Prof. J. Walter - Informationstechnik, Mikrocomputertechnik, Digitale Medien Stand der Technik
Hochschule Karlsruhe Logo Rotating Swimming Pixel Sommersemester 2021
Muhammad Abiyyu Mufti Hanif (hamu1013)

Stand der Technik

In diesem Abschnitt wird der Stand der Technik jeder vorherigen relevanten Arbeit für dieser Entwicklung berücksichtig werden.

Swimming Pixel

Hardware

Die in der letzten Entwicklung (Link) verwendete Hardware für den Swimming Pixel und das Konzept der Verankerung auf dem Wasser sind in den folgenden Bildern dargestellt.

SP02
Letzter Zustand der schwimmenden Pixelkugel (Bildquelle)
Positionierung
Positionierung (Bildquelle)

Der Ball wird vor Ort von Menschen manuell fixiert. Damit er nicht irgendwo aufschwimmt, werden zur Fixierung auch einfache Anker und Angelschnur verwendet.

Als Hauptsteuerung wird ESP32 basiertes Microcontroller, nämlich Lolin32 verwendet. Dazu ist 3.7V LiPo-Batterie mit 2500mAh auch verwendet.

Software und MQTT-Ansteuerung

Es gibt 2 Arten von MQTT Ansteuerung in letzten Entwlicklungen

Arduino Code

Website

Broker

 

Fischer Technik Robot

Bis zum Sommersemester 2019 wurde das Fischer Technik Auto als Basis für eMalRob verwendet. (Letzte FT32 Projekt) Dieser Roboter kann wie ein Lego-Modell beliebig zusammengebaut werden. Der Hauptbestandteil dieses Roboters besteht aus 2 modularen Geräten: der Steuerplatine im 3D-gedruckten Gehäuse und den Fischer Technik Motoren.

FTR
Der Fischertechnik-Roboter besteht aus kleinen Bauteilen, die wie Lego zusammengesetzt werden können, der Steuerbox und den Motoren.

Da diese Roboter und ihr Zubehör bereits existieren, aber für die aktuelle Entwicklung des eMalRob nicht mehr verwendet werden, soll dieser Roboter als Basis für die Bewegung der Swimming Pixels verwendet werden.

Steuerung der Fischer Technik Robot 

Der Fischer Technik Roboter verwendet jedoch Cody++ zur Programmierung, da dieser Roboter als Spielgerät eingesetzt wird, um Schülern das Programmieren beizubringen. Allerdings macht Cody++ die Steuerung des Balls komplizierter.

Daher ist es besser, eine eigene Steuerung auf Basis von MQTT zu verwenden, dem gleichen Protokoll wie bei der Steuerung der Beleuchtung.

Als Basis für die Steuerung der Motoren mit Fischer Technik Robot kann den Code von diesem Link verwendet werden. (Link Fischer Technik mit Websocket)

 

Rotierende Kugel

Kugel 
(Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=D2BUoU-oGl4)

Im Embedded Mechatronics Lab wurde eine "Landkugel" zu einer "Wasserkugel" entwickelt. Das Bewegungsprinzip dieser Kugel besteht aus Aktoren in der Innenkugel, die die Oberfläche der Kugel zur Rotation antreiben können. 

Mit dem Fischer Technik Auto kann eine einfache Bauweise konstruiert werden, wobei mit Hilfe der 2 Räder die Kugel in 4 Richtungen rotierend gefahren werden kann.


  Mit Unterstützung von Prof. J. Walter Sommersemester 2021