Seit einiger Zeit überlege ich mir, welche Baukästen oder fertige Roboter man in einem Kinderkurs für Roboterbau und Programmierung wohl benutzen könnte. Die Aufgaben, die die Kinder und die Jugendlichen in so einem Kurs lösen müssten, wären die gewöhnlichen Standardaufgaben:
Mein erster Ansatz war dieser Fahrgestell mit Arduino UNO und dem Motorentreiber-Board:
Von diesem Teil war ich begeistert. Alles zusammen kostete auch etwa zw. 40 und 50 Euro.
Ein 15-jähriger Sohn eines Freundes (meine Söhne sind noch zu klein dafür :-) brauchte weniger als 2 Stunden, um den Roboter aufzubauen. Nach einer Stunde Programmierung fuhr der Roboter schon herum.
Das teuerste an dem Ganzen war allerdings das Fahrgestell - ca. 20 Euro. Auch die Motorentreiber-Platine war für meinen Fall überdimensioniert und zu teuer. Ein L293D wäre für mich völlig ausreichend. Ein weiteres Manko sind die Motoren. Es sind die günstigen und einfachsten DC Motoren, die man bei Pollin.de schon für 50cent bekommt. Die Batterien halten mit solchen Motoren nicht lange.
Das alles wäre noch akzeptabel für einen Kurs. Nur die Erfahrung aus einem anderen Kurs hat gezeigt, die Kinder werden viel mehr motiviert, wenn Sie das, woran sie arbeiten und basteln am Ende des Kurses auch mitnehmen können. So habe ich mir ein neues Ziel gesetzt - Roboter für 10Euro Materialkosten.
Nach einigen Experimenten und durchstöbern der Onlinekataloge kam ich auf einen Prototyp, der dem Ziel schon sehr naht.
Alles in einem unter 15 Euro. Wenn man die Bauteile bei aliexpress.com in größeren Mengen bestellt, kommt man auf deutlich unter 10 Euro!
Die ersten Tests mit dem Prototyp waren recht positiv. Der Roboter ist sehr wendig, die Fahrtgeschwindigkeit (ca 0,5 m/s) ist genau die richtige für die Tests in einem Raum.
Sobald ich mit den Tests und den Verbesserungen fertig bin, werde ich eine detaillierte Beschreibung in weiteren Blogs veröffentlichen. Es gibt noch einiges an der Konstruktion der Getriebe zu verbessern, so dass die Kinder ab 11 Jahren so einen Roboter in etwa 1 Stunde selbständig zusammenbauen könnten.
Zur Programmierung habe ich Minibloq ausprobiert. Die einfachen Fahrtenprogramme mit fester Route konnte ich schnell zusammen klicken. Für die Ansteuerung von Sensoren ist allerdings ein Hardwaredefinition-Profil nötig. Sobald ich mir schlüssig bin, welche Sensoren ich für alle Lernziele brauche, werde ich probieren so einen Profil für meinen "CDRoboter" zu erstellen.
Hier sind einige Bilder des Prototyps:
Offensichtlich bin ich nicht der Erste, der nach einem sehr günstigen Lernroboter sucht oder es vor hat, einen zu bauen. Allerdings habe ich meine Preisgrenze von 10 Euro noch bei keinem Modell gesehen.
P.S.:
Nachdem ich diesen Beitrag schon geschrieben habe, kam ich auf eine hervorragende Seite eines Bastlers. Er baute seinen Roboter ebenfalls auf einer CD auf. Es gibt viel auf dieser Seite zu lernen und viele Ideen abzugreifen.: http://www.ermicro.com/blog/?p=983
Der Autor beschreibt seine Projekte immer sehr ausführlich mit Quellcode, Schaltplänen und den mechanischen Bauplänen. Jenseits der Technik, gibt es auf seiner Seite oft interessante Gedanken und Informationen rund um das Thema des Projekts. So habe ich zum Beispiel erfahren, dass der erste Roboter in der Klasse bereits in 1949 gebaut wurde: http://www.ias.uwe.ac.uk/Robots/gwonline/gwonline.html
- Eine vorgegebene Route abfahren
- Eine Linie verfolgen
- Aus einem Labyrinth entkommen
- Einem Lichtpunkt nach fahren
Mein erster Ansatz war dieser Fahrgestell mit Arduino UNO und dem Motorentreiber-Board:
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| Quelle: amazon.de, http://ecx.images-amazon.com/images/I/513vDuODwCL._SX425_.jpg |
Von diesem Teil war ich begeistert. Alles zusammen kostete auch etwa zw. 40 und 50 Euro.
Ein 15-jähriger Sohn eines Freundes (meine Söhne sind noch zu klein dafür :-) brauchte weniger als 2 Stunden, um den Roboter aufzubauen. Nach einer Stunde Programmierung fuhr der Roboter schon herum.
Das teuerste an dem Ganzen war allerdings das Fahrgestell - ca. 20 Euro. Auch die Motorentreiber-Platine war für meinen Fall überdimensioniert und zu teuer. Ein L293D wäre für mich völlig ausreichend. Ein weiteres Manko sind die Motoren. Es sind die günstigen und einfachsten DC Motoren, die man bei Pollin.de schon für 50cent bekommt. Die Batterien halten mit solchen Motoren nicht lange.
Das alles wäre noch akzeptabel für einen Kurs. Nur die Erfahrung aus einem anderen Kurs hat gezeigt, die Kinder werden viel mehr motiviert, wenn Sie das, woran sie arbeiten und basteln am Ende des Kurses auch mitnehmen können. So habe ich mir ein neues Ziel gesetzt - Roboter für 10Euro Materialkosten.
Nach einigen Experimenten und durchstöbern der Onlinekataloge kam ich auf einen Prototyp, der dem Ziel schon sehr naht.
- Statt UNO kommt jetzt Arduino Nano zum einsatz - 7.0 Eur.
- Ein L293D dient als Motorentreiber - 1,20
- Als Motoren dienen die Solarmotoren RF 300 2 x 1,90 Eur
- Die Lauf- und die Zahnräder sind von Opitec.de - < 1 Eur
- Das Getriebe wird auf einem Winkelprofil von Hornbach (1,65 pro Meter) aufgebaut.
- Als Achsen dienen M3 Schrauben, ebenfalls von Hornbach.
- Alles wird an 2 alten CD mit Heißkleber befestigt.
Alles in einem unter 15 Euro. Wenn man die Bauteile bei aliexpress.com in größeren Mengen bestellt, kommt man auf deutlich unter 10 Euro!
Die ersten Tests mit dem Prototyp waren recht positiv. Der Roboter ist sehr wendig, die Fahrtgeschwindigkeit (ca 0,5 m/s) ist genau die richtige für die Tests in einem Raum.
Sobald ich mit den Tests und den Verbesserungen fertig bin, werde ich eine detaillierte Beschreibung in weiteren Blogs veröffentlichen. Es gibt noch einiges an der Konstruktion der Getriebe zu verbessern, so dass die Kinder ab 11 Jahren so einen Roboter in etwa 1 Stunde selbständig zusammenbauen könnten.
Zur Programmierung habe ich Minibloq ausprobiert. Die einfachen Fahrtenprogramme mit fester Route konnte ich schnell zusammen klicken. Für die Ansteuerung von Sensoren ist allerdings ein Hardwaredefinition-Profil nötig. Sobald ich mir schlüssig bin, welche Sensoren ich für alle Lernziele brauche, werde ich probieren so einen Profil für meinen "CDRoboter" zu erstellen.
Hier sind einige Bilder des Prototyps:
Offensichtlich bin ich nicht der Erste, der nach einem sehr günstigen Lernroboter sucht oder es vor hat, einen zu bauen. Allerdings habe ich meine Preisgrenze von 10 Euro noch bei keinem Modell gesehen.
- Grove Enterprises LLC beschreibt auf ihrer Seite http://superawesomerobots.com/ ihr Vorhaben, einen Roboterbausatz für 50-70 $ zu entwickeln.
- MIT hat einen Lern-Roboter für 20$ entwickelt: https://sites.google.com/site/mitprintablerobots/
- ArduBot ist ein auf einer spezieller Lochrasterplatine aufgebautes Fahrgestell. Die Kosten einer solchen Platine liegen schon bei über 10 Euro. Da komme ich mit zwei zusammen geklebten CDs deutlich günstiger weg.
- Institut für Robotik und Mechatronik bei DLR hat schon vor einiger Zeit ASURO entwickelt. Preis ca. 50 Euro. ASURO wurde noch in pre-Arduino Zeit geschaffen und nach heutigem Stand der Technik völlig veraltet. Sehr viele diskrete Bauelemente machen den Aufbau nur für geübte Hobbyelektroniker möglich.
- Die Frima Conrad Elektronik bietet einen ASURO-ähnlichen Bausatz PRO-BOT128 für ebenfalls ca. 50 Euro an. Allerdings kostet die Entwicklungsumgebung noch extra.
- Die Firma Elenco bietet viele gut aussehende Roboterbausätze mit mMn. wenig didaktischem Nutzen. z.B. dieser Käferroboter. Die Roboter von Elenco haben sehr hochwertige und leicht aufzubauende Mechanik, sind aber nicht programmierbar. Auch die Preise fangen bei einfachsten Modellen mit 20Euro an.
- Das Frauenhofer Institut hat einige Roboterkurse für die Schulen ausgearbeitet und daraus resultierend als Roberta kommerzialisiert. Die Roboter-Kits basieren auf Lego - wie originell! Die Initiative wurde anscheinend mit öffentlichen Mitteln finanziert. Die Lernmaterialien kosten ab 40Euro.
- Bei Kikstarter werden jede Menge Roboterprojekte für Lernkits finanziert. Nun, von Kikstarter sollte man nichts Nützliches und schon gar nichts Gemeinnütziges erwarten. Es ist eine clevere Kampagne, mit der die ganze Welt die US-Startups und die Diplomarbeiten der US-Eliteuniversitäten finanziert.
- Wenn man bei Amazon nach "robot chassis" sucht, findet man einige günstige Fahrgestelle mit Rädern und Motoren, die man zusammen mit einem Arduino relativ einfach zu einem Roboter ausbauen kann. Man kommt allerdings nicht unter 30 Euro aus. Interessanterweise kosten die Chassis bei dem Chinesischen Amazon-Pendant Ali Express nicht weniger. Dagegen kosten die Motoren und Getriebe (eigentlich die Hauptteile eines Chassis) als Einzelteile nur einen Bruchteil von dem, was man bei Amazon zahlt.
P.S.:
Nachdem ich diesen Beitrag schon geschrieben habe, kam ich auf eine hervorragende Seite eines Bastlers. Er baute seinen Roboter ebenfalls auf einer CD auf. Es gibt viel auf dieser Seite zu lernen und viele Ideen abzugreifen.: http://www.ermicro.com/blog/?p=983
Der Autor beschreibt seine Projekte immer sehr ausführlich mit Quellcode, Schaltplänen und den mechanischen Bauplänen. Jenseits der Technik, gibt es auf seiner Seite oft interessante Gedanken und Informationen rund um das Thema des Projekts. So habe ich zum Beispiel erfahren, dass der erste Roboter in der Klasse bereits in 1949 gebaut wurde: http://www.ias.uwe.ac.uk/Robots/gwonline/gwonline.html
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