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Rule The Bots

Arduino und Robotik lernen

Tutorials mit Übungsaufgaben für Hobby, Schule und Unterricht: vom ersten blinkenden LED-Programm bis zum geregelten Linienfolger.

Mit Arduino startenRoboter programmieren

Themen

Code

Programme für den Arduino entwickeln: LEDs, Taster, Potentiometer, Motoren und Sensoren ansteuern und auswerten.

Elektrotechnik

Was ist ein Pull-Up-Widerstand? Wie funktioniert ein Infrarot-Sensor und wie wird ein Motor richtig angesteuert?

Robotik

Einen eigenen Roboter bauen, einer Linie folgen lassen und Algorithmen für komplexere Aufgaben entwickeln.

Der Lernpfad

Die Themen bauen aufeinander auf. Jeder Schritt nutzt, was in den vorherigen gelernt wurde.

  1. Arduino-GrundlagenLEDs, Taster, Variablen, Schleifen, Funktionen und millis()
  2. Sensoren und MotorenIR-Sensor, H-Brücke und Motortreiber
  3. Roboter bauenEinen Arduino-Roboter auf einem 2WD-Chassis aufbauen und testen
  4. LinienfolgerVom 3-Stufen-Algorithmus zum PD-Regler
  5. LokalisierungRad-Encoder, Odometrie und Gyroskop
  6. ProjekteBarcodes lesen, Labyrinthe lösen, auf Gittern navigieren

Für den Einstieg entsteht aus einem Arduino und einem verbreiteten 2WD-Chassis ein eigener Roboter. Die späteren Projekte nutzen den Pololu 3pi+ 32u4. Erste Schritte mit dem 3pi+

Projekte

Blockschaltbild eines PD-Reglers mit Proportional- und Differentialanteil

Linienfolger mit PD-Regler

Der D-Anteil dämpft das Pendeln und macht den Roboter bei hoher Geschwindigkeit stabil.

Zumo 32u4 vor einem Strichcode aus Sync-Bit und vier Datenbits

Barcode dekodieren

Der Roboter fährt über einen Strichcode und liest ihn mit den Bodensensoren als Dualzahl.

Roboter am Start eines Linienlabyrinths mit Zielfeld

Labyrinth lösen

Mit der Rechte-Hand-Regel und dem Trémaux-Algorithmus findet der Roboter den Weg zum Ziel.

Acht Kreuzungstypen und die Sensorwerte, mit denen sie erkannt werden

Auf einem Gitter navigieren

Der Roboter unterscheidet Kreuzungen, Abzweigungen und Sackgassen anhand seiner Liniensensoren.