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LAVA R3X: Ein Maschinenmensch, der geht und spricht

Wir bauen und programmieren einen Roboter, der auf zwei Beinen geht, die von grossen Motoren angetrieben werden. Er kann auch seinen Kopf und seine Arme mittels des mittleren Motors bewegen. Wenn wir es geschafft haben, den Roboter zum Gehen zu bringen, können wir die Programme erweitern, um den Roboter interaktiv und lebensecht zu gestalten.

Der LAVA R3X geht, indem er sein Gewicht auf den einen Fuss verlagert, während er den anderen nach vorn bewegt. Ein Mechanismus in beiden Beinen wandelt die kontinuierliche (stetige) Vorwärtsbewegung des Motors in eine abwechselnde Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fusses und ein abwechselndes Schwenken des Fussgelenks nach rechts und links um.

Fussdrehungen von LAVA R3X

 

Damit der Roboter beim Gehen nicht umfällt, müssen die Mechanismen beider Beine jeweils die genau gegenüberliegende Stellung einnehmen. Die Motoren müssen sich ebenfalls mit der gleichen Drehzahl drehen. Wenn diese Voraussetzungen erfüllt sind, wird ein Fuss so geneigt, dass er den Boden während der Vorwärtsbewegung nicht berührt. Gleichzeitig trägt der andere das Gewicht des Roboters während der Fuss nach hinten geschoben wird. Dadurch wird der Roboter nach vorn gedrückt.

Wie geht denn das, Mrtz? Der Fuss wird nach hinten geschoben und der Roboter nach vorn?

Wir stellen uns an die Wand, haben das ganze Gewicht auf den rechten Fuss gelegt und drücken diesen Fuss nach hinten. Aha. Der Fuss kann nicht nach hinten weg, also wird unser Körper genau gegenteilig nach vorne gedrückt.

Während einer Umdrehung eines Beinmotors bewegt sich der zugehörige Mechanismus nach links, nach rechts, nach vorn und nach hinten. Dann hat LAVA R3X einen Schritt gemacht und befindet sich wieder in der Ausgangsstellung. Mit dem Berührungssensor zwischen den Beinen des Roboters können wir die Mechanismen in gegenüberliegender Stellung ausrichten. So wie wir es bei ANTY gemacht haben. Damit sich die beiden Motoren gleich schnell bewegen, richten wir eine Drehzahlregelung ein.

Beine bauen

Wir bauen zuerst die Beine und erstellen «Eigene Blöcke», mit denen der Roboter gehen und sich umdrehen kann. Danach konstruieren wir den Oberkörper und schreiben ein Programm, damit der Roboter mit seinen Sensoren auf die Umgebung reagieren kann.

Alle Teile für den LAVA R3X sind im Mindstorms-Baukasten vorhanden.

Nach einem ganzen Morgen fleissiger LEGO-Konstruktion stehen die Beine des LAVA R3X bereit zur Programmierung. Durch den Zusammenbau der Beine wird die Beschreibung des Mechanismusses in den Beinen besser verständlich. 

Die Beine des LAVA R3X.

Published in Mindstorms Allgemein

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