Laufen Auf 4 Beinen S; Gangarten Der Säugetiere; Modell Joe; Die Konstruktion - fischertechnik BIONIC ROBOTS Begleitheft

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4. Laufen auf 4 Beinen
4.1 Gangarten der Säugetiere
Um einen Laufroboter mit 4 Beinen zu konstruieren, nehmen wir wieder
die Natur zum Vorbild und schauen uns an, in welchen Gangarten sich
Säugetiere fort bewegen.
Die langsamste und sicherste Gangart ist der sogenannte Schritt. Ein Bein
sucht einen neuen Standort, während sich der Körper des Tieres auf drei
Beine stützt. Die Tiere bewegen sich im Kreuzgang mit der Schrittfolge:
rechtes Vorderbein, linkes Hinterbein, linkes Vorderbein, rechtes Hinterbein
vorwärts.
Die schwarzen Flächen stellen die Beine dar, die auf dem Boden stehen, die
weißen Flächen das abgehobene Bein.
Wollen wir diese Gangart für einen Laufroboter verwenden, müssen wir
folgendes bedenken:
Stell dir vor, du sägst an einem Tisch mit 4 Beinen ein Bein ab. Was pas-
siert? Richtig, der Tisch kippt um. Die drei Beine bilden also kein stabiles
Dreibein mehr, wie das bei den Sechsbeinern der Fall war. Das erschwert
die Konstruktion eines vierbeinigen Roboters.
Je schneller sich die Säugetiere fort bewegen, desto instabiler wird ihre
Gangart. Sehen wir uns noch kurz die Gangart „Trab" an. Im Trab werden
die Beine in der Diagonalen synchron abgehoben. Bevor sie aber den
Boden berühren springen die beiden anderen Beine bereits ab. Dies bedeutet,
dass zeitweise der Bodenkontakt ganz verloren geht.
Du kannst dir sicher vorstellen, dass eine Gangart, bei der der Bodenkontakt
zeitweise verloren geht, für ein fischertechnik-Modell, auf dem sich das
Interface und der Akkupack befinden sollen, nicht unbedingt geeignet ist.
Versuchen wir es also mit der Gangart „Schritt".
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4.2 Modell Joe

4.2.1 Die Konstruktion

Baue das Modell so zusammen, wie es in der Bauanleitung ab S. 20
beschrieben ist.
Die Konstruktion der Beine ist gleich wie bei Mike. Die Stellung der Kurbeln,
die die Beine antreiben, muss bei Joe völlig anders sein. Die Kurbeln sind
zueinander um jeweils 90° versetzt. Du musst sie genau so justieren, wie
in der Bauanleitung angegeben. Die Synchronisierung der linken und rechten
Seite erfolgt wieder über die beiden Taster E1 und E2. Damit erhalten wir
die benötigte Schrittfolge.
Damit uns das Modell nicht umkippt, sobald ein Bein angehoben wird, muss
der Schwerpunkt des Modells so liegen, dass das Modell im richtigen Augen-
blick kippt und von dem jeweils gerade entlasteten Bein aufgefangen wird.

4.2.2 Die Programmierung

Bei diesem Modell wollen wir uns mit dem Geradeauslauf begnügen.
Aufgabe 1:
Programmiere Joe so, dass er sich in der Gangart „Schritt" vorwärts
bewegt.
Tipps:
Verwende für jeden Motor einen getrennten Ablauf und synchro-
nisiere die beiden Seiten mit den Tastern E1 und E2.
Benutze E8 als Reset-Taster.
Lösung: