Industrieroboter
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Industrieroboter werden vielseitig und in unterschiedlichen Grössen eingesetzt.
Im Making Bereich können wir kleine Tisch-Roboterarme herstellen.
Im Making Bereich können wir kleine Tisch-Roboterarme herstellen.
Unterrichtsbeispiel
Roboterarm aus dem 3D-Drucker
Entwickeln eines Roboterarms mit Hilfe eines Kartonmodells und anschliessendem 3D-Drucken.
Die Bewegungen werden mit Servo ausgeführt, welche über Potentiometer gesteuert werden.
Die Bewegungen werden mit Servo ausgeführt, welche über Potentiometer gesteuert werden.
Vorgehen
Halte alle deine Schritte fotografisch fest und präsentiere zum Schluss deinen Roboterarm in einem kurzen Film.
1. Was ist ein Roboterarm und wo wird er eingesetzt?
Recherchiert im Internet über Roboterarme und stellt ein kleines Plakat zusammen.
Recherchiert im Internet über Roboterarme und stellt ein kleines Plakat zusammen.
2. Teile eines Roboterarms
Schaut die beiden Videos auf YouTube an und skizziert dabei den Roboter. Stellt verschiedene Skizzen her, dabei könnt ihr auch mal nur ein Detail skizzieren.
Vergleicht anschliessend die einzelnen Teile. Wo bewegt sich der Roboterarm in welche Richtung? Wie viele "Gelenke" hat er?
Bei unserem Roboterarm besteht ein Gelenk aus einem Servo, die Teile dazwischen sind aus Karton, Holz oder aus dem 3D-Durcker.
Schaut die beiden Videos auf YouTube an und skizziert dabei den Roboter. Stellt verschiedene Skizzen her, dabei könnt ihr auch mal nur ein Detail skizzieren.
Vergleicht anschliessend die einzelnen Teile. Wo bewegt sich der Roboterarm in welche Richtung? Wie viele "Gelenke" hat er?
Bei unserem Roboterarm besteht ein Gelenk aus einem Servo, die Teile dazwischen sind aus Karton, Holz oder aus dem 3D-Durcker.
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2. Schaltung und Sketch
Im Sketch wird ein Servo mit einem Potentiometer angesteuert. Es können vier weitere Servo und Potentiometer hinzugefügt werden. Dabei alle Schritte mit "1" für die weiteren Bauteile ergänzen. Beim Projekt "Kopfnickerbande" funktioniert das hinzufügen von einem zweiten Servo ähnlich und du kannst dir dort die Anleitung anschauen, wenn du unsicher bist. Im Titel des Sketchs wird erklärt, wie die Bauelemente auf dem Arduino UNO angeschlossen werden, deshalb hat es keinen Schaltplan. Material: Arduino UNO, Servo, Potentiometer, Steckplatine, männliche und weibliche Jumperkabel |
Sketch
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3. Skizze und Kartonmodell
Wie könnte nun euer Roboterarm aussehen? Haltet eure Ideen in Skizzen fest und baut anschliessend ein Modell aus Karton. Für die Gelenke könnt ihr bereits Servo einsetzen oder mit anderem Material Gelenke bauen.
In der Gruppe könnt ihr die Arbeit aufteilen: Jemand spezialisiert sich auf den Arm, jemand auf die Hand,
Material:
Karton, ev. Servo, div. Kleinmaterial (Holzleisten/Glacestängeli, Schrauben, Mustertütenklammern...)
Wie könnte nun euer Roboterarm aussehen? Haltet eure Ideen in Skizzen fest und baut anschliessend ein Modell aus Karton. Für die Gelenke könnt ihr bereits Servo einsetzen oder mit anderem Material Gelenke bauen.
In der Gruppe könnt ihr die Arbeit aufteilen: Jemand spezialisiert sich auf den Arm, jemand auf die Hand,
Material:
Karton, ev. Servo, div. Kleinmaterial (Holzleisten/Glacestängeli, Schrauben, Mustertütenklammern...)
4. 3D-Drucker
Anhand des Kartonmodells können nun die Teile für den 3D-Druck gezeichnet werden.
Der Roboterarm wurde mit dem Ultimaker2Go der PHBern hergestellt.
Mit diesen drei Schritten klappt der Einstieg ganz leicht.
Anhand des Kartonmodells können nun die Teile für den 3D-Druck gezeichnet werden.
Der Roboterarm wurde mit dem Ultimaker2Go der PHBern hergestellt.
Mit diesen drei Schritten klappt der Einstieg ganz leicht.
5. Schalterkasten und Bauelemente verkabeln
Bleibt genügend Zeit, kann ein "Schalterkasten" für die Potentiometer gebaut werden. Darin kann auch gleich der Arduino und die Stromversorgung versorgt werden. Damit die Steckplatine nicht eingebaut werden muss, werden die Bauelemente verkabelt.
Bleibt genügend Zeit, kann ein "Schalterkasten" für die Potentiometer gebaut werden. Darin kann auch gleich der Arduino und die Stromversorgung versorgt werden. Damit die Steckplatine nicht eingebaut werden muss, werden die Bauelemente verkabelt.
6. Präsentieren
Stellt mit eueren Fotos der einzelnen Schritte und einem Video des fertigen Roboterarms eine Präsentation zusammen (z.B. mit iMovie, GoPro App, Keynote...)
Stellt mit eueren Fotos der einzelnen Schritte und einem Video des fertigen Roboterarms eine Präsentation zusammen (z.B. mit iMovie, GoPro App, Keynote...)