vordere Räder antreiben und hinteres Rad, der sich frei bewegen kann, nur als Bewegungssensor nutzen.

Das sollte auf sehr einfacher Weise z.B. Linien- bzw. Lichtquellevervolgung und viel mehr ermöglichen.
Wegen eventueller zukünftiger Verwendung eines Microkontrolers (PIC) werde ich gleich die Versorgungsspannung auf 2,4 V (zwei "Micro" Akkus) erhöhen.

Fürs Umfahren eines Hindernisses hat der Roboter eigentlich sehr einfachen Algorithmus, dass sich zum zwei Zuständen reduzieren lässt. Nach der Erkennung dass er sich nicht mehr bewegt (im Zustand 1), wird für bestimmte Zeit (Monoflop) ein z.B. der rechte Motor gestoppt (Zustand 2) und nach dem Monoflopimpuls wird zum Zustand 1 zurückgekehrt.

Da die Bewegungsrichtung egal ist, braucht man die Lage von Antriebsachse nicht prüfen und der übrige Motor darf ständig eingeschaltet sein. Wegen Bewegungsmelder muss der Zustandwechsel mit ensprechender Verzögerung erfolgen. Um sie zu verkürzen (der Getriebemotor sollte um eine Drehung pro ein paar Sekunden machen), überlege ich als Bewegungsensor einen Microschalter mit Zahnrad zu verwenden, da eine Lichtschranke (z.B. aus defekter Maus) zu kompliziert wäre.

Ich habe mir schon zwei o.g. Motoren beim Conrad bestellt und werde später weiter berichten. Diesmal werde ich aber ausnahmsweise ohne Gehüse arbeiten (mit einsteckbaren "Hirn-Modulen"), da die gesamte Größe des "Tieres" noch nicht absehbar ist. In jedem Fall sollte es am Ende kein Disosaurier werden... :)

MfG

Code:

.-----------------------. | _ _ _ | MX - Motor mit Getriebe ||R| .--. /A\ .--. |R|| ||L|-|ML|-( o )-|MR|-|R|| AX - senkrechte Achse ||_| '--' \V/ '--' |_|| | | RX - Rad | | | | M - permanenter Magnet | | | | R - Reedkontakt | | | | | | | | | _ | | RoM|R| | | |o|AH | | |H| | | | '-----------------------' ML=1 ML=1 ML - linker Motor, 1=an MR=1 MR=0 MF=0 MF=1 MR - rechter Motor 1=an _ / \ B=0 / \ MF - Monoflop 1=Impulserzeugung ( 1 )---->( 2 ) \_/<-----/\-/ B - Bewegung 1=Bewegung möglich > > MF=0 ( ) \-/ B=1 (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

Ich habe jetzt nur die ersten beiden Posts gelesen, aber wenn schon Schildkröte, warum dann nicht nach einem ersten Versuchsaufbau in richtung Vierbeiner gehen?
Eine Vorlage für die Mechanik bekommt man schon für wenig Geld bei Toys R us oder im WWW, mit diesen kleinen Kinderrobotern.

Eine Schildkröte mit Lichtsensoren und ggf. Bumpern könnte Solarzellen und eine Ladeschaltung tragen.
Das Teil könnte dann sogar im Garten rumstiefeln.
Den Bauch kann man ja wie bei einer echten Schildkröte als Gleitboden gestalten.

Hallo i_make_it!

Danke für deine Meinug, aber ich möchte es so wie ich mir vorstelle ohne µC realisieren. Es sollte kein komplizierter Roboter werden, sondern ein Spielzeug der wachrscheinlich nie ein fertges Tier wird... , da ich sehr gerne mit der Elektronik spiele. :)

Ich möchte mir damit Spass machen und nicht an die Grenze meines Wissens bzw. meiner Gedult kommen. So wie ich schon mehrmals gesagt habe, jeder baut sich etwas nach eigener Vorstellung und ist keinerlei zum Nachbau verpflichtet.

Um die schon fertige "Hirn"-Module nicht jedes mal neu bauen zu müssen um weitere "Fähigkeit" des "Tieres" zu addieren, möchte ich die Module unabhängig voneinander einstecken können und erst wenn es nicht mehr möglich wäre, austauschen.

Momentan warte ich auf die Motoren... O:)

MfG

Code:

ML=1 ML=1 ML - linker Motor, 1=an MR=1 MR=0 _ MR - rechter Motor, 1=an / \ B=0 / \ ( 1 )---->( 2 ) B - Bewegung, 1=Bewegung möglich \_/<-----/\-/ > > B=1 ( ) \-/ B=1 (created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

@ PICture

Ich hatte auch kein "kompliziertes" Tier im Sinn.

Der Antrieb einer Schildkröte mit Beinen könnte auch mit "nur" zwei Motoren erfolgen.

Die Mechanik lässt sich mit vie Zahnrädern einigen Alu und Messingblechen, etwas stabilem Federdraht und einigen Kleinteilen je Seite Aufbauen.
Zwei Große Zahnräder laufen in einem Blechkäfig, so das keine Welle notwendig ist. Ein Antriebsritzel treibt die großen Räder an,
Eine exzentrich angebrachte Bohrung in den großen Zahnrädern lässt das jeweilige Bein durch. Ein Modellbau Kugelkopfgelenk verhindert daß das Zahnrad ausschlägt.
Die Beine werden so angeordnet, daß sie 180° versetzt auf den beiden Zahnrädern angeordnet sind. Ein einzelner Sensor je Bein teilt mit ob das Bein auf "0"Position ist. (ist notwendig damit bei Gradausgang ein Vierbeingang und kein Hoppeln erfolgt)
Durch die Zahnräder beschreiben die Füße eine einfache Kreisbewegung.
Was eine zwar nicht effiziente aber trotzdem eine Bewegung zulässt.
Die Motoransteuerung ist bis auf die Sensoren für "0" Position genauso wie bei Rädern.

Es ist also möglich einen einfachen Träger mit Rädern zu bauen und später als Mechanikprojekt einen geländegängigen Krabbler zu erstellen.

Bei der Steuerung habe ich auch gar nicht an Controller gedacht sondern an diskrete Schaltungen.

Wenn du einen Lichtfolger bauen möchtest, bietet es sich doch an auch gleich mit dem gefundenen Licht was zu machen, und was ist da besser als Solarzellen die wiederum die Einsatzzeit des Gerätes erhöhen können.

Eventuell kann man sogar ein Gedächtniss realisieren, das die letzten 2-5 Bewegungsbefehle in Verbindung mit der Lichtintensität speichert.
So könnte eine möglichst gute Stelle mit viel Licht wiedergefunden werden, wenn bei der Suche über das Ziel hinausgeschossen wird.

Das sind halt spontane Ideen die man vermutlich nach und nach verwirklichen kann.

Hallo i_make_it!

Deine Ideen sind sehr gut und wenn ich nicht so wäre, wie ich bin, würde ich sicher versuchen sie zu realisieren. Ich bezeichne mich aber selber als totales Antiitalent für Mechanik. Deswegen ausser Befestigung der Motoren und des freilaufendes Hintenrades, möchte ich nichts mehr mit Mechanik zu tun haben.

Ich möchte keine "echte" Schildkröte nachbauen und habe mein künstliches "Tier" nur wegen seiner geringer Geschwindigkeit so genannt. Wahrschenlich wird es rund und in eine Bonbondose aus dünnem blech eingebaut. Am Ende lasse ich die Dose einem Künstler fantasievoll bemalen.

Lieber baue ich mehr einfacher Elektronik, statt ein bischen für mich komplizierter Mechanik ein. Mein "Tier" sollte anfangs nur in der Wohnung rumlaufen und nicht wegen Hindernis stehen bleiben oder vom Balkon runterfallen. Die Motoren habe ich schon bekommen , aber noch nicht durchgemessen.

Ich melde mich weiter in unserem Forum "Vorstellung+Bilder+Ideen zu geplanten eigenen Projekten/Bots" wieder, wachrscheinlich erst, wenn der Deckel von der Dose schon erfolgleich längere Zeit in meiner Wohnung rumläuft, sonst müsste ich zu viel sinnloses schreiben... O:)

Mein fertiges Kunsttier findet Ihr unter:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=49233

MfG