LEGO-Praktikum. Entwickeln, programmieren, optimieren : Berichte der Studierenden zum Projektseminar Elektrotechnik/Informationstechnik
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO
<p>herausgegeben von Mathias Magdowski, Marcus Schmidt und Enrico Pannicke<br>Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Institut für Medizintechnik</p>Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Institut für Medizintechnikde-DELEGO-Praktikum. Entwickeln, programmieren, optimieren : Berichte der Studierenden zum Projektseminar Elektrotechnik/Informationstechnik2629-6160Selbstbalancierender Roboter - Der intelligente Weg zum Ausgleich
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2144
<p>Zur Zeit besteht ein wachsendes Interesse f¨ur Anwendungsgebiete wie Service-Robotik, Logistik- und Produktionsindustrie.<br>Mit hohen Pr¨azision und Schnelligkeit k¨onnen intellegente Roboter Aufgabe erledigen, die f¨ur Menschen zu gef¨ahrlich oder zu anstrengend sind. Da selbstbalancierender Roboter leicht und leistungsf¨ahig, k¨onnen solche Aufgaben ausgef¨uhrt werden.<br>Die Structure des selbstbalancierenden Roboter entspricht die Kombination des linearen umgekehrten Pendels und des mobilen Roboters mit R¨adern. Da der Roboter von Natur aus unstable ist, wird aus der Regelungstechnik ein Regler verwendet, damit der Roboter auf nur zwei R¨adern aufrecht halten kann. Bestehend aus Sensoren und Aktoren kann der Roboter durch st¨andiges Ausgleichen der vertikalen Neigung ein stabiles Zustand erreichen. Im Rahmen des Projektseminars wurde ein selbstbalancierenden Roboter mit Hilfe eines Gyroscope gebaut und mit MATLAB programmiert.</p>Ahmed Abdelgaber Abdou M. Badawy
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2023-04-242023-04-2461410.24352/UB.OVGU-2023-016Regelung eines selbstbalancierenden Roboters
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2154
<p>Der zweir¨adrige Balanceroboter ist zu einem sehr beliebten Projekt in den Bereichen Mechatronik und Robotik geworden. Durch die Nutzung des umgekehrten Pendels geh¨ort es zu den klassischen Systemen in Dynamik und Regelung. Allerdings stellt dieses System aufgrund seiner inh¨arenten Instabilit¨at und Nichtlinearit¨at eine der herausforderndsten Probleme in der Regelungstechnik dar. Die Stabilit¨at des Roboters wird durch eine Kombination aus mechanischem Design, R¨adern, Motoren, Sensoren und fortschrittlicher Software erreicht, die es ihm erm¨oglicht, sein Schwerpunkt in Echtzeit anzupassen. Das Projekt ist in zwei Hauptgruppen unterteilt: Hardware, Softwareimplementierung. Es wird eine detaillierte Betrachtung des Fortschritts jeder Phase erfolgen.</p>Saeid Miri
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2023-04-242023-04-2465810.24352/UB.OVGU-2023-017Automatischer Seifenspender
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2142
<p>Ziel des Projektseminars Elektrotechnik/Informationstechnik (LEGO-Mindstorms) 2023 an der Otto-von-Guericke-Universit¨at Magdeburg war die Entwicklung eines Roboters. Basierend auf der Programmierung und Konstruktion mit dem zur Verf¨ugung gestellten LEGO-NXT Set und MATLAB sollte der Roboter bestimmte Funktionen ausf¨uhren. Ein automatisierter Seifenspender war die Wahl für dieses Projekt und der Prozess, die damit verbundenen Herausforderungen und die Ergebnisse werden im Folgenden beschrieben. Um das Projekt abzuschließen, wurde der entwickelte automatische Seifenspender in Form einer Pr¨asentation vorgestellt und seine Funktionalit¨at demonstriert.</p>Abrar Ahmed
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2023-04-242023-04-24691210.24352/UB.OVGU-2023-018Automatischer Seifenspender
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2151
<p>In der heutigen Welt schreitet die Technologie mit einem beispiellosen Tempo voran und hat das Ziel, das menschliche Leben zu verbessern und zu vereinfachen. Sogar einfache Aufgaben werden mittlerweile von elektrischen Maschinen ¨ubernommen. Ein gutes Beispiel daf¨ur sind automatische Seifenspender, die heute in vielen ¨offentlichen Waschr¨aumen, Krankenh¨ausern, Schulen, B¨uros und anderen ¨offentlichen Geb¨auden zu finden sind. Obwohl automatische Seifenspender eine einfache Aufgabe erf ¨ ullen, tragen sie erheblich dazu bei, die Hygiene zu verbessern, die Verbreitung von Krankheiten zu reduzieren und eine ges¨undere und hygienischere Umwelt zu schaffen.<br>Der Mechanismus eines automatischen Seifenspenders basiert haupts¨achlich auf der Idee, dass ein Sensor die Anwesenheit von H¨anden erkennt und dann eine bestimmte Menge Seife durch einen Motor abgibt, ohne dass der Benutzer den Spender ber¨uhren muss. Im Rahmen des Projektseminars soll ein automatischer Seifenspender mit Hilfe von LEGO-Mindstorm gebaut und mit MATLAB programmiert werden.</p>Joan Llaguri
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2023-04-242023-04-246131510.24352/UB.OVGU-2023-019Hinderniserkennungsroboter
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2157
<p>In diesem Paper wird ein Ultraschall-Hindernisvermeidungssystem für das autonome Fahren vorgestellt. Das System ist in der Lage, Hindernisse zu erkennen und eine Vermeidung zu erm¨oglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass das System eine hohe Genauigkeit aufweist und eine zuverl¨assige Hindernisvermeidung erm¨oglicht.</p>Xu Pai
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2023-04-242023-04-246161710.24352/UB.OVGU-2023-020Artemis: Der Bogenschießroboter
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2143
<p>Im Rahmen des diesj¨ahrigen LEGOMindstorms-Praktikums wurde mit Hilfe des LEGO-Baukastens ein Roboter konstruiert, der Mithilfe von NXT-Steuerung und MATLAB-Programmierung in der Lage ist, einen Pfeil abzuschießen und mit Hilfe eines Abstandssensors ein Obejkt in einem vorgegebenen Bereich zu erkennen. In den folgenden Abschnitten werden die einzelnen Schritte der Entwicklung des Roboters Artemis beschrieben.</p>Owis Alsabbagh
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2023-04-242023-04-246182010.24352/UB.OVGU-2023-021Artemis – der automatisierte Bogensch¨utze Roboter zum Treffen der Ziele
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2146
<p>W¨ahrend des j¨ahrlichen Projektseminars ”Elektrotechnik und Informationstechnik“ an der Otto-von-Guericke-Universit¨at war ein Bogensch¨utzen-Roboter aufzubauen, der durch den Einsatz der NXT-Steine die Kompetenz besaß, Ziele mit Pfeilen zu treffen. Im vorliegenden Bericht ist die Umsetzung des Roboters beschrieben. Hierbei werden insbesondere die Konstruktionsmerkmale, wichtige Programmteile und auftretende Probleme betrachtet.</p>Hisham Mohamed Eid
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2023-04-242023-04-246212310.24352/UB.OVGU-2023-022Smart Car
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2153
<p>Das Projektseminar Elektrotechnik und Informationstechnik findet jährlich an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg statt. Im Rahmen des diesjährigen Projektseminars wurde ein Auto entwickelt. Dieses trägt dazu bei, die Zahl der Verkehrsunfälle zu reduzieren. Die Entwicklung und Konstruktion des Autos erfolgte auf Basis von LEGO Mindstorms-Sets und dem LEGO NXT-Steuerungscomputer. Die softwaretechnische Umsetzung wurde mit MATLAB realisiert. In diesem Papier werden der Aufbau und die Funktionsweise des Autos vorgestellt. Des Weiteren werden einige Herausforderungen während des Konstruktionsprozesses sowie deren Lösungsansätze diskutiert.</p>Omar Marzouk
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2023-04-242023-04-246242610.24352/UB.OVGU-2023-023Smart Car
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2156
<p>Das Projektseminar Elektrotechnik und Informationstechnik findet jährlich an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg statt. Im Rahmen des diesjährigen Projektseminars wurde ein Auto entwickelt. Dieses trägt dazu bei, die Zahl der Verkehrsunfälle zu reduzieren. Die Entwicklung und Konstruktion des Autos erfolgte auf Basis von LEGO Mindstorms-Sets und dem LEGO NXT-Steuerungscomputer. Die softwaretechnische Umsetzung wurde mit MATLAB realisiert. In diesem Papier werden der Aufbau und die Funktionsweise des Autos vorgestellt. Des Weiteren werden einige Herausforderungen während des Konstruktionsprozesses sowie deren Lösungsansätze diskutiert.</p>Mhd Esmail Omar
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2023-04-242023-04-246272910.24352/UB.OVGU-2023-024Farbsortierroboter f¨ur Socken
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2145
<p>Die folgende Arbeit besch¨aftigt sich mit der Planung, Konstruktion und Programmierung eines Farbsortierroboters, der mithilfe des LEGO Mindstorms EV3 gebaut wurde. Dieser soll in der Lage sein, die Farbe von Socken zu erkennen und diese zu einer entsprechenden Ablagefl¨ache zu transportieren, sodass sie farbrein sortiert werden. Dazu werden verschiedene Sensoren zur Farberkennung und Programmausf¨uhrung sowie Motoren zum Greifen und Bewegen ben¨otigt. Die Programmierung erfolgt mit MATLAB.</p>Kilian Borde
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2023-04-242023-04-246303210.24352/UB.OVGU-2023-025Farbsortierroboter für Socken
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2155
<p>Das Seminarprojekt der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der Otto-von-Guericke-Universität Mag-deburg findet im Wintersemester eines jeden Studienjahres statt. An diesem Projekt müssen Studierende teilnehmen, die jeweils eine Projektgruppe aus zwei Studierenden wählen. Jede Gruppe findet ihr eigenes Projekt und muss dieses vor den Dozenten und anderen Studenten präsentieren. Mein Team wird an einem Projekt zur Farbkorrektur der Farben Rot, Gelb und Blau mit Hilfe eines LEGO-MINDSTORMS-EV3 arbeiten.</p>Anh Minh Nguyen
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2023-04-242023-04-246333610.24352/UB.OVGU-2023-026Robotik trifft Kunst
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2161
<p>Im Rahmen des LEGO-Mindstorms- Praktikums 2023 wurde der letztjährige Lightpainting-Roboter ,,Sally can Draw‘‘ weiterentwickelt. Dieser ist in der Lage, mittels einer Lichtquelle zweidimensionale Formen und Zeichnungen darzustellen. Die dazu verwendeten Konzeptideen sowie deren technische Umsetzungen, Verbesserungen und Probleme werden im Folgenden chronologisch dargestellt.</p>Sunny Lou Seidler
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2023-04-242023-04-246374010.24352/UB.OVGU-2023-027Light-Painting-Robot 2.0
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2162
<p>Im Rahmen des jährlich stattfindenden Projektseminars Elektrotechnik/Informationstechnik wurde die Idee eines Light-Painting-Roboters weiterentwickelt. Entstanden ist der Light-Painting-Robot 2.0, der mit Hilfe eines LEGOMindstorms-Sets und einer MATLAB-Programmierung umgesetzt wurde. Mit dem Roboter können verschiedene geometrische Formen sowie einfache selbstgezeichnete Bilder realisiert werden.</p>Tobias Wagner
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2023-04-242023-04-246414310.24352/UB.OVGU-2023-028Farbsortiermaschine
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2150
<p>W¨ahrend des LEGO-Praktikums erhielten die Studierenden nicht nur eine theoretische Einf¨uhrung in die Programmierung mit MATLAB, einer Software zur grafischen Darstellung von Ergebnissen und zur L¨osung mathematischer Probleme, sondern sie konnten auch ihrer Kreativit¨at beim praktischen Bau eigener LEGO-Roboter freien Lauf lassen. Im Verlauf des zweiw¨ochigen Praktikums wurde eine Maschine entwickelt, die mit Hilfe von LEGO Minstorms Sensoren und Motoren in der Lage ist, Objekte nach ihrer Farbe zu sortieren.</p>Sebastian Knospe
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2023-04-242023-04-246444710.24352/UB.OVGU-2023-029LEGO-Farbsortiermaschine
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2158
<p>Im Rahmen des LEGO-Praktikums sollten die Studierenden nicht nur das theoretische Programmieren mit MATLAB, einer Software zur L¨osung mathematischer Probleme und zur grafischen Darstellung der Ergebnisse, erlernen, sondern sich auch kreativ und praktisch mit dem Bau von selbstgew¨ahlten LEGO Robotern bet¨atigen. Dabei entstand w¨ahrend des zweiw¨ochigen Praktikums eine Farbsortiermaschine, die mit Hilfe verschiedener LEGO-Mindstorms-Sensoren Objekte nach ihrer Farbe sortieren kann.</p>Fabian Paschek
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2023-04-242023-04-246485110.24352/UB.OVGU-2023-030Halbautomatischer Getränkespender
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2148
<p>Aufgrund des demographischen Wandels in der heutigen Gesellschaft ist festzustellen, dass die qualifizierten Pflegekräfte dem steigenden Bedarf an Arbeitsaufgaben nicht mehr abdecken können. Die Pflegeeinrichtungen sind nachgewiesenermaßen so überlastet, dass die Bedürftigen nicht angemessen gepflegt werden können. Laut [2] werden bereits 2035 500.000 qualifizierte Pflegekräfte fehlen, um den steigenden Bedarf zu decken. Wäre es möglich, dass man weniger anspruchsvolle Tätigkeiten in Pflegeeinrichtungen, wie z.B. das Einschenken von Getränken, automatisiert werden könnten, um das Fachpersonal zu entlasten?</p>Laurent Herms
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2023-04-242023-04-246525510.24352/UB.OVGU-2023-031Automatisierter Getränkebefüller aus Lego
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2152
<p>Wir leben in einer Gesellschaft, in der vieles für die Menschen, die darin leben, geregelt ist. Aber nicht alle Menschen haben dieses Glück. Menschen mit körperlichen Einschränkungen können oft nicht alles so machen wie andere. So leben allein in Deutschland, laut der [1] ,7,8 Millionen Menschen mit körperlichen Einschränkungen. Um diesen Menschen zu helfen, überlegen sich die Menschen immer wieder neue Dinge, um auch ihnen das Leben so einfach wie möglich zu machen. So sind wir auch auf die Idee eines Getränkeabfüllautomaten gekommen, um diesen Menschen zu helfen und ihnen das Leben zu erleichtern.</p>Märkisch Jannis
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2023-04-242023-04-246565910.24352/UB.OVGU-2023-032Die LEGO-Sortiermaschine mit Klappen
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2159
<p>Im Rahmen des LEGO-Praktikums wurde eine Sortiermaschine für LEGO-Steine entwickelt. Dazu wurde ein LEGO-Gestell mit 2 Motoren gebaut. Diese Motoren k¨onnen insgesamt 4 T¨uren steuern, wodurch eine Sortierung der LEGOSteine nach Farben m¨oglich wurde. Die Farberkennung wird durch eine Webcam erm¨oglicht. Wird nun ein LEGO-Stein in die Sortiermaschine gelegt, so wird die Farbe erkannt und die falschen Bahnen werden blockiert. Der LEGO-Stein rutscht nun auf einer bestimmten Bahn in den daf¨ur vorgesehenen Auffangbeh¨alter. Dieses Funktionsprinzip hat viele Anwendungs- und Erweiterungsm¨oglichkeiten. Mit diesem prinzipiellen Aufbau lassen sich vielerlei Dinge sortieren und somit in Automatisierungsprozesse eingliedern.</p>Finn Sackewitz
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2023-04-242023-04-246606210.24352/UB.OVGU-2023-033Der Stabelgabler
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2147
<p>Im Rahmen des Projektseminars Elektrotechnik und Informationstechnik wurde die Aufgabe gestellt, einen Automaten zu entwerfen, der Lego Mindstorms (Abbildung [1]) als strukturelle Basis verwendet. Dieser sollte mit Hilfe von Matlab als Programmiersoftware umgesetzt werden. Der in diesem Projekt realisierte Automat ist ein selbstfahrender Gabelstapler. Im Folgenden wird sowohl auf die Hard- und Softwarekonzepte als auch auf die Umsetzung, die dabei aufgetretenen Probleme und deren Lösungen eingegangen. Abschließend werden die Einsatzmöglichkeiten und mögliche Verbesserungen diskutiert.</p>Jamie Georg
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2023-04-242023-04-246636610.24352/UB.OVGU-2023-034Der Stabelgabler
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2149
<p>Innerhalb des Projektseminares Elektro- und Informationstechnik soll ein Roboter konstruiert werden. Dieser besteht aus einfachen LEGO-Bauteilen und Sensoren, welche mit einem NXT-Kontrollstein (Abbildung [1]) interagieren können. Im Zuge des Seminars musste dieser Stein durch die Programmier-Software MATLAB konfiguriert werden. Im Folgenden werden Konstruktion, aufgetreten Probleme und deren Lösungen eines Gabelstaplers erläutert, sowie sich mit Anwendungsmöglichkeiten und potenzieller Verbesserungen auseinandergesetzt.</p>Robin Kaldyk
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2023-04-242023-04-246677010.24352/UB.OVGU-2023-035LEGO Drink Partner
https://journals.ub.ovgu.de/index.php/LEGO/article/view/2160
<p>Im Rahmen des j¨ahrlichen Lego-Seminars wurde ein lang ersehntes, aber aus Platzgr¨unden nicht realisierbares Projekt verwirklicht: der Bau eines Roboters, der als Begleiter für Heißgetr¨anke dienen sollte. Mit Hilfe von Legosteinen, einem NXT-Controller, drei Sensoren und drei Motoren konnte der Prototyp gebaut und getestet werden. Im Laufe des Projekts wurde deutlich, dass der erste Prototyp mit entsprechenden Weiterentwicklungen ein echtes Potenzial für einen n¨ützlichen automatisierten Roboterassistenten hat. In den folgenden Abschnitten werden die technischen Daten des Projekts im Detail vorgestellt und sein Anwendungspotenzial beschrieben.</p>Oleksii Sasin
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2023-04-242023-04-246717410.24352/UB.OVGU-2023-036LEGO-Praktikum. Entwickeln, programmieren, optimieren
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<p> </p>Mathias MagdowskiThomas SchallschmidtThomas Gerlach (Hrsg.)
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2023-04-242023-04-24610.24352/UB.OVGU-2023-037