Category Archives for Roboter

Der Segway – Regelungstechnik in Aktion

Eines der spannensten Disziplinen der Elektrotechnik ist meiner Meinung nach die Regelungstechnik.

In der Regelungstechnik geht es darum, Größen eines Prozesses, wie beispielsweise Temperatur, Druck, Geschwindigkeit, Lage, … zu regeln, d.h. konstant zu halten oder auf einen gewünschten Wert zu bringen.

Ein interessantes Beispiel für die Anwendug der Regelungstechnik ist die Entwicklung des Segway. Ein Segway ist ein Fahrzeug, dass mit Hilfe eines elektronischen Regelkreises balanciert wird.

In der Anschaffung sind Segways noch recht teuer.

Wer aber einmal die Fahrt mit einem Segway ausprobieren möchte, findet in verschiedenen Städten die Möglichkeit, Testfahrten und Kurse zu machen.

Der Segway als inverses Pendel

Wenn die installierten Sensoren registrieren, dass sich der Fahrer nach vorne oder hinten neigt, fährt der Segway in die gewünschte Richtung. So kann die Fortbewegung ausschließlich durch Gewichtsverlagerungen gesteuert werden.

Im folgenden Video sieht man die Fahrt auf dem Segway in Aktion.

Noch Fragen zum Video?


Hast Du noch Fragen zu diesem Thema oder auch zu anderen Themen der Elektrotechnik?

Nutze den kostenlosen Elektrotechnik VIDEO-Kurs um fit in der Elektrotechnik zu werden.

Kostenloser Elektrotechnik VIDEO-Kurs

Dieser Artikel ist Teil des Elektrotechnik VIDEO-Kurses hier auf ET-Tutorials.de.

Falls Du noch kein Kursteilnehmer bist findest Du hier weitere Informationen zum VIDEO-Kurs und zur Anmeldung.

Warum man mit einer Freilaufdiode nicht bremsen kann.

In der letzten Woche hatte ich ja schon vom SPURT Roboter-Rennen in Rostock berichtet, in dem es darum geht mit selbstgebauten Robotern möglichst schnell einen schwarzweißen Parcours abzufahren. Die autonomen Roboter haben hierbei die Aufgabe, selbständig, dass heißt ohne äußere Unterstützung beispilesweise durch eine Fernbedienung einer schwarz-weißen Linie zu folgen.

Beim Testen der einfachen Roboter sieht man sehr schnell, dass diese Linienfolger ziemlich hin und her wackeln und bei jeder Richtungsänderung über das Ziel hinausschießen.

Das Überschwingen kommt unter anderem daher, dass die abgeschalteten Motoren einfach auslaufen und nicht aktiv gebremst werden.

Abbremsen des Motors

Durch aktives Abbremsen kann das Überschwingen reduziert werden, so dass der Roboter ruhiger und damit auch schneller läuft.

Das Abbremsen eines Motors lässt sich nun folgendermaßen realisieren. Wenn der Motor nach dem Abschalten weiterläuft, wirkt er als Generator. Wenn nun dieser Generator belastet wird, also Strom liefern muss, wird es schwerer ihn zu drehen. Der Motor, der Generator, die elektrische Maschine wird also abgebremst. Warum das so ist, zeige ich unten im 2. Video.

Belastung durch die Freilaufdiode?

Auf meinen Vorschlag, den abgeschalteten Motor kurzzuschließen und damit stark zu belasten, sagte einer meiner Schüler „Warum muss der Motor denn kurzgeschlossen werden, er ist doch schon über die Freilauf-Diode kurzgeschlossen. Somit bremst die Freilauf-Diode ja schon“. Eigentlich richtig – die Freilaufdiode schließt den Motor kurz.

Warum der Motor trotzdem nicht abgebremst wird, soll folgendes Video zeigen …

Noch Fragen zum Video?


Hast Du noch Fragen zu diesem Thema oder auch zu anderen Themen der Elektrotechnik?

Nutze den kostenlosen Elektrotechnik VIDEO-Kurs um fit in der Elektrotechnik zu werden.

Kostenloser Elektrotechnik VIDEO-Kurs

Dieser Artikel ist Teil des Elektrotechnik VIDEO-Kurses hier auf ET-Tutorials.de.

Falls Du noch kein Kursteilnehmer bist findest Du hier weitere Informationen zum VIDEO-Kurs und zur Anmeldung.


Im folgenden 2. Video versuche ich nun zu zeigen, warum ein Generator bei Belastung gebremst wird.

Anschaulich ist da natürlich klar – wenn ein Generator bei Belastung nicht schwerer gehen würde, wäre das das Ende unserer Energieprobleme, denn wir könnten Energie erzeugen, ohne größere mechanische Leistung aufbringen zu müssen.

Im Video zeige ich, wie man das Abbremsen durch diese elektrische Belastung auch elektrotechnisch erklären kann…

Noch Fragen zum Video?


Hast Du noch Fragen zu diesem Thema oder auch zu anderen Themen der Elektrotechnik?

Nutze den kostenlosen Elektrotechnik VIDEO-Kurs um fit in der Elektrotechnik zu werden.

Kostenloser Elektrotechnik VIDEO-Kurs

Dieser Artikel ist Teil des Elektrotechnik VIDEO-Kurses hier auf ET-Tutorials.de.

Falls Du noch kein Kursteilnehmer bist findest Du hier weitere Informationen zum VIDEO-Kurs und zur Anmeldung.

Linientreue Roboter gesucht

Bereits seit über 10 Jahren findet an der Universität Rostock jährlich ein Robotor-Rennen für Schüler statt.

Schülerinnen und Schüler aus ganz Deutschland treffen sich unter dem Slogan SPURT (Schüler- Projekte um Roboter- Technik)  zu einem spannenden Wettkampf.

Auf einem Parcours von ca. 4,60m Länge lassen sie die in der Schule im Unterricht oder in Roboter-Arbeitsgemeischaften selbst entwickelten und gefertigten Roboter gegeinander antreten um herauszufinden, wer den schnellsten Roboter gebaut hat.

Was ist zu tun?

Dabei ist die Aufgabestellung ganz einfach: Ein selbstgebauter, autonomer Roboter muss so schnell wie möglich an einer schwarzweißen Kante entlangfahren. Spurt-BahnWichtig dabei ist, dass der Roboter völlig autonom ist. Spannungsversorgung, Sensorik und Steuerung muss auf dem Roboter installiert sein. Von außen ist keine Hilfe erlaubt.

Die Planung und der Bau eines solchen Roboters lässt sich wunderbar in den (Elektro-) Technik oder Physik-Unterricht integrieren. Auch im Rahmen einer Roboter-AG lässt sich ein SPURT-Projekt ideal realisieren. Sprecht doch einfach mal Euren Physik- oder Elektrotechniklehrer darauf an. Auf der Internetseite des SPURT-Teams bekommt man reichlich Tipps zum Projekt.

Wie geht’s?

Angefangen von der kompletten Bauanleitung eines einfachen Modells, das mit einem Sensor und 2 Transistoren den Roboter sicher durch den Parcours führt, bis hin zu Tipps für fortgeschrittene Modelle mit ausgefeilter Regelungstechnik findet man auf der Projektseite reichlich Informationen.

Wer seinen Lehrer nicht überzeugen kann, kann aber auch zu Hause allein oder am besten gemeinsam mit Freunden einen einfachen SPURT-Roboter bauen. Mit einfachsten Materialien, ein Eisstiel als Chassis, ein 8mm-Dübel aus dem Baumarkt als Achse und einem Luftballon als Getriebe, kann man an einem Nachmittag seinen eigenen Roboter bauen und ihn auf die Reise schicken.

Der Wettbewerb

Im letzten Jahr habe ich selbst mit meinen Schülern einen solchen Roboter gebaut.
Hier ein Video von der schulinternen Qualifikationsrunde.


Noch Fragen zum Video?


Hast Du noch Fragen zu diesem Thema oder auch zu anderen Themen der Elektrotechnik?

Nutze den kostenlosen Elektrotechnik VIDEO-Kurs um fit in der Elektrotechnik zu werden.

Kostenloser Elektrotechnik VIDEO-Kurs

Dieser Artikel ist Teil des Elektrotechnik VIDEO-Kurses hier auf ET-Tutorials.de.

Falls Du noch kein Kursteilnehmer bist findest Du hier weitere Informationen zum VIDEO-Kurs und zur Anmeldung.

Die Schüler mit den schnellsten Robotern wurden dann von der Schule nach Rostock eingeladen. Sponsoren aus dem lokalen Umfeld der Schule haben die Finanzierung für Reise und Unterkunft ermöglicht.

Zwar liegt Rostock für die meisten etwas „weit vom Schuss“. In Kombination mit einem Altstadt-Besuch oder einen Tag an der Ostsee lässt sich sicher eine schöne Kurs-/AG-Fahrt organisieren.

Hier noch das Video vom SPURT-Wettbewerb 2009: