NIBObee
Bionische Tast-Sensoren
Der NIBObee orientiert sich im Raum wie ein Insekt mit seinen Fühlern. Einem Käfer nachempfunden, kann auch die jeweilige Richtung des Drucks festgestellt werden, da jeder Fühler mit zwei Drucktastern ausgestattet ist.
Kollisionsdetektion
Durch die Verwendung von zwei Drucktastern pro Fühler kann die Richtung der Kollision detektiert werden: Bei frontalen Kollisionen kann ein Ausweichverhalten aktiviert werden, bei seitlichen Berührungen reicht in der Regel ein Gegensteuern, um dem Hindernis auszuweichen.
mehr...schnelle Linienfolge
Die hohe Geschwindigkeit der Messdatenerfassung ermöglicht dem NIBObee in weniger als 2 ms einen neuer Datensatz für den Liniensensor zu generieren. Dadurch kann auch bei rasanter Fahrt die Lage der zu verfolgenden Linie schnell und sicher berechnet werden!
mehr...Exploration
Die Infrarot-Sensoren können auch als Bodensensor zur Fahrt auf einem Straßen-Parcours eingesetzt werden. Mittels gleichzeitiger Verwendung der Daten aus der Odometrie kann dabei die Position auf der Strecke ermittelt werden. Mit den Fühler können spontane Hindernisse auf der Strecke entdeckt werden.
mehr...3-Kanal-Liniensensor
Der NIBObee ist sehr gut zur schnellen Linienfolge geeignet: Durch die gleichzeitige Verwendung von drei Sensoren und einem Kalibrierverfahren kann die aktuelle Lage der Linie mit hoher Präzision berechnet werden.
IR-Emitter
Der Roboter verfügt über 2 IR-Emitter-LEDs mit einer Peak-Wellenlänge von 940 nm und einer Leistung von jeweils 5,6mW/sr.
mehr...IR-Detektor
Das reflektierte IR-Licht wird von 3 IR-Phototransistoren mit einer Peak-Wellenlänge von 940 nm gemessen.
mehr...Pulsverfahren und Kalibrierung
Das IR-Licht wird pulsierend gemessen, dadurch kann der Einfluss des Umgebungslichts minimiert werden. Die Bibliothek stellt die Reflexionswerte bereinigt und kalibriert zur Verfügung.
mehr...Antrieb und Odometrie
Das Antriebssystem besteht aus zwei Motoren sowie einem nachgeschalteten, zweistufigen Getriebe mit einer Übersetzung von 25:1. Zur gezielten und geregelten Steuerung des Antriebs (Motion Control) werden eine PWM-Ansteuerung, ein PID-Regelungssystem und Odometriesensoren verwendet.
Odometriesensoren
Der NIBObee verfügt über zwei Odometriesensoren, die sowohl die Geschwindigkeit als auch die Drehrichtung beider Räder mit einer Auflösung von 20 Pulsen pro Radumdrehung messen können. Die Messung erfolgt mit zwei Lichtschranken im Getriebe. So kann der Roboter sowohl seine Geschwindigkeit, als auch seine Bewegungsrichtung im Raum berechnen. Diese Daten werden von der PID-Regelung zur Steuerung der beiden Motoren verwendet, um den Roboter mit vorgegebener Geschwindigkeit und Richtung auf Kurs zu halten!
mehr...Motoren und Getriebe
Der Roboter wird von zwei Motoren in Kombination mit einem zweistufigen 25:1 Getriebe angetrieben. Die Motoren haben eine Peakleistung von 1,4 W, arbeiten mit einem maximalen Drehmoment von 1 mNm, verfügen über eine Leerlaufdrehzahl von 10.000 Umdrehungen pro Minute und werden von einer H-Brücke mit einem 14,7 kHz PWM-Signal angesteuert.
mehr...PID-Regler
Das PWM Signal wird von einem konfigurierbaren PID-Regelsystem erzeugt: Ein Kursregler für Richtung und Geschwindigkeit (PD+PD+I) oder ein Positionsregler zum Anfahren einer Zielposition (PID+PID).
mehr...Integrierter USB-Programmer
Der Mikrocontroller kann unkompliziert und zügig über eine USB-Verbindung mit neuer Firmware programmiert werden. Der Übertragungsvorgang wird von einer Status LED angezeigt und nimmt nur wenige Sekunden in Anspruch.
USB-Programmer
Ein USB-Programmer zum Flashen des Microchips ist auf der Hauptplatine integriert und kann zusätzlich als Ladegerät für die Akkus verwendet werden.
mehr...Coding-LEDs / Status-LEDs
Zur Ausgabe stehen vier frei programmierbare LEDs und drei LEDs für Status-Funktionen (ON/OFF, PROG, CHARGE) zur Verfügung.
mehr...Mikrocontroller
Der Prozessor des Roboters ist ein ATmega16A mit einer Taktrate von 15MHz und 16 kByte Flash-Speicher. Der NIBObee ist mit einem Initialprogramm ausgestattet, mit dem nach dem Zusammenbau alle Funktionen getestet werden können. Er ist zudem frei programmierbar in C, C++ und ARDUINO, Programmierbibliotheken mit fertig implementierten Methoden und Funktionen stehen jeweils zur Verfügung. Ein zweiter Mikrocontroller (ATtiny44A) dient als USB-Programmierinterface.
mehr...Videos
Technik Details:
| Hauptprozessor | Atmel ATmega16A, 16 kByte Flash, 15 MHz |
| Controller zur Programmierung über USB | Atmel ATtiny44A, 4 kByte Flash, 15 MHz |
| Fühler-Sensoren | 2 Sensor-Fühler mit 4 Tastern zur Kollisionsvermeidung |
| Boden-/Liniensensor | 3 IR-Phototransistoren mit 2 IR-Emitter-LEDs |
| Aktorik | 2 Motoren mit 25:1 Übersetzung |
| Odometrie | 2 IR-Sensoren zur Drehzahlmessung |
| Stromversorgung | 4 Micro Akkus (AAA, nicht im Lieferumfang) 4,8 V Bordspannung, integrierter USB-Charger |
| Statusanzeige | 2 rote und 2 gelbe LEDs, frei programmierbar |
| Funktionsanzeige | 3 grüne LEDs: Power, Programming und Charging |
| Abmessungen (B × L × H) | 160 mm × 128 mm × 49 mm (ohne Fühler und Kuppel) |
| Gewicht | 265 g (mit Akkus) |
Dokumente
Programmierung
Berichte
Der NIBObee ist ein speziell für Einsteiger entwickelter, in C, C++, ARDUINO, Java und Assembler programmierbarer autonomer Roboter. Als ausgeklügeltes Komplettsystem hat der stylische Bot einen ATmega16 als „denkende“ Einheit, verschiedene Sensoren zur Wahrnehmung seiner Umgebung und einen integrierten USB-Programmer, der zusätzlich als Ladegerät für die Akkus dient. Nach dem Zusammenbau kann die Hardware direkt getestet werden, da der Microcontroller bereits mit einem Initialprogramm geliefert wird. Anschließend kann mit der eigenen Programmierung losgelegt werden.
„Wer immer schon einen Roboter selbst bauen wollte, findet mit dem Roboter Bausatz NIBObee einen leichten Einstieg in die Welt der Mikrocontroller und der Robotik.“Zusammenbau: Konsequent einsteigerfreundlich!
Durch eine großzügige Verteilung der elektronischen Bauteile auf der Platine lässt sich der Roboter Bausatz einfach löten. Eine Bauanleitung mit vielen Abbildungen erklärt den Zusammenbau und die erforderlichen Lötarbeiten Schritt für Schritt. Insbesondere wurde bei der Entwicklung auf eine leicht ansteuerbare Sensorik und komfortable Programmierbarkeit geachtet, so dass Anfänger schnell einen motivierenden Einstieg in die Bereiche Robotik, Programmierung und Elektronik finden.
Eine transparente Halbsphäre als Kuppel und zwei Fühler, die vier Tastsensoren ansteuern, geben dem NIBObee sein unverwechselbares Aussehen. Abgerundet wird das Ganze durch die NIBObee-Bibliothek, in der alle wichtigen Grundfunktionen fertig implementiert zur Verfügung stehen, und durch ein Programmier-Tutorial in C für die ersten Schritte.
32 I/Os
15 MHz
SPI+TWI+UART
10 Bit ADC
Akku-Charger
3 × IR Phototransistoren
1 × Analog+Analog
1 × I²C Interface
1 × UART Interface
20 Ticks/Umdrehung
12 I/Os
15 MHz
SPI
10 Bit ADC
Motoren:
1,0 W (max: 1,4 W)
10.000 rpm
Drehmoment: 1 mNm
4 programmierbare LEDs
Breite: 131 mm
Gewicht: 544 g
Schnelleinstieg: NIBObee Coding Tutorial
Mit dem ↷ NIBObee Coding Tutorial kann man ganz einfach interaktiv Schritt für Schritt alle Funktionen am Roboter kennenlernen und gleichzeitig in die Programmierung einsteigen:
