Bauen, erleben, begreifen: fischertechnik®-Roboter mit Arduino

Modelle, Steuerung, Programmierung

Dirk Fox y Thomas Püttmann

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Dirk Fox, Thomas Püttmann, Bauen, erleben, begreifen: fischertechnik®-Roboter mit Arduino (2020), dpunkt.verlag, Heidelberg, ISBN: 9783960889632

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Descripción / Abstract

Arduino-Modellroboter zum Nachbauen und Selbermachen!


Baue mit fischertechnik und Arduino erstaunliche Modell-Roboter
Konstruiere ein Fernsteuer-Auto mit GPS-Navigation, einen schnellen Roboter-Arm und einen 2-D-Drucker
Entwickle deine eigen Roboter


Der Arduino eröffnet für kleines Geld auch Programmier-Einsteigern die Welt der Robotik: Er ist ein universeller Steuerungs-Controller, an den sich unzählige Sensoren, Motoren und andere Aktoren anschließen lassen. Kombiniert mit dem Baukastensystem fischertechnik lassen sich so Modellroboter mit erstaunlicher Leistungsfähigkeit entwickeln.


Das Buch zeigt an drei Grundmodellen die schier unbegrenzten Möglichkeiten solcher Arduino-gesteuerter fischertechnik-Roboter:


- der "Plotter": ein hoch präziser und schneller 2D-Drucker, der HP-GL-Dateien einlesen und plotten kann,
- der "Delta": ein Roboter-Arm, der Objekte mit hoher Geschwindigkeit greifen, sortieren und gegen den man Tic-Tac-Toe spielen kann,
- der "Flitzer": ein Auto, das sich fernsteuern lässt oder auch selbständig einer Fahrbahn folgen, eine Parklücke finden, einparken sowie eine vorgegebene GPS-Position anfahren kann.


Das Buch möchte zum Weiterbauen und Experimentieren anregen und enthält, neben einer Einführung in die verwendeten Arduino Shields und Sensoren, zahlreiche Ideen und Vorschläge, welche weiteren Modelle und Steuerungen sich aus diesen drei Grundmodellen konstruieren lassen.

Descripción

Dirk Fox ist Informatiker, Gründer und Geschäftsführer eines Beratungsunternehmens für IT-Sicherheit, Herausgeber einer Fachzeitschrift für Datenschutz und Datensicherheit, Vorstand eines großen IT-Netzwerks – und begeisterter "fischertechniker". Er gibt die fischertechnik-Zeitschrift "ft:pedia" heraus und setzt sich für den Ausbau des Technikunterrichts an deutschen Schulen ein – mit fischertechnik.
Thomas Püttmann ist außerplanmäßiger Professor für Mathematik an der Ruhr-Universität Bochum. Zur Vermittlung von Themen aus den Bereichen Mathematik, Technik und Naturwissenschaften entwickelt er gezielt lehrreiche Modelle, wenn möglich aus fischertechnik. Als echter Mathematiker optimiert er seine Konstruktionen so lange, bis man keinen Stein mehr weglassen oder verschieben kann. Regelmäßig schreibt er Beiträge für die "ft:pedia".

Índice

  • BEGINN
  • Inhaltsverzeichnis
  • Zur Einführung
  • Eine kurze Geschichte der Roboter
  • fischertechnik-Roboter
  • Arduino-Steuerung
  • Warum dieses Buch?
  • Literatur
  • Der Arduino
  • 1.1†ƒGeschichte
  • 1.2†ƒWas ist der Arduino?
  • 1.3†ƒDer Arduino im Vergleich
  • 1.4†ƒDer ftDuino
  • 1.5†ƒAnschlüsse
  • 1.6†ƒAnbau
  • 1.7†ƒMotor Shield
  • 1.8†ƒLiteratur und Links
  • Die Programmierung des Arduino
  • 2.1†ƒGrundsätzliches
  • 2.2†ƒBibliotheken
  • 2.3†ƒSerieller Monitor
  • 2.4†ƒI/O-Ports
  • 2.5†ƒInterrupts
  • 2.6†ƒTimer
  • 2.7†ƒSerielle Protokolle
  • 2.8†ƒMathematische Operationen
  • 2.9†ƒAdafruit Motor Shield
  • 2.10†ƒLiteratur und Links
  • Der Buggy
  • 3.1†ƒDie Geschichte des Buggys
  • 3.2†ƒDas Buggy-Basismodell
  • 3.3†ƒBuggy-Steuerung
  • 3.4†ƒLiteratur und Links
  • Der Flitzer
  • 4.1†ƒEinführung
  • 4.2†ƒKonstruktion des Flitzers
  • 4.3†ƒDie Steuerung
  • 4.4†ƒLiteratur
  • Der Plotter
  • 5.1†ƒHintergrund
  • 5.2†ƒMechanische Konstruktion
  • 5.3†ƒAntrieb
  • 5.4†ƒAnschluss an den Arduino
  • 5.5†ƒAnsteuerung des Plotters
  • 5.6†ƒGrafik-Beschreibungssprache
  • 5.7†ƒDer Plotter im Betrieb
  • 5.8†ƒLiteratur und Links
  • Der Greifer
  • 6.1†ƒIndustrieroboter in Kinderzimmern
  • 6.2†ƒSteuerung mit Potenziometern
  • 6.3†ƒDer Aufbau des Greifers
  • 6.4†ƒDie Ansteuerung der Motoren
  • 6.5†ƒDie Türme von Hanoi
  • 6.6†ƒLiteratur und Links
  • Der Delta
  • 7.1†ƒParallel ist klasse!
  • 7.2†ƒAufbau und Verkabelung
  • 7.3†ƒPositionserkennung und Motorsteuerung
  • 7.4†ƒElektromagnet und Nunchuk
  • 7.5†ƒSolitaire
  • 7.6†ƒTic-Tac-Toe
  • 7.7†ƒKinematik: Wo ist die Hand?
  • 7.8†ƒDie Hand zu vorgegebenen Koordinaten bewegen
  • 7.9†ƒManipulator mit Vakuumsauger
  • 7.10†ƒWerkstücke sortieren mit der Pixy-Kamera
  • 7.11†ƒLiteratur und Links
  • Glossar: Akronyme
  • Bildnachweise

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