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Transcript

Elektromotor

  • Drehmoment gibt an wie Stark ein Rotierender Körper beschleunigt oder gebremst wird
  • Steht im Zusammenhang mit der Leistung

Lorentzkraft

Elektromotor ein Energiewandler

  • Kräfteausgleich wenn Stromrichtung nicht mehr senkrecht zu den Magnetfeldlinien verlaufen

  • Damit das Drehmoment nicht nach einer Drehung, findet eine Umpolung statt

  • Das Drehmoment eines Gleichstrommotors ist abhängig von der Windungszahl der Drahtschlaufe.

  • Eisenkern zur Verstärkung des Magnetfeldes, welches jedoch aus Gewichtsgründen meiste eher unterlassen wird.

  • Joule ist das Gleiche wie Newton-Meter
  • Auch gilt,dass Joule das Gleiche ist wie Coulomb-Volt
  • Coulomb gibt die Menge elektrischer Ladungen an
  • Volt gibt das Ergebnis einer Ladungstrennung an
  • Coulomb-Volt ist Energie die durch elektrisch Prozesse entsteht
  • Newton-Meter die Energie die durch mechanische Abläufe hervorgerufen wird
  • Energie bleibt immer Energie

  • Die Umwandlung von elektrische Energie in mechanische Energie
  • Drehmoment wird in Newtonmeter [Nm] angegeben
  • Verknüpfung von Leistung (in Watt [W]) und Energie (in Joule [J])
  • Watt ist die Geschwindigkeit in der Energie verbraucht wird (= Energie pro Zeit)
  • Watt kann aber auch als Newtonmeter pro Zeit definiert werden
  • Stromdurchflossener elektrischer Leiter erzeugt in einem Magnetfeld eine Kraft
  • Stromrichtung muss senkrecht zu den Magnetfeldlinien verlaufen
  • Stromfluss in der Drahtschlaufe erzeugt Kraft
  • Strom der durch die Wicklung austritt, erzeugt Kraft die in die Entgegengesetzte Richtung wirkt
  • Durch entgegengesetzt wirkende Kräftepaar wirkt auf die Drahtschlaufe ein Drehmoment

Infrarotsensoren

Sensoren

Beispiele von Mobilen Robotern

  • Infrarot Lichtsignal wird ausgestrahlt und von einem Objekt zurück reflektiert
  • Fotoiode nimmt Strahlung auf und reagiert auf Information
  • Lichtsignal von anderen zu unterscheiden wird geringe Frequenz benutzt
  • Schwarze Objekte sind unsichtbar
  • Abstandsmesser gibt Signal aus sobald etwas in ihrer Reichweite gesichtet wurde

Lichtsensoren

  • „Lichtsuch - Roboter" bewegen sich auf die hellste Stelle im Raum zu
  • „Linienfolger - Roboter" bewegen sich auf der hellsten Stelle im Raum
  • „Lichtflieher - Roboter" entfernen sich von der hellsten Stelle im Raum
  • Beleuchtungsstärke in Lux
  • LDR (light dependent resistor) lichtempfindlicher Widerstand und je stärker das Licht desto geringer ist der Widerstand.

Berührungssensor

  • Einfach Beschaffen, kompakt und effektiv

  • Bei Kontakt mit Stoßleiste (Metallfühler, Druckplatte etc.) wird Stromkreis geschlossen

  • Geschlossener Stromkreis wird vom Rechner erkannt

  • Empfindlichkeit der Stoßleiste ist sehr wichtig

Sensoren im Überblick

  • Wahrnehmungsfähigkeit und Koordination

  • Gefahren und Hindernis Erkennung

  • Passive Komponenten, messen physikalische Eigenschaften

  • Liefert nur Rohdaten

  • Computer ruft Reaktion hervor

  • Empfindlichkeit, Reaktionszeit und Mindest - und Höchstwert

Aktoren

  • Wechselstrommotor beeinhaltet zu hohen schaltungstechnischen Aufwand

  • Hoher Leistungsverlust

  • Wechselstrommotor wird für große Maschinen benutzt

  • Setzen elektrische Signale in mechanische Bewegung um

Thematik bezogene Definitionen

Mobile Roboter

Robotik

Roboter

Autonomie

  • Hochentwickelte Maschine
  • Folge von Aufgaben bewerkstelligen
  • „Ein Roboter ist ein frei wieder programmierbarer, multifunktionaler Manipulator mit mindestens drei unabhängigen Achsen, um Materialien, Teile, Werkzeuge oder spezielle Geräte auf programmierten variablen Bahnen zu bewegen zur Erfüllung der verschiedensten Aufgaben“
  • Wortherkunft aus der Kurzgeschichte „Runaround“ (Isaac Asimov)

  • Themen - und Forschungsgebiet

  • Teilgebiete aus der Mathematik, Informatik und Mechanik

  • Schwerpunkt liegt bei der Entwicklung von Robotern

  • Studium der Roboter
  • Muss Umwelt durch Sensoren und Aktoren analysieren

  • Unvorhersehbare und unkontrollierbare Umgebung

  • Handlungsebene nicht festgelegt

  • Anpassungsfähigkeit auf Grund veränderbarer Umgebungen

  • Handlung abhängig von der Umgebung
  • Unabhängig von einer Energiequelle

  • Selbstständige Handlungen

  • Ohne Steuerung von außen

  • Entscheidungsfreiheit

  • Anpassungsfähig

  • Besitzt Sensoren und Aktoren

Bewegungsabläufe von Robotern

Based on Jim Harvey's speech structures

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