Projekt Robot Control
Mein Name ist Andrea und ich bin im zweiten Lehrjahr als Physiklaborantin tätig. Um die Covid19 Pandemiezeit sinnvoll zu überbrücken, habe ich mir folgendes Projekt ausgedacht: mittels eines Raspberry Pi einen Roboter zu steuern. Dieser selbstfahrende Roboter sollte selbstständig Hindernisse erkennen und diesen automatisch ausweichen. Für die Programmierung des Programmes habe ich die Programmiersprache Python verwendet.
Einerseits kann der Roboter vorgegebene Formen abfahren und autonom fahren. Andererseits kann der Roboter manuell gesteuert werden. Zusätzlich ist auf der Seite Circuit die Verkabelung des Raspberry Pi mit den Komponenten aufgeführt.
Auf den Seiten der manuellen und der autonomen Steuerung wird das Kamerabild als Livestream angezeigt. Um einen kleinen Einblick in das Design der Webseite zu erhalten, sind hier je ein Bild der Seite Manual Control und der Seite für die Formen eingefügt.
Während meiner Arbeit am Roboter bin ich vor einigen kleineren, aber auch grösseren Herausforderungen gestanden. Einige dieser Herausforderungen werde ich im Folgenden genauer beschreiben.
Meine erste Herausforderung war das Ansteuern der Schrittmotoren. Die Aufgabe lag dabei darin, das dazu benötigte Programm möglichst klein und übersichtig zu halten. Zudem sollte das Programm anpassungsfähig sein.
Die grösste Herausforderung stellte für mich dann die Programmierung der Webseite dar. Ich habe dies bisher noch nie gemacht und musste mir dementsprechend alles selber beibringen. Ich lernte dabei einerseits die Programmiersprache HTML, Javascript und die Stylesheet- Sprache css und arbeitete andererseits mit Flask.
Beim finalen Austesten des Roboters tauchte eine weitere, letzte unterwartete Schwierigkeit auf: Die Verbindung des Raspberry Pi mit dem VNC Server funktionierte nicht mehr richtig. Die Verbindung funktionierte teils gar nicht mehr oder brach nach kurzer Zeit ab. Zuerst dachte ich, das Problem liegt bei der WLAN- Verbindung. Nachdem ich dieses Problem ausschliessen konnte, indem ich ein Ethernet Kabel direkt mit dem Raspberry Pi verband und die Verbindung nach wie vor nicht funktionierte, konnte das Problem nur noch bei der Stromversorgung durch die Powerbank liegen. Ich tauschte die Powerbank aus und die Verbindung funktionierte wieder wunderbar.
Die Arbeit an meinen Roboter bereitete mir grosse Freude, da ich viel neues dazugelernt habe und ich viele Themengebiete meiner Grundausbildung, wie die Sensorik, die Programmierung und die Regel- und Steuertechnik anwenden und teils vertiefen konnte.
Als Demonstration seht ihr im Video meinen Roboter, wie er ein Labyrinth abfährt.
Andrea P., Physiklaborantin EFZ, 2. Lehrjahr
