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Bewegungsfreiheit

Roboter bestehen oft aus mehreren mechanischen Subsystemen wie Armen, Greifern und Antriebssträngen. Diese mechanischen Subsysteme erzeugen unterschiedliche Bewegungsarten, die es dem Roboter ermöglichen, unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen. Jedes Subsystem verfügt über seinen eigenen Bewegungsbereich, Dieser Begriff beschreibt, wie weit es sich drehen oder gleiten kann, bevor es an eine Grenze stößt.

Subsysteme wie der Antriebsstrang verfügen normalerweise über den vollen Bewegungsbereich, da sich Motoren, Getriebe und Räder kontinuierlich frei drehen können, ohne an Grenzen zu stoßen. Dies ist wichtig, da der Roboter zum Erfüllen einer Aufgabe unter Umständen größere Entfernungen zurücklegen muss.

Subsysteme wie Klauen oder Arme verfügen üblicherweise über einen eingeschränkten Bewegungsbereich, der eine kontinuierliche Drehung verhindert. Klauen können sich nur bis zu einem gewissen Grad öffnen oder schließen, bevor eine mechanische Grenze erreicht wird. Ebenso wird der Bewegungsbereich eines Arms oft durch den Boden oder den Körper des Roboters selbst eingeschränkt. Wenn Sie mit Subsystemen mit begrenztem Bewegungsbereich arbeiten, ist es sehr wichtig, innerhalb dieses Bereichs zu bleiben, unabhängig davon, ob Sie den Roboter fernsteuern oder ihn so programmieren, dass er sich autonom bewegt. Die fortgesetzte Stromversorgung der Motoren, nachdem ein Subsystem eine Grenze erreicht hat, führt zu unnötiger Belastung des Motors und aller angeschlossenen Komponenten.

Lehrer-Toolbox-Symbol Lehrer-Toolbox

Bei der ersten Programmierung von Armen und Klauen stoßen die Schüler häufig auf die mechanische Grenze ihres Geräts und verstehen nicht, warum das Projekt an diesem Punkt scheinbar stehen bleibt und nicht weitergeht. Dies liegt daran, dass das Projekt den Motor nicht auf die angegebene Zahl drehen kann. Wenn eine Umdrehungszahl die Grenze dessen überschreitet, was ein Motor physikalisch erreichen kann, wartet das Projekt weiter, bis der Motor diese Zahl erreicht.