Ruprecht Zimmerraupe

Wir präsentieren

Unser allererstes Bot-Modul heisst "Ruprecht Zimmerraupe".

Ruprecht benutzt zur Fortbewegung einen Raupenantrieb. Er ist als einfaches Einstiegsmodul konzipiert, was günstig nachgebaut werden kann.

Der Trägerblock

Ein simpler Trägerblock¹ aus zwei verbundnen und verschiebbaren 3D-gedruckten Platten dient als Verbindungstück zwichen den elektronischen Komponenten den Motoren und kann weitere Module transportieren.

Die Elektromotoren

Ruprecht hat zwei Elektromotoren² mit direkt verbundnen Rädern und zwei passive Räder an eigenen Achsen.

Die Räder

Die Räder³ sind pro Seite über eine aus alten Fahrradschläuchen gebastelten Raupe verbunden.

Der Controller

Die Steuerung des Raupenfahrzeugs übernimmt ein ESP32⁴ von Espressiv⁵, der Einfachheit halber wird hier ein Developmen-Kit verwendet. Diese Plattform ist sehr praktisch, da sie für wenig Geld alles liefert, was wir brauchen. Für die Programmierung kann neben dem IDE des Herstellers⁶ auch einfach das Arduino-IDE⁷ verwendet werden.

Der ESP32 hat einen relativ geringen Stromverbrauch und kommt mit Bluetooth⁸ und WiFi⁹ On-Board. Wir haben zwei Kerne um etwa getrennt die Distanzmessung und die Motorsteuerung zu machen.

H-Brücke

Die Motorsteuerung wird mittels einer L298N H-Brücke⁸ gelöst. Die Stromversorgung wird aktuell noch direkt gesteckt, soll aber in ein "Bauchmodul" ausgelagert werden.

Distanzmessung

Um Unfälle, wie Kollisionen und Abstürze, zu vermeiden, wird die Distanz zu Gegenständen im Raum und zum Boden gemessen. Dazu wird ein Ultraschallsignal in den Raum gesendet und die Zeit gemessen, die das Signal braucht um zum Ausgangspunkt zurückzukehren. Hier kommt aktuell ein HC-SR04⁶ zum Einsatz. Mit einem DHT22⁷ wird die Lufttemperatur gemessen um den Koeffizienten zu berechnen, der die Schallgeschwindigkeit korrigiert (...).