Algemeen
Als eindopdracht ga je zelf een autorobot bouwen, Deze autorobot moet tenminste aan de opdracht voldoen om obstakels te vermijden. Door het uitvoeren van de opdracht laat je zien wat je weet en kan op het gebied van robotica. Of je autorobot aan alle eisen voldoet, testen we door een wedstrijdje goaltjes rijden te houden.
Naast het maken van je robotauto, ga je ook een presentatie houden over het maken van de autorobot voor de eigen groep en een aantal studenten van het ROC. Deze ROC studenten beoordelen jouw presentatie. Wat daar de eisen voor zijn kun je vinden onder het kopje presentatie. Vergeet niet om tijdens het maken van je autorobot bewijs te verzamelen. Dit kunnen foto’s, filmpjes, bezochte websites en schermafdrukken zijn.
EISEN
Met wie en wanneer?
Je gaat de autorobot alleen maken. Je werkt hier aan tijdens de lessen robotica. De laatste les worden alle presentaties gehouden. Dit betekend dat je tijdens deze les niet meer kunt werken aan je autorobot of presentatie.
Hoeveel tijd heb je?
Het uitvoeren van de eindopdracht kost ongeveer 70 uur. Dit lijkt veel tijd, toch is het handig om voor jezelf een planning te maken.
Wat ga je leren
- Maken van een simpele robot
- Internet gebruiken als informatiebron
- Het oplossen van problemen
- Het uitleggen van codeertaal
- Het schrijven van codeertaal
- Het uitzoeken van hoe een autorobot werkt
- Het gebruiken van TinkerCad om programmeer instructies te simuleren
- Het maken van een elektrisch circuit.
Bronnen
Bij de bronnen onderin deze pagina kun je informatie vinden die je kunnen helpen om je autorobot te maken. Je kunt natuurlijk ook altijd nog zelf op internet zoeken.
Benodigdheden autorobot bouwen
Welke materialen heb je nodig?
Arduino Uno, Afstandssensor, 2 sevo motoren, 9Vbatterij, jumpers, minibreadboard, schakelaar, zwenkwiel, bouten en moeren, batterijhouder, een frame, wielen gemaakt van bijv een deksel van een pindakaaspot.
Welke tools heb je nodig?
soldeerbout, lijmpistool, schroevendraaier, kniptang, accuboormachine, laptop, IDE Arduino, TinkerCad, creativiteit, geduld en oplossingsvermogen
Het frame
Om de autorobot te maken heb je een onderstel met twee wielen en een zwenkwiel nodig. Je gaat eerst nadenken over de vorm van je autorobot. Er zijn een aantal zaken waar je rekening mee moet houden:
- Je robotauto is niet te groot.
- Er is genoeg ruimte om al je onderdelen op het frame te plaatsen.
- Zorg dat er voldoende ruimte aan de voorkant is voor je afstandssensor
- Je afstandssensor heeft vrij uitzicht.
- De batterij moet eenvoudig te vervangen zijn.
- Je wielen moeten voldoende grip hebben.
- Hoe groter de wielen, hoe harder de motoren moeten werken.
Ontwerp nu je frame. Je kunt je frame op verschillende manieren maken en je kunt met verschillende materialen werken. Je kunt hierbij denken aan plastic deksels van potten en dozen, 3mm MDF en wat je zelf meer kunt bedenken. Bij het gebruik van 3mm MDF kun je met een hand -of elektrische figuurzaag de contouren van je frame uitzagen. Je kunt hiervoor ook een lasercutter gebruiken. Voor het tekenen van je frame kun je gebruik maken van Inkscape
De wielen kun je maken van plastic deksels van een pindakaaspot of hout. Wees creatief!
Elektrisch circuit/ motoren
Er is gekozen om te werken met twee servo motoren. Dit zijn motoren, waarbij door een signaal de snelheid van het draaien van de assen wordt bepaald. Dit is handig als de autorobot objecten zachtjes vooruit moeten duwen.
Om deze opdracht te kunnen uitvoeren, moet je eerst weten hoe je een electronisch circuit maakt.
OPDRACHT
1. Teken in TinkerCad een elektrisch circuit voor de aansluiting van je motoren aan de batterij, de schakelaar, je minibreadboard en de arduino.
2. Simuleer of de aansluiting ook werkt.
4. Monteer je circuit op het frame.
5. Bevestig de wielen aan de motoren.
6. Test de motoren (code les01)
TIP: Zorg dat de motor bij 90 stilstaat. Loopt de motor nog, dan met potmeter in het motortje regelen.
Coderen
De autorobot moet vooruit kunnen rijden, naar links en naar rechts kunnen draaien en de snelheid van de motoren kunnen sturen. Je gaat hiervoor in IDE de codes schrijven. Bij de bronnen en op internet kun je hulp vinden.
Afstandssensor
Om je autorobot objecten te kunnen laten zien, gebruik je een afstandssensor. Om deze goed te kunnen programmeren zoek je uit hoe een afstandssensor werkt. De afstandssensor wordt op het mini breadboard geplaatst en verbonden met zowel de voeding, als de Arduino.
OPDRACHT
1. Bepaal de maximale afstand waarop je sensor werkt.
2. Test dit met TinkerCad.
3. Schrijf je codes voor de sensor in IDE.
4. Upload de code naar je Arduino en test de robot.
Het spel
De autorobot zit in elkaar en je hebt de juiste programma’s geïnstalleerd, waardoor je autorobot obstakels van een afstandje ziet en kan vermijden. Voordat je het spel gaat spelen ga je zelf je autorobot testen. Het kan zo zijn dat je hier en daar nog wat aan je robot moet sleutelen. Dit kan aan zowel de hardware (de onderdelen van de robot) als de software (de code) zijn.
Ben je er helemaal klaar voor?
Als je auto helemaal naar wens is, ben je klaar voor het spel.
Wat heb je nodig?
- tegenspeler met eigen autorobot
- speelveld van 2 bij 4 meter
- scheidsrechter (docent/ begeleider)
- je eigen autorobot
- een schoenendoos per persoon.
HET SPEL
Je gaat alle twee in het midden van het speelveld staan, met je rug naar je eigen “doellijn”. Je autorobot staat voor je (neus naar de doellijn van je tegenspeler) en je hebt de schoendoos in je hand. Op het teken van de scheidsrechter schakel je je autorobot in. Door voor je autorobot te gaan staan kun je de richting bepalen van je autorobot. Om je te helpen mag je een keer de schoenendoos neerzetten om zo de weg te blokkeren van je tegenstander. De eigenaar van de eerste autorobot die over de “doellijn” van de tegenstander komt is de winnaar.
Veel speel plezier!
Maak van een vermijder een verplaatser
Je kunt je autorobot ook zo programmeren dat hij in plaats van objecten te vermijden, objecten verplaatst. Dit doet hij door objecten van 70 cm afstand te zien, er heen te rijden en ze voorzichtig (met een lage snelheid) het object 10 cm voor zich uit schuift. Als dit gelukt is, kun je ook hier een wedstrijd tegen een groepsgenot spelen.
HET SPEL
Er word een conservenblikje in de ruimte geplaatst. De eerste speler zet de autorobot aan en de tijd die de autorobot er over doet om het blikje te vinden en te verplaatsen wordt genoteerd. Daarna is de ander aan de beurt. Wie de snelste tijd heeft is de winnaar. Gaat het jou lukken om de beste tijd van de groep neer te zetten?
De presentatie
De allerlaatste les staat in het teken van de presentaties. Tijdens de prestatie laat je zien wat je allemaal hebt geleerd. De vorm van de presentatie mag je zelf kiezen. Je kunt denken aan een PowerPoint of Prezi, maar ook aan een filmpje, een fotocollage met tekst of een TED talk achtige presentatie. Kies voor een presentatie vorm die bij jou past en zeker het volgende laat zien:
EISEN AAN DE PRESENTATIE
1. Je presenteert enthousiast
2. Je laat iets zien van de geschiedenis van robotica
3. Je laat de rol die robotica nu en in de toekomst kan hebben kort zien.
4. Je laat het ontwerp van je frame zien en leg uit waarom je hiervoor hebt gekozen.
5. Je laat een simulatie in TinkerCad zien + uitleg hoe het werkt.
6. Je auto is netjes en stevig in elkaar gezet.
7. Je autorobot werkt en kan objecten vermijden.
8. Je legt met behulp van de door jou gekozen codeertaal uit hoe codeertaal werkt.
9. Je geeft van een probleem, dat je bij het maken van je robot bent tegen gekomen, aan hoe je dit hebt opgelost.*
10. Je autorobot kan objecten verplaatsen.*
*voor de twee laatste onderdelen kun je extra punten halen.
Beoordelingsmodel robotica
Beoordeling presentatie
Onderdeel | Punten | |||||
1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
2 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
3 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
4 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
5 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
6 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
7 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
8 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
9* | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
10* | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Totaal aantal behaalde punten : 4 = + * =
* Heb je beide onderdelen goed uitgevoerd, dan komt er een 0,5 bij je behaalde cijfer
Bronnen
Inskcape basics. Bron: Master the Creation, Youtube. 2017.
Motoren aansturen met Arduino. Bron: youtube.
Motoren aansturen met Arduino. Bron: Peter Duifhuis, Youtube. 2017.
Frame voor een lijn-volgende robot. Bron: BMCage, Github. 2015.
LINK
Tutorial voor het bouwen van een obstakelvermijdende robot.
Bron: Sjoerd van der Burg, Maël Hanon, Yuri van Elsas, Prezi. 2016
LINK
Ultrasone sensor coderen voor Arduino. Bron: How to Merchatronics, Youtube. 2015
Arduino code voor lijn-volgende robot. Bron: BMCage, Github. 2015.
LINK