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Das Spurt-Mobil Bastelanleitung & Theorie von Martin Bücker (Idee: spurt.uni-rostock.de) Spurt = Schüler- Projekte um Roboter-Technik.

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1 Das Spurt-Mobil Bastelanleitung & Theorie von Martin Bücker (Idee: spurt.uni-rostock.de) Spurt = Schüler- Projekte um Roboter-Technik

2 Übersicht Bastelanleitung Bauteile-/Werkzeugliste Theorie Formel Spurt

3 Aufbau – Chassis (1/6) Löcher in Eisstiel bohren Material: - Eisstiel - Reflexkoppler (als Vorlage) Werkzeug: - Dremel (kleiner Bohrer mit ca. 1mm ø) + Holzunterlage Löcher im vorderen Bereich des Stiels anbringen, den Refelxkoppler dabei als Vorlage verwenden

4 Aufbau – Chassis (2/6) Achse aufkleben Material: - 8cm Rundholz Werkzeug: -Epoxy-Kleber (+ Mixstäbchen, Unterlage) - Schleifpapier Hinweise zum Kleber: - Kleber reizend und giftig! - Beide Kleberkomponenten vor Ver- arbeitung mit Stäbchen gut mischen - Nicht mit der Haut berühren - Mit Stäbchen auf beiden Teilen dünn auftragen und Teile zusammenpressen Achse muss schön mittig, waagerecht und rechtwinklig zum Stiel sitzen! Eisstiel zunächst auf 5cm breitemittig leicht anrauen

5 Aufbau – Chassis (3/6) Motoren befestigen Material: - 2x Motor Werkzeug: - Epoxy-Kleber (+ Mixstäbchen, Unterlage) Motoren müssen schön parallel zur Achse sitzen! Auf Orientierung der Mo- toren achten: roter Punkt am Anschluss muss zum Holzstab zeigen! Hinweise zum Kleber: - vgl. vorige Seite - Verarbeitungszeit ca. 5 min - Aushärtezeit ca. 45 min Theorie zur Funktionsweise Motorachsen dürfen nicht über Holzsstab hinausragen!

6 Aufbau – Elektronik (1/4) Refelxkoppler Motoren Material: - Refelxkoppler - rote Litze Orientierung und Beinchen von Refelxkoppler beachten! Anode und Kollektor zusammenbiegen und rote Litze anlöten (Anschlüsse nicht vertauschen!) Lötklecks darf Emitter und Katode nicht berühren! Werkzeug: - Lötstation + Lötzinn ( Kleiner Lötkurs) - Seitenschneider - Abisolierzange - Spitzzange

7 Aufbau – Elektronik (2/4) Widerstand 1 + Transistor 1 Material: - Widerstand 270Ω ( Farbcode-Tabelle) - Transistor ( Theorie) Anschlüsse des Transis- tors nicht vertauschen! hier: Transistor mit flacher Seite vorne linkes Bein nach vorne rechtes Bein nach hinten / oben biegen mittiges Bein an freien Pin von Reflexkoppler löten Einen Anschluss des Wider- stands kürzen, den anderen nach links biegen Werkzeug: - Lötstation + Lötzinn - Seitenschneider - Abisolierzange - Spitzzange (Beachte: Widerstand kann anders aussehen als hier im Bild)

8 Aufbau – Elektronik (3/4) Widerstand 2 + Transistor 2 Werkzeug: - Lötstation + Lötzinn - Seitenschneider - Abisolierzange - Spitzzange Anschlüsse des Transistors nicht vertauschen! Anschlüsse des Widerstands passend biegen und entsprechend kürzen Material: - Widerstand 1,2kΩ ( Farbcode-Tabelle) - Transistor

9 Aufbau – Elektronik (4/4) restliche Verdrahtung incl. Batterieclip Material: - grüne Litze - Batterieclip Werkzeug: - Lötstation + Lötzinn - Seitenschneider - Abisolierzange - Spitzzange Anschlüsse des Batterieclips nicht vertauschen: rot: + schwarz: –

10 Aufbau – Chassis (4/6) Räder anbringen Material: - Kugellager Werkzeug: - Hammer - längliche Flachzange Tipp: Lager sitzen sehr stramm; daher Flachzange leicht gespreizt auf das Kugellager auflegen, so dass mit vorsichtigen Hammer- schlägen auf die Zange das Lager weiter auf die Achse geschlagen werden kann Kugellager muss soweit auf die Achse geschoben werden, dass die Mitte der Motorachse und des Kugellagers auf einer Linie liegen

11 Aufbau – Chassis (5/6) Antriebsriemen herstellen Material: - Luftballon(s) Werkzeug: - Schere Tipp: Luftballon zum Schneiden in Papier einfalten, falls Schere zu stumpf Riemen aufziehen: Der Riemen sollte das Kugellager leicht umschließen (kann knifflig sein) Motorachse, Riemen und Kugellager bilden zusammen die Übersetzung Ballon am Hals dehnen vor Zerschneiden! Aus dem Halsbereich die Riemen als Röllchen ausschneiden Breite: 1cm

12 Aufbau – Chassis (6/6) Letzte Schritte Halter mit doppelseitigem Klebeband auf die Motoren kleben (lose Kabel dabei unter dem Halter fixieren) Clip an Halter befestigen Batterien einsetzen FERTIG !!!...jetzt Spurt-Mobil auf Bahn setzen! Material: - Batteriehalter - 2x Mignon Batterien Werkzeug: - doppelseitiges Klebeband zurück zur ÜbersichtFormel Spurt mit offizieller Rennbahn

13 Bauteile-/Werkzeugliste Material Mechanik / Verbrauchsmaterial AnzahlBezeichnungLieferant (Bestell-/Artikel-Nr.) 2 StkKugellager Bauform 608 (Innen-/Außen-ø 8/22 mm, Breite 7 mm), beidseitig geschlossenPollin ( ) (8 cm)Riffelstab (Buche), Durchmesser 8 mmBaumarkt 1-2Luftballon (normale Größe = flachgepresster Hals ca. 2cm Breite)Spielwarengeschäft etc. 1Eisstiel (normale Größe, kein Mini-Eis!)Discounter, Kiosk, etc. 1 Tube2-Komponenten Epoxy-Kleber (alternativ: Heißkleber, hält aber nicht so gut)Pollin ( ); Baumarkt (3 cm)Doppelseitiges Klebeband mit Schaumgummi (2 mm Dicke)Pollin ( = 5 Rollen); Baumarkt Schwarzes Isolierband (ca. 2cm Breite) für RennbahnmarkierungPollin ( ); Baumarkt

14 Bauteile-/Werkzeugliste Material Elektronik AnzahlBezeichnungLieferant (Bestell-/Artikel-Nr.) 2Solarmotor Mabuchi FF-180PHLüdeke Elektronik (544) 1Reflexkoppler CNY70Reichelt (CNY70) 1Halter für 2 Mignonzellen (AA), DruckknopfReichelt (HALTER 2XUM3-DK) 1Batterieclip für 9-Volt-Block, vertikalReichelt (CLIP 9V) 2Alkaline Mignon Batterie (AA)Reichelt (GP AL16 MIGNON =16er-Pack) 20 cmKupferlitze isoliert, 1x0,14mm versch. Farben, z.B. rot / grün verwendenReichelt (LITZE RT bzw. LITZE GN = 10m) 1Widerstand 1.2kOhm, 1/4W1/4W 1,2K 1Widerstand 270Ohm, 1/4W1/4W 270 2Transistor BC337-40BC AlternativFalls Mabuchi Motor nicht verfügbar: 2DC KLEINSTMOTOR dann als Transistor rechts BC875 einsetzen (anderes Pinout!) Rb = 5,6k (statt 1,2k) 4x AA-Batterie und entsprechenden Halter verwenden Conrad (DC KLEINSTMOTOR )

15 Bauteile-/Werkzeugliste Werkzeug zurück zur Übersicht Dremel + 1mm (max. 2mm) Bohrer + Unterlage Holzsäge (Fuchsschwanz o.ä.) Lötstation + Lötzinn + Unterlage Kneifzange (Seitenschneider) Abisolierzange Spitzzange oder 3. Hand (zum Halten / Fixieren der zu verlötenden Teile) Flachzange (länglich) Hammer Schere Lineal (min. 10cm) (Heißklebegerät als Alternative zu Epoxy-Kleber)

16 gewünschte Richtung Theorie (1/3) Fahren entlang der Hell-Dunkel-Grenze Drehung rechts herum Drehung links herum + =

17 Theorie (2/3) Übertragung Auge Motor Auge erkennt schwarz: Roboter steht nach links gedreht muss nach rechts gedreht werden Motor links muss sich drehen Auge erkennt weiß: Roboter steht nach rechts gedreht muss nach links gedreht werden Motor rechts muss sich drehen

18 Theorie (3/3) Systemschaltbild ML + _ MR 10:1 ML Auge sieht schwarz = Dunkel Auge (Sensor) + Lampe (LED) = Reflexkoppler Transistor & Widerstand Über- setzung grün: Stromfluss

19 Theorie (3/3) Systemschaltbild MR + _ MLMR 10:1 MR Auge sieht weiß = Lichteinfall

20 Theorie - Zusatz Löten (bei Freiluft-Verdrahtung) Litze = Leitung aus mehreren feinen Kupferadern Vor dem Löten Enden der Litze abisolieren (ca. 5mm) und die feinen Kupferadern verzwirbeln Der Lötvorgang: 1. Lötstation auf ca. 325°C einstellen 2. Die zu verlötenden Enden (Litze, Bauteil) nah bei einender fixieren (zueinander biegen oder mit Zange aneinander halten) 3. Lötstelle mit Kolbenspitze erhitzen 4. Lötzinn heranführen und anschmelzen lassen 5. Lötzinn wegnehmen, wenn es von allen Teilen angezogen wurde (nicht zu großen Lötklecks verursachen) 6. Kolbenspitze wegnehmen (weiter fixieren) und Lötstelle abkühlen lassen 7. Vorsichtige Zugprobe machen (hält die Lötstelle?) 8. Kolbenspitze säubern auf Schwamm der Lötstation zurück zu Aufbau der Elektronik

21 Theorie - Zusatz Transistor Fließt kein Strom in die Basis, dann fließt auch kein Strom von Kollektor zu Emitter Sobald ein kleiner Basisstrom fließt, kann auch ein großer Strom von Kollektor zu Emitter fließen Der Transistor funktioniert hier also wie ein elektrischer Schalter Der kleine Basisstrom steuert den großen Kollektor-Emitterstrom (http://de.wikipedia.org/wiki/Bipolartransistor) zurück zu 1. Transistor einlöten Bei Typ BC337: E C B

22 Theorie - Zusatz Elektrischer Widerstand Farbcode-Tabelle: Widerstandswert bestimmen Theorie: elektrischer Widerstand wirkt für den Elektronenfluss im Leiter wie eine Verengung im Rohr für fließendes Wasser zurück zu 1. Widerstand einlöten zurück zu 2. Widerstand einlöten Ω = Ohm 1kΩ = 1.000Ω 270Ω = 27 * 10 = rot – violett – braun 1,2kΩ = 12 * 100 = braun – rot – rot

23 Theorie - Zusatz Schaltplan zurück zur Übersicht 2x 1,5V 270 CNY 70 M rechts M links 1,2k BC 337

24 Formel Spurt Bahnrekord: 4,57s! (am ) zurück zur Übersicht Die offizielle Rennbahn Tipp: Eine einfache Testbahn kann mit schwarzem Klebeband auf hellem Grund hergestellt werden Video über Spurt- Wettbewerb 2003


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