Tipps & Tricks

fischertechnik-Designer

Verwendung der Designer-Dateien als Bauanleitung

Tipp: Einsteigern im Umgang mit dem fischertechnik-Designer legen wir die Tutorials von Andreas Gürten ans Herz (Grundlagen, Fortgeschrittene, Kinematik).

Wie kann ich mir ausgewählte Teile der Modelle anzeigen lassen? Die Designer-Modelle sind teilweise komplex, sodass man einzelne Teile der Modelle schwer erkennen kann, da sie von anderen Bauteilen verdeckt werden.

Lösung: Wir haben die Modelle in mehrere Bauphasen unterteilt, die jeweils inhaltlich zusammengehören. Unter dem Menupunkt „Bauphasen“ kann man die Bauphasen einzeln ein- und ausblenden. Wenn man in den Systemeinstellungen (Menupunkt „Datei“) im Reiter „3D-Fenster“ die Option „Bauteile aus älteren Bauphasen weiß darstellen“ wählt, werden nur die Bauteile der aktiven Bauphase (und späterer) farbig dargestellt.

Wie erhalte ich eine Übersicht der benötigten Bauteile? Eine Bauteileliste hilft, um vor Beginn der Konstruktion sicherzustellen, dass man über alle benötigten Bauteile verfügt. Auch beim Nachbau ist es hilfreich, eine Bauteileliste zur Hand zu haben.

Lösung: Für alle fünf Modelle im Buch haben wir je eine Bauteileliste erstellt; sie kann auf der Seite Material heruntergeladen werden. Für alternative Konstruktionen, die wir mit einer Designer-Datei veröffentlichen, kann die Bauteileliste unter dem Menupunkt „Datei“ („Drucken“/“Einzelteilübersicht“) ausgedruckt werden. Auch die in einer einzelnen Bauphase benötigten Bauteile lassen sich in Erfahrung bringen: Unter dem Menupunkt „Bauphasen“ muss man „Bauteile der Bauphase zeigen“ auswählen; dann werden die benötigten Bauteile in einem eigenen Fenster angezeigt und können als Grafikdatei gespeichert werden.

IR-Fernsteuerung

Kapitel 3 (Der Buggy) und Kapitel 4 (Der Flitzer)

Tipp: Statt der TV- oder HiFi-Fernbedienung aus dem eigenen Haushalt kann man auch eine „Ersatz-Fernbedienung“, eine Universal-Fernbedienung oder eine simple IR-Fernbedienung aus dem Elektronikhandel verwenden.

Kommt es bei der IR-Fernsteuerung – bei geringer Entfernung, wenig Störlicht und vollen Batterien – zu fehlerhaftem Empfang? Dann kann das an der Treiberbibliothek liegen. Die Arduino-IDE wird mit der IR-Bibliothek „RobotIRremote“ ausgeliefert, die eine ältere Version der IRremote-Bibliothek von Ken Shirriff enthält, und beim Kompilieren vorrangig eingebunden wird.

Lösung: Damit bei der Übersetzung die aktuelle Bibliothek IRremote verwendet wird, muss man die Standard-Bibliothek RobotIRremote aus dem Arduino-Programmverzeichnis (Arduino\libraries\RobotIRremote) löschen. (Sie kann bei Bedarf wieder über Github nachinstalliert werden.)

Werden bei einem Tastendruck auf der Fernsteuerung unterschiedliche Werte empfangen? Manche Fernsteuerungen senden bei längerem Tastendruck nach dem Tasten-Code „0xFFFFFFFF“ als Wiederholungssignal. Außerdem gibt es Fernsteuerungen, bei denen die Tasten-Codes alternieren – beim zweiten Tastendruck wird ein anderer Wert geliefert.

Lösung: Das Wiederholungssignal kann man herausfiltern oder nutzen, wenn die gedrückte Taste mehrfach ausgewertet werden soll (bspw. für eine Geschwindigkeitserhöhung oder -verringerung). Bei alternierenden Codes kann mit der Taste etwas ein- und bei erneutem Tastendruck wieder ausgeschaltet werden.

fischertechnik-Servos

Kapitel 4 (Der Flitzer)

Achtung: fischertechnik hat zum Mai 2015 den Lieferanten der Micro-Servos gewechselt. Daher sind ältere Servohalter und Servohebel (links) und aktuelle (rechts) nicht identisch: Die älteren Servohalter haben kleine „Nasen“, und ältere Servohebel passen nur auf kleinere Abtriebsritzel (siehe rote Markierungen). Der aktuelle Standard sind Servohebel für Ritzel mit 4,9 mm Durchmesser („Servohebel D“).

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Mein Servo reagiert nicht mehr – was kann ich tun? Die fischertechnik-Servos haben ein Metallgetriebe. Am Antrieb befindet sich jedoch ein Kunststoff-Zahnrad, dessen Zähne bei Überlast „abgeschliffen“ werden.

Lösung: Servos stellen das Abtriebsritzel mit einem erheblichen Drehmoment auf die gewünschte Position ein. Stoßen sie auf Widerstand, versuchen sie das zu korrigieren – und ziehen dabei viel Strom. Irgendwann gibt entweder der Servo nach oder das Getriebe. Daher sollte ein Servo nicht über einen mechanischen Anschlag hinaus (wie ihn beispielsweise der Servo-Halter vorgibt) eingestellt werden.

Geht ein Servo doch einmal in die „ewigen Maker-Jagdgründe“ ein, ist fischertechnik sehr kulant und ersetzt in der Regel eingeschickte defekte (Original-) Servos. War der Servo älterer Bauart, kann es sein, dass der Ersatz-Servo nicht mehr zu Servohebel und Servohalter passt. Bei alten Servohaltern kann man mit einem scharfen Messer die seitlichen „Nasen“ vorsichtig abtrennen und sie so passend machen. Bohrt man hingegen einen alten Servohebel auf, damit er auf das (größere) Ritzel des aktuellen Servos gesteckt werden kann, verliert man die innen liegenden Zähne. Daher ist in diesem Fall die Nachbestellung eines neuen Servohebels zu empfehlen.

Die fischertechnik-Servos sind mit 40 Euro nicht gerade ein Schnäppchen. Gibt es kompatible Alternativen?

Lösung: Der fischertechnik-Servo ist ein S09012MG von Longtai Aviation Electronic Technology Co., Ltd. Tatsächlich gibt es baugleiche Micro-Servos für unter 10 Euro. Aber – wie so oft – liegt der Teufel im Detail.

Der chinesische Hersteller FeeTech bietet mit dem FT90M einen mit dem aktuellen fischertechnik-Servo Maß-identischen Servo mit Metallgetriebe an, der für unter 10 Euro erhältlich ist. Allerdings ist das Abtriebszahnrad kleiner; darauf passt nur der alte Servohebel (getestet). Auch der MG90S, ein verbreiteter und günstiger Micro-Servo mit Metallgetriebe und halbtransparentem Gehäuse, passt in den aktuellen Servo-Halter und Servo-Hebel; die beiden „Zangen“ schnappen allerdings nicht ein, weil die seitlichen Befestigungsstege einen halben Millimeter dicker sind als beim fischertechnik-Servo (getestet).

Nach dem Datenblatt ebenfalls identische Maße und ein Metallgetriebe hat der Servo GS-9025MG von Goteck; hier stimmt auch der Durchmesser des Abtriebszahnrads mit dem aktuellen Servo überein (nicht getestet).

Stiftabsenkung und
HP-GL-Konvertierung

Kapitel 5 (Der Plotter)

Tipp: Die Präzision des Plotters hängt an der Mechanik: fest sitzende Bausteine, eine exakte Justierung des Schreibkopfs und ein gut eingespannter Papierbogen sind dabei besonders wichtig.

Entstehen beim Absenken oder Anheben des Stifts kleine „Nasen“ in der Zeichnung? Berührt der Stift in der Absenk- oder Anhebebewegung das Papier, kann es dazu kommen, dass eine Linie zu früh begonnen oder unerwünscht fortgesetzt wird.

Lösung: Spannt man das Papier fest auf die Bauplatte und unterlegt man es z. B. mit einem DIN-A5-großen Stück Kunststoff, dann berührt bei passender Wahl des Absenkwinkels der Stift nur knapp die Schreibfläche und es kommt beim Absenken oder Anheben nicht zu einer Verlängerung der Linie, weil bspw. das Papier vom Stift nach unten gedrückt wird. Durch Veränderung der Konstanten „Delay“ im Sketch kann außerdem die Wartezeit des Plotters beim Absenken oder Anheben des Stifts (in ms) angepasst werden, bevor der Schreibkopf weiterbewegt wird.

Wird eine in HP-GL konvertierte Vektorgrafik nicht korrekt ausgedruckt? Eine Ursache kann sein, dass einige HP-GL-Konverter (oder Export-Funktionen) bei direkt aufeinander folgenden PA-, PR- oder PD-Befehlen das Befehlskürzel weglassen. Der HP-GL-Parser des Plotters erwartet es aber zu Beginn eines Kommandos und überspringt „überflüssige“ Parameter.

Lösung: Als „Fingerübung“ kann man einen kleinen Konverter programmieren, der das jeweils letzte eingelesene Befehlskürzel wiederverwendet, wenn weitere Parameter folgen, und den (nun syntaktisch korrekten) Befehl in eine neue HP-GL-Datei schreibt. Alternative: Vektorgrafik mit einem anderen Konverter in HP-GL umwandeln.


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