Jetzt driften wir noch weiter ab vom RoboCup – dieses Projekt ist als
"schnelle Bastelei für zwischendurch" eine willkommene
Abwechslung vom anstrengenden Wettbewerb.
Sie ist auch gut geeignet für Einsteiger, die erst an die Robotik
herangeführt werden und ohne tiefe Vorkenntnisse einen schnellen
Erfolg sehen sollen.
Ein BristleBot besteht im Prinzip nur aus einer Bürste mit schrägen
Borsten und einem Vibrationsmotor. Dann kommt noch eine Stromversorgung dazu,
und schon ist er fertig. Man braucht keine aufwändige Steuerungselektronik
und keine Sensoren, natürlich auch keine Programmierung.
Aufbauanleitung BristleBot:
Das Ganze beginnt mit der Bürste.
Wir suchen uns eine Zahnbürste mit
schrägen Borsten. Es reicht auch ein
Wechselkopf – den Griff brauchen
wir sowieso nicht.
Wichtig ist, dass die Borsten nur in einer
Richtung schräg gestellt sind. Bei meiner
Bürste gibt es auch schräge Borsten
in der Gegenrichtung. Aber die sind kürzer
und berühren die Tischplatte nicht. Deshalb
funktioniert diese Bürste trotzdem.
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Zuerst wird der Bürstenkopf vom Griff getrennt,
falls wir nicht gleich einen Wechselkopf ohne Griff
gekauft haben. Ich bevorzuge eine kleine Bohrmaschine
mit sehr feinem Sägeblatt für solche Arbeiten.
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Eigentlich tut's aber auch jede andere Säge aus
eurem Bastelkeller.
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Als Nächstes brauchen wir einen Vibrationsmotor.
Sowas findet ihr zum Beispiel in alten Handys und
Schnurlos-Telefonen.
Auf dem Foto seht ihr verschiedene Modelle, wie man sie
in Handys finden kann. Die Motoren haben alle noch einen
Mantel aus Weichgummi, den man abnehmen kann.
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Wenn wir die Wahl haben, nehmen wir einen Vibrationsmotor
mit den Anschlussfähnchen am hinteren Ende.
Der Weichgummimantel wird entfernt.
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Der Vibrationsmotor wird mit Doppelklebeband auf der
Oberseite des Bürstenkopfes befestigt. Das Gewicht
an der Motorwelle muss sich frei bewegen können!
In meinem Fall musste ein kleiner Klotz aus Plastik
dazwischen geklebt werden. Das Material habe ich aus
einer CD-Hülle herausgesägt.
Damit der Motor trotz der Vibrationen an Ort und Stelle
bleibt, wird er mit einem Streifen Klebeband von oben her
festgehalten.
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Die Anschlussfähnchen werden nach hinten gebogen.
Wenn sie nicht sicher genug an der Knopfzelle Kontakt
geben, kann man noch passend gebogene Drähte anlöten.
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Die Knopfzelle wird eingesetzt. Hier habe ich eine Zelle
vom typ LR44 verwendet – aber im Prinzip ist es gar
nicht so wichtig, welche Größe die Zelle hat.
Die Vibrationsmotoren laufen zuverlässig mit 1,5 Volt.
Mit einem kleinen Stück Doppelklebeband auf dem
Bürstenkopf wird die Knopfzelle gegen Herunterfallen
gesichert.
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Fertig! Das war's schon. Wahrscheinlich ist euch der BristleBot
schon beim vorigen Arbeitsschritt aus der Hand gehüpft.
Damit der BristleBot nicht von der Tischplatte fällt,
könnt ihr ihn auf einem Tablett mit hohem Rand frei
laufen lassen.
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Hier seht ihr ein kurzes Video mit dem BristleBot in Aktion.
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Big Bi-directional BristleBot
Ich laufe ahnungslos durch den Drogeriemarkt um die Ecke,
und da hängen wunderbare Bürsten in der Auslage
– da konnte ich nicht widerstehen.
Die Bürsten haben schräg gestellte Borsten an
beiden Enden und an der Oberseite eine Mulde, in der man
den Motor einbetten kann.
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Für die großen Bürsten brauchen wir
zuerst deutlich kräftigere Vibrationsmotoren.
Diese hier gibt's günstig im Elektronik-Versandhandel,
aber sie sind immer noch zu klein und schwach.
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Diese Größe passt, aber der Motor bringt kein
Vibrationsgewicht mit. Das müssen wir uns noch
selbst bauen.
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Weil ich gerade keine passende massive Metallstange finden kann,
säge ich von einem alten Fenstergriff vier Stücke ab.
Die Schnittflächen werden mit der Feile geglättet.
Dazu kommt eine Bohrung für die Motorwelle und eine
Bohrung mit Gewinde für die Halteschraube.
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Die Bohrung für die Motorwelle soll so weit wie möglich
außerhalb der Mitte liegen, aber das Gewicht soll beim Drehen
nicht an die Bürste schlagen.
Hier habe ich die Motoren mit einem gebogenen Stück Kunststoff
aufgebockt, weil der Außendurchmesser kleiner als die Mulde
in der Bürste ist.
Für jeden Motor wird ein Loch quer durch die Bürste
gebohrt, damit man einen Kabelbinder zum Festhalten hindurch
ziehen kann.
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Hier sind schon mal zwei Motoren auf einer Bürste montiert.
Wo ich quer durch die Bürste gebohrt habe, ist jeweils eine
Reihe Borsten herausgefallen. Das stört aber nicht besonders.
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Aus einem Stück Plexiglas wird eine Querverbindung passend ausgesägt
und mit allen nötigen Bohrungen versehen.
Dann werden die Befestigungslaschen mit einem Heißluftgebläse
vorsichtig erwärmt und rechtwinklig abgebogen.
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Hier ist der gesamte Big Bi-directional BristleBot zusammengesetzt.
Als Steuerungsrechner habe ich einen PowerSlave Version 2 für Raspberry Pi aus
Martin's Bastelstube, Teil XX
(ohne den Raspberry Pi) genommen.
Das Fahrverhalten ist bisher recht unkontrolliert –
da muss ich wohl noch etwas nachbessern.
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DoodleBot
Die Idee ist ganz simpel: Wenn man eine Maschine gebaut hat, die unkontrolliert
in der Gegend herum hüpft, dann kann man ihr doch auch Filzstifte als
Füße anbringen, und dann erzeugt sie im Herumhüpfen bunte Bilder.
Solche zeichnenden Maschinen nennt man "DoodleBot".
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Für den DoodleBot können wir jetzt doch die
mittelgroßen Vibrationsmotoren verwenden, die
weiter oben noch zu schwach waren. Ein Motor reicht.
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Wir suchen uns eine Stromversorgung für den Vibrationsmotor.
Der von mir verwendete Motortyp läuft mit 3 V Betriebsspannung.
Dann brauchen wir noch einen Einweg-Kaffeebecher aus Pappe oder Kunststoff.
Außerdem suchen wir uns drei Filzstifte in schönen Farben aus.
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Halter für mehrere Haushaltsbatterien in Standardgrößen
gibt es im Versandhandel. Oder man nimmt den Batteriehalter einer ausgedienten
LED-Lichterkette. Oder man sägt sich den unteren Teil aus dem Gehäuse einer
ungenutzten Fernbedienung.
Die Anzahl der benötigten Batterien ergibt sich aus der Motorspannung.
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An Stelle zweier Batteriezellen habe ich eine 3 V Lithium-Zelle
mit fest verbundenen Drähten verwendet.
Echten Luxus und Bedienungskomfort gibt ein Hebelschalter.
Dieser Pappbecher hat einen ausreichend hohen Kragen am Boden,
in dem man den Schalter stabil einbauen kann.
Die Löcher habe ich mit Holzbohrern gebohrt, dabei
franst die Pappe nicht so stark aus.
Batterie und Motor habe ich mit Doppelklebeband am Becher
befestigt und zusätzlich mit einem Kabelbinder verzurrt,
damit sie sich bei den starken Vibrationen nicht verschieben.
Beim Einbau des Motors darauf achten, dass das rotierende Gewicht
sich frei bewegen kann und nirgends anschlägt!
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Am besten verteilt man Motor, Batterie und Schalter
gleichmäßig im Drittelkreis um den Becher herum
und die Stifte in der Mitte dazwischen.
Wem das Abmessen der Winkel am Becher zu umständlich ist,
der nimmt sich ein Papierstreifen-Zentimetermaß aus dem
Möbelhaus oder dem Baumarkt. Der Streifen lässt sich
problemlos um den Becher herum legen, und dann kann man mit
einem scharfen Bleistift die gewünschten Positionen
anzeichnen.
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Jetzt müssen noch die Stifte angebracht werden.
Ich habe die Stifte mit breitem Paketklebeband befestigt.
Heißkleber funktioniert vielleicht auch – das
hängt davon ab, aus welchem Material Stifte und Becher bestehen.
Die Stifte sollen so liegen, dass die Spitzen unter dem Becher
gleich weit herausragen. Damit bekommt der Becher einen sicheren
Stand trotz der Vibrationen.
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Jetzt können wir den DoodleBot auf ein weißes Blatt Papier
setzen und einschalten. Abhängig von verschiedenen Randbedingungen
können die entstehenden Bilder sehr unterschiedlich ausfallen:
- Batteriespannung
- Schwerpunkt des Bechers
- Vibrationsstärke
- Härte der Unterlage
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Hier seht ihr die gesammelten Werke meines DoodleBots.
Obwohl ich nichts Besonderes verändert habe, sehen die
Bilder sehr unterschiedlich aus.
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Tschüß, euer Martin S.
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