Beam: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 5. Juli 2015, 12:53 Uhr

Was ist BEAM?

Im Gegensatz zu den vielen Mikrocontroller-basierten oder computergesteuerten Robotern sind BEAM-Roboter sehr interessante aus einfachen Elementen aufgebaute Roboter und können auch von Hobbybastlern mit wenig Grundkenntnissen geschaffen werden. Gerade aus diesen Gründen ist BEAM ein perfekter Start in die Robotik und ein guter Weg, etwas mehr über Elektronik zu lernen.

Leider ist diese Art und Weise des Roboterbastelns im deutschsprachigen Raum noch wenig verbreitet, dafür in den USA z.B. viel mehr. Man findet im Netz eine Vielzahl von leider oft nur englischsprachigen Seiten, die diesen Bereich der Robotik sehr gut beleuchten! Siehe unten unter Weblinks.

Traditionelle Konstruktionen im Bereich der Robotik beginnen meist mit dem "Hirn", der Steuerung, und bauen weiter auf dessen Möglichkeiten auf. BEAM-Robotik startet dagegen ausgehend von einfachen "Reflexen", die ausgebaut/-nutzt werden. Der Großteil von BEAM-Robotern ist nicht CPU-gestützt, obwohl es auch sogenannte "Horse and Rider"-Varianten mit einfachen Controllern gibt.

Quelle Foto: http://www.solarbotics.net/albums/jonathans_beam_images/RIGHTWAYUP.thumb.jpg

BEAM ist eine Schöpfung von Mark W. Tilden, der zurzeit am Los Alamos National Laboratory arbeitet. Viele Schaltungen basieren auf Patenten unter seinem Namen.

BEAM-Robotik ist ursprünglich geprägt von 3 philosophischen Grundsätzen:

1. Benutzte eine minimale Elektronik, High-Tech löst oft eine Kostenfalle aus!

2. Verwerte Komponenten aus Elektronikschrott. Das macht das Ganze billig und erspart häufige Trips zu CONRAD & Co (Motoren, Kondensatoren ... aus Walkmans, CD-Spielern, VCRs, Pagern ... Vorsicht bei Fernsehern!).

3. UND! Versorge deine Entwicklung wenn möglich mit Solarstrom, um deinen BeamBot wirklich autonom zu betreiben!

BEAM-Kategorien

Es gibt wohl dutzende von Wegen, um BEAM zu kategorisieren. Hier kommt ein Versuch: Diese Kategorisierung stammt leicht modifiziert von Bruce Robinson und seinem BEAM Web Index

• Sitter: Sits and does something interesting, but with no moving parts

"Sitzender" Sitzt und macht irgendwas Interessantes, hat aber keine bewegten Teile

• Squirmer: Sits and does something interesting, and the bot moves all or part of its "body" around in some way

"Sich Windender" Sitzt und macht auch was Interessantes, bewegt seinen Körper aber teilweise oder ganz.

• Slider: Propelled by selectively sliding body parts or appendages across the ground

"Rutscher" Angetrieben durch gleitende Körperteile oder Anhängsel

• Crawler: Propelled by tracks, or by arching the body in a crawling motion; no moving body part slides against the ground while in contact with the ground

"Krabbler" Angetrieben durch Ketten oder durch Körperkrümmung; kein Körperteil gleitet aber am Boden

• Jumper: Propelled by jumping or bouncing ballistically from place to place on the ground

"Hüpfer" Springt hin und her (Beispiel: #Eine Art Chaos-Käfer, allerdings ohne Solarstrom)

• Roller: Propelled by rolling all or part of the body on the ground

"Roller" bewegt sich durch Rollen des Körpers (ganz oder teilweise)

• Walker: Propelled by legs which lift to make intermittent contact with the ground

"Gehender" Bewegt mit Beinen (abwechselnder Bodenkontakt von Körperteilen)

• Swimmer: Move on or below the surface of a liquid

"Schwimmer" an der Oberfläche oder auch drunter

• Flier: Propelled through, and (at least temporarily) supported by the air

"Flieger" fliegt angetrieben durch Luft, zumindest zeitweise, durch den Auftrieb

• Climber: Climbs and / or descends a string, rope, or wire of some kind

"Kletterer" Klettert an einem Strick oder sowas rauf und runter

• Symets: sind Roboter, die ohne optische oder Prellkontakte in ihrer Umwelt umherkommen. Meist sind es kreiselnde Elemente.

Das ist ein Kunstwort, abgeleitet von "symmetrisch"

Eine Art Chaos-Käfer

Bei AATIS (Arbeitskreis Amateurfunk, siehe #Quellen) gibt es im Praxisheft 13 eine Bauanleitung (Seite 83) zu einem sehr einfachem "Beam Roboter". Leider ist der Artikel nicht online verfügbar, aber nach folgender Beschreibung müsste man es auch hinbekommen:

Material:

• Eine CD
• Drei Schrauben M3 (etwas länger als der Motor dick ist) + Muttern
• Kunststoff- oder Gummischlauch, der auf die M3-Schrauben passt
• Ein kleiner Elektromotor, der bei 1,5 Volt ordentlich dreht
• Eine Batterie (z.B. Mignon, AA, aber Micro, AAA geht auch)
• Zwei Stücke Draht zwischen Batterie und Motor
• Ein Lüsterklemmen-Einsatz mit Klemmschraube (als Unwucht)
• Klebeband doppelseitig

Aufbau:

1. In Randnähe der CD rundherum etwa gleichverteilt drei Löcher für die Schrauben bohren, die Schrauben mit Muttern befestigen und den Schlauch auf die Schrauben ziehen. Der Schlauch muss ein paar mm überstehen, damit unser "Käfer" mit seinen drei Schraubenbeinen den Fußboden nicht zerkratzt.
2. Per doppelseitigem Klebeband Motor und Batterie etwa mittig unten an der CD befestigen (falls das nicht halten sollte, je zwei Löcher in die CD bohren und Batterie und Motor extra festbinden, z.B. mit Kabelbindern).
3. Auf der Motorachse den Lüsterklemmeneinsatz als Exzentergewicht festschrauben.
4. Motor und Batterie per Draht direkt verbinden. Der Motor dreht sich, rüttelt an der CD, und wenn man die jetzt auf ihre drei Füße setzt, driftet sie chaotisch über den Fußboden.

Fazit:

Schnell gemacht, und für die kleineren Bastler (Kinder) ein Heidenspaß; die Oberseite der CD kann man käferartig bekleben oder bemalen.

Und so etwa sieht das Ding von unten aus

Autoren

• Starbearer (Beam)
• Alfred (Chaos Käfer)

Quellen

• AATIS (Arbeitskreis Amateurfunk)
• AATIS Bauanleitung

Weblinks

• TIP: Hier findet man nahezu alles, in Englisch
• Ein englisches Wiki für alles was BEAM ist
• http://www.seattlerobotics.org
• http://www.ottawarobotics.org
• http://www.angelfire.com
• http://bestiary.solarbotics.net
• http://www.tragauer.at
• http://www.beam-world.com
• http://www.the-starbearer.de/Roboter/Beam/beam.htm