Die Aufgabe der Autowerkstatt ist es, die Teile herzubringen, um anschliessend ein Auto zu bauen. Der Anfang besteht aus einem Berührungssensor und einem Farbsensor, die mit einem Chip/Farbkarte gestartet werden. Der Farbsensor liest die Farbe aus dem Chip und gibt die Farbe an den Mindstorms-Brick EV3 weiter. Dieser startet einen Zug, der mit Legosteinen beladen ist. Wenn er an der richtigen Stelle angekommen ist, schiebt ein Stab, der mit einem Motor betrieben ist, das Lego auf das Förderband. Das Förderband führt schräg nach oben. Wenn das Legoteil oben angekommen ist, fällt es auf eine Rutschbahn und rutscht auf ein Podest hinunter.

Währenddessen informiert der Berührungssensor den 2. Brick, damit er nach einer Warteschlaufe starten soll. Er startet den zweiten Zug zu dem angekommenen Legoteil. Dort packt er das Lego mit einer Art Klemme. Zuerst öffnet sich die Klemme, senkt sich nach unten und packt das Lego. Die Klemme hebt es hoch und fährt zurück. Danach senkt er den Arm wieder, öffnet die Klemme und gibt das Legoteil frei.

Das Ganze macht die Autowerkstatt drei Mal. Mit den gebrachten Teilen kann danach ein einfaches Auto zusammengebaut werden.

 

Start / Bild 1

Der Start besteht aus zwei Teilen, aus einem Farbsensor und einen Berührungssensor, die je ein Startsignal an den Brick geben. Da ich zu viele Motoren verwendet habe, musste ich mit zwei Mindstorms arbeiten. Der Farbsensor erkennt die Farbe und sendet die Farbe an den ersten Brick und starten den ersten Teil der Anlage. Der Berührungssensor startet den zweiten Brick. Dieser braucht keine Farbe, weil er immer dieselbe Arbeit erledigt.

Zum Starten der Anlage braucht es einen Chip. Im Gesamten kann man aus drei verschiedenen Farben auswählen.

 

1. Zug / Bild 2

Der erste Zug wird mit einem Motor betrieben. Auf dem Zug liegen drei verschiedene Legoteile in jeweils drei Farben. Anhand der Farbe aus dem Farbsensor fährt der Zug zu der entsprechenden Stelle für die Weiterbearbeitung. Zuerst wir das lange Teil ausgeladen, danach das Schräge und dann der kleine Würfel.

Am Ende der Fahrt kehrt der Zug wieder an den Start zurück und beginnt seine Arbeit wieder von vorne, bis er die drei Teile ausgeladen hat. Er startet immer am selben Punkt, damit der Stab die Lücke richtig trifft.

 

Stab / Bild 3

Der Stab wird mit einem Motor betrieben und fährt auf einer Art Zahnradbahn. Dabei schiebt er das Lego auf das Förderband.

 

Förderband, Rutsche, Podest / Bild 4

Das Förderband läuft mit einem Motor, der beim Laden des Chips gestartet wird und danach ununterbrochen weiterläuft. Das Förderband wirft das Lego in eine Rutsche. Unten an der Rutsche hat es ein Podest mit Verschmälerung. Es ist wichtig, dass das Legoteil immer am selben Ort landet, da sonst die Klemme das Teil nicht richtig packen kann.

 

2. Zug mit Klemme / Bild 5

Der zweite Zug besteht aus drei Motoren. Der erste Motor treibt den Zug an. Dieser fährt auf einer Schiene. Der zweite Motor sorgt dafür, dass die Klemme hoch und runter geht. Der dritte Motor ist zuständig um die Klemme zu öffnen und zu schliessen.

Nach einer Warteschlaufe fährt der Zug mit Hilfe des ersten Motors zum Podest nach vorne. Dort wird dann mit dem dritten Motor  die Klemme geöffnet. Der zweite Motor bewegt den Arm nach unten. Dann schliesst der dritte Motor wieder die Klemme und der zweite Motor bewegt den Arm wieder nach oben. Mit dem ersten Motor fährt der Zug auf den Schienen zurück und setzt das Legoteil ab. Dafür senkt sich der Arm, öffnet die Klemme und lässt das Legoteil fallen. Die Klemme schliesst sich wieder und der Arm hebt sich. So fährt der Zug auf die Ausgangsposition zurück.

 

 

 

Material

Die Autowerkstatt besteht fast ausschliesslich aus Lego-Teilen, bis auf eine halbe Kartonröhre für die Rutschbahn und kleine Magnetkugeln als Gegengewicht für die Klemme.

 

Lego Mindstorms EV3

Der Mindstorms EV3 wurde mit Hilfe des offiziellen EV3-Programmes und den darin enthaltenen Programm-Blöcken programmiert.

Der EV3 steuert:

-        1 Motor für den Zug

-        1 Motor für den Stab

-        1 Motor für das Förderband

-        1 Farbsensor für die Farbauswahl

 

Lego Mindstorms NXT 2.0

Der Mindstorms NXT wurde mit Hilfe des offiziellen NXT-Programmes und den darin enthaltenen Programm-Blöcken programmiert.

Der NXT steuert:

-        1 Motor für den Zug

-        1 Motor für das Öffnen und Schliessen der Klemme

-        1 Motor für das Hoch- und Runterfahren der Klemme

-        1 Berührungssensor für den Start

 

Fotos

Die Fotos wurden mit der Grafik-Software gimp bearbeitet.

 

Video

Das Video wurde mit der Video-Software Power Director 10 geschnitten.

 

Informationen zur Organisation der Teamarbeit

 

Ideen -> Yanis, Karin

Aufbau -> Yanis

Hilfestellung beim Aufbau -> Karin

Programmieren -> Yanis

Video -> Yanis, Karin

Texte -> Yanis

Korrigendum -> Karin

Gibmer, houmer, längmer, Motivator -> Karin

 

 

Alle verwendeten Fotos und Videos wurden selber erstellt und bearbeitet.

Grafiken und Sounds wurden keine verwendet.

 

Leider habe ich das Tagebuch nicht von Anfang an geschrieben. Deswegen ist die Zeitangabe im Tagebuch geschätzt.

 

Idee / Zeitbedarf ca. 1h

Die Idee habe ich zusammen mit meinem Coach entwickelt. Es war rasch klar, dass ich eine Autowerkstatt erstellen möchte. Eine weitere Idee war, dass man für die Autos bezahlen muss und erst danach starten die Maschinen. Die Idee konnte ich nicht umsetzten, da ich zu wenig Farbsensoren hatte.

 

2.    Aufbau / Zeitbedarf ca. 1 Tag

Ich zeichnete als erstes einen Plan. Mit dem Plan baute ich die Legos zusammen.

 

3.    Programmierung und Test / Zeitbedarf ca. 5 Nachmittage

Danach habe ich den EV3 und NXT 2.0 programmiert.

Recht bald traten die ersten Probleme auf. Denn wir verwendeten zuerst keine Schienen und der erste Zug fuhr darum nicht immer schön geradeaus. Meinem Coach kam die Idee, dass wir Lego Duplo-Schienen benützen könnten. Am Startpunkt der Schienen hatten wir eine kleine Mauer hin gebaut. So dass der Zug nach seiner Arbeit immer dorthin zurückfahren konnte. Somit konnte ich die Distanz zu den verschiedenen Legoteilen genau programmieren.

Da tauchte auch schon das nächste Problem auf. Wenn der Hebearm hoch ging, ging automatisch die Klemme auf. Also musste ich programmieren, dass der Arm hoch ging und gleichzeitig die Klemme sich noch stärker schliesst.

Beim ausführlichen Testen merkten wir dann, dass es nicht möglich war, die einzelnen Legoteile mit dem Roboterarm zusammenzubauen. Der Arm hatte zu wenig Kraft, um die Legoteile zusammenzudrücken. Deshalb musste ich meine ursprüngliche Idee abändern.

 

4.     Neue Idee / Zeitbedarf ca. 1h

Ich brauchte eine neue Idee, wollte aber nicht ganz neu anfangen. Die neue Idee ist, dass die Werkstatt die verschiedenen Legoteile auf interessantem Wege zum Werkplatz bringt. Dort kann dann das Auto von Hand zusammengebaut werden.

 

5.    Aufbau neue Idee / Zeitbedarf ca. 1 Tag

Ich habe die Autowerkstatt komplett umgestellt und neue Elemente wie das Förderband und die Rutschbahn hinzugefügt.

 

6.    Programmierung und Test neue Idee / Zeitbedarf ca. 1 Tag

Bei der Programmierung war ich rasch vorangekommen, dank der Programmiererfahrungen aus der ersten Idee.