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Aufbau und Bedienung

1. Stromversorgung

Angeschlossene Stromversorgungen

Der Roboterarm, der Arduino, die Pumpe und das Ventil haben jeweils eigene Netzteile:

  • Das schwarze Tischnetzteil ist für den Roboterarm.
  • Für das Kabel mit dem lila USB-Stecker wird noch ein USB-Netzteil benötigt. Die 5-polige Pfostenbuchse an der anderen Seite muss mit den 5 Pins, die am Arduino nach hinten weggehen, verbunden werden. Das rote Kabel an der Pfostenbuchse muss bei dem Pin mit der Beschriftung +5V eingesteckt werden.
  • Das weiße Steckernetzteil muss in die Stromversorgungsplatine auf der Lochrasterplatine gesteckt werden; es ist für die Stromversorgung des Ventils zuständig.
  • Das andere weiße Steckernetzteil für die Pumpe ist fest auf der Lochrasterplatine verlötet.
  • Eine weitere Steckdose wird u.U. für einen Laptop benötigt

Bei den Sachen zum Projekt sollte eine Mehrfachsteckdose dabei liegen, an der schon die ganzen Netzteile angeschlossen sind. Sollte das nicht der Fall sein, befindet sich diese irgendwo im InLab (die Netzteile sind hoffentlich trotzdem bei dem Projekt dabei).

2. Verbindungen

Vor der Benutzung des Softroboters muss sichergestellt werden, dass alle Kabel an den richtigen Pins des Arduinos angeschlossen sind. Des Weiteren muss geprüft werden, ob die Druckluftverbindungen stimmen:

  • Kabel
    • Oranges Kabel (von Roboterarm) mit Aufschrift A0 → Pin A0
    • Gelbes Kabel (von Arduino) mit Aufschrift D12 → Pin D7
    • Grünes Kabel (von Arduino) mit Aufschrift D13 → Pin D8
    • Graue / weiße Kabel mit Aufschrift GND → Jeweils einen der GND-Pins
  • Druckluft
    • Vorderer Ausgang der Pumpe → Linke Seite des Druckreglers (siehe Pfeile für Druckrichtung auf der Unterseite des Druckreglers)
    • Rechte Seite des Druckreglers → T-Stück
    • Metallrohr des Magnetventils → T-Stück
    • T-Stück → Gummischlauch aus dem Roboterarm
  • USB-Kabel von eigenem PC / Laptop zum Roboterarm

Wichtig für die automatische Steuerung ist, dass der Roboterarm links oben auf der Holzplatte steht (siehe Foto oben).

Angeschlossene Kabel am Arduino

3. uArm Studio

Zum Steuern des Roboterarms wird die Software uArm Studio benutzt (Download weiter unten auf der Seite). Sie ist für Windows, Mac und Linux (distributionsübergreifend als AppImage) verfügbar.

Jetzt, da alles angeschlossen ist, kann auch der Strom für die Schaltung angeschaltet werden. Der Roboterarm hat zusätzlich einen eigenen Schalter.

Wenn der Roboterarm angeschaltet ist, kann auch uArm Studio gestartet werden. Die Software hat zwei wichtige Funktionen, die bei dem Softroboter genutzt werden: Blockly und Control (mehr dazu später).

uArmStudio Startbildschirm mit wichtigen Funktionen eingerahmt

4. Automatische Steuerung

Mit Blockly kann ein Bewegungsablauf in einer Blocksprache, die ähnlich zu Scratch ist, programmiert werden. Für unseren Versuchsaufbau haben wir ein Script erstellt, das den Roboterarm bewegt und den Softgripper steuert. Das Script ist in den Projektdateien enthalten, die in der Projekteinleitung zum Download zu Verfügung stehen. Die Datei heißt Robotersteuerung.xml.

In Blockly kann die XML-Datei mit dem Ordnersymbol unterhalb der Projektliste importiert werden.

uArmStudio Blockly mit wichtigen Funktionen eingerahmt

Nach dem Importieren ist das Projekt zwar in der Liste, allerdings ist es noch nicht geöffnet. Dazu muss man erst auf die Zeile mit dem Projekt doppelklicken. Danach kann man die Blöcke sehen und bearbeiten. Um den Bewegungsablauf zu starten, muss der grüne Play-Button oben rechts betätigt werden.

Bewegungsablauf

Der Roboter fährt in die Ausgangsposition, die gerade nach vorne gerichtet ist, sodass der Greifer über dem zu greifenden Objekt liegt. Dann bewegt sich der Roboter nach unten, schaltet den Softgripper an, bewegt sich wieder hoch und dreht sich zu der Position, wo das Objekt abgelegt werden soll. Danach bewegt der Roboter sich wieder nach unten, schaltet den Softgripper aus und bewegt sich wieder zur Ausgangsposition.

5. Manuelle Steuerung

Mit Control können die einzelnen Funktionen des Roboterarms manuell gesteuert werden. Der Softgripper kann über den Toggle Suction aktiviert und deaktiviert werden.

uArmStudio Control