Robotarena - Robot-Barthaar

Robot-Barthaar


Mehr Gefühl bitte - Tastsensor für Roboter

von Alexander Wiedekind-Klein


Kollisionsvermeidung ist eines der Hauptthemen für autonome mobile Roboter. Zu diesem Zweck werden eine ganze Reihe verschiedener Sensoren eingesetzt, wie zum Beispiel Kameras, Ultraschall- bzw Infrarot Abstandsensoren. Aber es gibt immer Situationen, in denen diese berührungslosen Sensoren versagen. Dann schlägt die Stunde der Tastsensoren. Auch hier gibt es eine Reihe verschiedener Konzepte wie Stoßstangen mit Schaltern, sog. Bumper. Nachteil dieser Konzepte ist, dass im Falle eines Auslösens dieser Sensoren das Hindernis bereits extrem nah ist oder bereits eine Kollision stattgefunden hat. Im Tierreich gibt es das Konzept der Barthaare (engl. „Whisker“) die deutlich hervorstehend eine Berührung frühzeitig melden sollen.

Im folgenden wird der Bau eines „Whisker“ aus handelsüblichen Materialien beschrieben.

Funktionsweise:

Wenn der Fühler ein Hindernis berührt, wird er verbogen und berührt den Innenrand einer Messinghülse. In diesem Moment wird der Stromkreis geschlossen – das Hindernis erkannt. Als Hauptbestandteil des Sensors dient eine Gitarren-Saite. Diese ist extrem flexibel, wird aber nicht so leicht verbogen. Die Länge und Stärke der Seite bestimmt das spätere Verhalten des Fühlers. Hier darf experimentiert werden.


Benötigte Materialien:

- alte (oder Neue) Gitarrensaiten
- Hohlstab aus Messing (z.B. 4mm Durchmesser ; 0,5mm Wandstärke)
- Schrumpfschlauch
- Kabel
- Heissklebstoff

Bauanleitung:

Schritt 1:
  • Ein Stück einer Stahl- Gitarren-Saite (d oder a-Saite) abschneiden. Länge ca. 8-10cm.
  • Ein Stück des Messing-Hohlstabs anschneiden. Länge ca.2cm ; Aussen und Innen entkraten.
    
Schritt 2:
  • Kabel an das Stück Messing Hohlstab anlöten.
  • Kabel an ein Ende der Gitarren-Saite anlöten und mit Schrumpfschlauch überziehen

Schritt 3:
  • Die Gitarren-Saite mit dem Kabel in die Messinghülse einschieben. Dabei muss das vordere Ende des Schrumpfschlauchs etwa in der Mitte der Hülse beginnen.
  • Am hinteren Ende der Messinghülse wird die Gitarren-Saite nun mit Heisskleber fixiert. Dabei ist darauf zu achten, das nicht zu viel Heisskleber in die Hülse läuft und die Gitarren-Saite am anderen Ende der Hülse mittig sitzt (Siehe Bild).
 

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