Verständnishilfe für Einsteiger

Hallo,

Mein kleiner Bruder hat vor längerem zu Weihnachten den Mindstormsroboter von Lego bekommen. Dieser hat mir auch sehr gut gefallen und ich wollte mich mal etwas genauer mit Robotern beschäftigen. Das beiliegende Programm um den Roboter zu programmieren ist ja so einfach gehalten das komplexere Sachen damit kaum möglich sind. Und da der Roboter ja auch meinem Bruder ist wollte ich mir auch einen eigenen zulegen. Ich möchte keinen Kompletten Roboter den man nur noch programmieren muss, sondern schon etwas Eigeninitiative in den Zusammenbau stecken, da ich jedoch bisher nur mit dem Legoroboter zu tun hatte fehlt mir hierzu leider die Erfahrung und deswegen habe ich hier mal ein paar Fragen:

Es ist doch so das über einen Microcontroller alles gesteuert wird. An diesen werden die Sensoren und Motoren angeschlossen. Wenn ich da jetzt mal nachlese erfahre ich das bei einigen Sensoren, wie Infrarotsensoren die Informationen in Spannung zurück gegeben werden, usw...

Dient das nur dem genaueren Verständnis oder muss man so etwas wissen, da es auf die eigentliche Programmierung doch keine Auswirkung hat?

Und sind alle Bauteile die man so kaufen kann, also Sensoren, Motoren und was weiß ich noch alles kompitabel mit den Microcontrollern?

Und über welche Schnittstelle wird programmiert und welche Programme werden dafür benötigt?

Was würdet ihr einem Anfänger für Tips und Kaufempfehlungen geben?

MfG Olli

Herzlich willkommen hier im Forum

Was für Vorkenntnisse hinsichtlich Elektronik und Programmierung hast du denn schon ? Kannst du denn schon löten ?

Bevor ich jetzt auf jede deiner Fragen im Detail eingehe, was dir jetzt zum Anfang wahrscheinlich auch eher weniger bringen wird, sprech ich einfach mal eine Empfehlung aus:
Such dir einen Roboter Bausatz wie den Asuro. Da hast du zum einen dass du den nach deinen vorstellungen programmieren kannst und dass du ihn selber zusammenbaun musst (was deinem Wunsch nachkommt was zusammenzubauen) und zum anderen hast du für den Anfang schon mal etwas wovon du weißt dass es funktioniert.
Wenn dir die Robotik dann immer noch Spaß macht kannst du daran gehen selber einen Roboter mit eigener Elektronik usw. zuentwerfen.

Ansonsten: Verwend mal die Suchfunktion hier im Forum. Da findest du tausende Threads die sich damit beschäftigen

Hallo,

ich möchte mal auf deine Fragen eingehen
1. Ja, ein Controller steuert die Abläufe des Roboters, er empfängt Signale von Sensoren und reagiert nach Programmvorgabe darauf und steuert Aktoren i Form von z.B Motoren.

2. Sensoren werden oft in Verbindung mit einem Spannungsteiler aufgebaut und verändern z.B bei Temperatur ihren Widerstandswert (NTC/PTC) oder nach Lichteinfall (LDR). Durch den veränderten Widerstandswert verändert sich auch das Teilungsverhältnis des Spannungsteilers und somit die Spannung die "ausgelesen" wird. Diese Spannung wird dann mit dem Controllerinternen AD Wandler ausgewertet und das Programm reagiert dann entsprechend darauf. Es gibt noch eine Vielzahl weiterer solcher Sensoren.
Dann gibt es noch Sensoren die über ein Bussystem (I2C oder One Wire z.B.) seriell Daten zum Controller senden. Hier muss durch Programmierung der Sensor angesprochen, ausgelesen und ausgewertet werden. Man muss sich dazu natürlich mit den elektronikgrundlagen beschäftigen

3. Alle Bauteile sind miteinander direkt oder indirekt miteinander kombinierbar, dadurch ergeben sich dann die unterschiedlichsten Funktionen. Man kann z.B Ein LCD direkt am Controller anschließen, für einen Motor bräuchte man aber einen dazwischengeschalteten Motortreiber.

4.Programmiert wird über Serieller, paralleler oder USB Schnittstelle je nach verwendeten Programmer.

Ich hoffe ich konnte dir einige Fragen damit beantworten.

Hi Olli,

willkommen im Forum.

Zitat:

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Zitat von E_taks

... Dient das nur dem genaueren Verständnis oder muss man ...

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Na ja, eigentlich stehen die meisten Antworten schon in den verschiedenen Tutorials. Zum Beispiel hier drin (klick mich). Wenn Du einigermassen "Anfänger" bist, dann wäre es vielleicht nützlich, dies hier zu lesen (klick), zumindest mal drüberschauen. Über Mikrocontroller steht hier (klick schon wieder) etliches und hier einiges zum Equipment.

Zitat:

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Zitat von E_taks

... Was würdet ihr einem Anfänger ... Kaufempfehlungen ...

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Kaufempfehlung - da empfehle ich Dir auch die Suchfunktion (Statuszeile oben, dritte von links). Allenfalls ein paar Stichwörter: asuro, Nibobee, R6, aber das ginge noch ein paar Muster so weiter.

Viel Erfolg

Hör einfach mal auf, den Mindstorms mit der grafischen Oberfläche zu programmieren, die können dann weit mehr.
Man kann sie beispielsweise in NQC, Java und C auch programmieren.
Dann erst nutzt du die wirklichen Fähigkeiten der Teile auch aus.

Google einfach mal nach bricxcc.
Das ist eine Programmierumgebung, die dir neben der Möglichkeit, eben auch leistungsfähigere Sprachen zu benutzen, auch so nützliche Features wie direct control (du kannst den Roboter dann vom PC aus bequem mit der Maus steuern), Variablenanzeige in Echtzeit (seeeehr nützlich) am PC, Midi-Converter (übesetzt Midi-Dateien in NQC-Code) und vieles weitere bietet.
Dann kannst du auch die Sensoren "analog" auslesen, schon der einfache Taster vom RCX-Set kann einiges mehr als nur "an oder aus".
Obendrein ist bricxcc kostenlos, somit musst du gar nichts kaufen (ausser, du brauchst mehr Legoteile).

Ich habe meinen RCX nun schon >10 Jahre- aber langweilig wird das nicht. Brauche noch einen oder zwei von. :)