Zu allen im Buch vorgestellten Grundmodellen finden sich hier Links zu den Datenblättern der verwendeten Sensoren und Aktoren, fischertechnik-Bauteillisten, 3D-Bauanleitungen, Verweise auf die verwendeten Arduino-Bibliotheken, Bezugsquellen für Spezialteile, alle Arduino-Sketche aus dem Buch, Literaturhinweise und Hinweise auf empfehlenswerte weiterführende Materialien. Zu einigen unserer Roboter-Modelle haben wir auch Sketche für den ftDuino von Till Harbaum und das Uno F5 Shield von didacta advance ergänzt.
Die 3D-Bauanleitungen wurden mit dem fischertechnik-Designer entwickelt. Sie können mit dem kostenlosen Viewer (Mac OS) oder der Demo-Version (Windows) genutzt werden.
Für den Bezug der Controller, Sensoren und elektronischen Bauteile sowie Drahtbrücken, Kupplungsbuchsen etc. empfehlen wir den lokalen Elektronik-Händler oder spezialisierte Online-Shops wie Watterott, Reichelt, Sertronics, Conrad, Pollin, makershop, Eckstein.
In den folgenden Abschnitten findet sich für jeden der fünf Roboter jeweils eine Liste der für den Nachbau benötigten fischertechnik-Bauteile; es gibt auch eine konsolidierte Gesamt-Bauteilliste. fischertechnik-Einzelteile erhält man zuverlässig unter anderem bei Santjohanser (neu) und bei fischerfriendsman (neu und gebraucht). Meist sind auch Konstruktionsvarianten möglich, wenn einzelne Bauteile fehlen.
Hinweis: Einige der Dateien sind im Zip-Format zusammengefasst und komprimiert. Der Download gelingt am Einfachsten über die rechte Maustaste („Link speichern unter“).
Der Arduino
Bezugsquellen, Links und Literatur.
- Bezugsquellen:
- Arduino-Gehäuse von Sunfounder: z. B. über Amazon
- ftDuino: z. B. über Santjohanser
- Adafruit Motor Shield v2.3: unbedingt Stacking Headers mitbestellen!
- Klinkenstecker-Adapter (3,5 auf 5,5 mm): bei fischerfriendsman (zum Anschluss eines aktuellen fischertechnik-9V-Netzteils am Arduino)
- Links in Text und Fußnoten:
- Arduino-Projekt: https://www.arduino.cc/
- ftDuino: https://www.ftduino.de/
- Literatur:
- Microchip (Atmel): ATmega328/P. Datasheet, Rev. B, 11/2016
- Christian Bergschneider, Stefan Fuss: Alternative Controller (3): Der ftPi – ein Motor Shield für den TX(T). ft:pedia 2/2016, S. 68-72.
- Stefan Brunner: Die Ein- und Ausgänge des TX Controllers. ft:pedia 4/2012, S. 24-31.
- Till Harbaum: ftDuino – Open Source trifft Konstruktionsbaukasten. ft:pedia 1/2018, S. 85-91.
- Microchip (Atmel): ATmega16U4/32U4. Datasheet, Rev. 7766J, 04/2016.
- Till Harbaum: Schwarze, graue und sonstige Motoren am ft:Duino. ft:pedia 2/2018, S. 50-54.
- Till Harbaum: ftDuino – ein fischertechnik-kompatibler Arduino. Bedienungsanleitung.
- Lady Ada: Adafruit Motor Shield V2. Adafruit Industries, 20.01.2020.
- Empfehlenswerte Links:
- Tobias Frick, Reinhard Fritsch, Martin Trick: Einführung in Mikrocontroller – Der Arduino als Steuerzentrale. Schülerforschungszentrum Bad Saulgau, 11.09.2017.
Die Programmierung
Links und Literatur.
- Links in Text und Fußnoten:
- Arduino-IDE: https://www.arduino.cc/en/Main/Software
- Arduino-Bibliotheken: https://www.arduinolibraries.info/
- Bibliothek SoftPWM: https://www.arduinolibraries.info/libraries/soft-pwm
- Biblothek Adafruit Motor Shield v2: https://www.arduinolibraries.info/libraries/adafruit-motor-shield-v2-library
- Literatur:
- James M. Fiore: Embedded Controllers using C and Arduino, v2.1.4, 18.04.2020
- NXP Semiconductors: The I²C-Bus Specification and User Manual. Rev. 6, 04.04.2014.
- Susan C. Hill, Joseph Jelemensky, Mark R. Heene: Queued Serial Peripheral Interface for use in a Data Processing System. United States Patent, No. 4.816.996. 28.03.1989.
- Arduino: Language Reference. arduino.cc.
- Gavin Smith: Arduino Cheat Sheet. V.02c.
- Julien Bayle: C Programming for Arduino. Packt Publishing, May 2013.
- James M. Fiore: Laboratory Manual Embedded Controllers using C and Arduino, v2.3.5, 18.04.2020.
- Hilfreiche Links:
- Arduino-Befehlsreferenz des deutschen Arduino-Forums: Arduino-Referenz
- Aktuelle Übersicht der „offiziellen“ Arduino-Bibliotheken: Arduino Library List
Der Buggy
3D-Modell, Bauteilliste, Datenblätter, Links, Sketche und Literatur.
- Konstruktion, Programmierung:
- Buggy-Modell (Designer-Datei)
- Einzelteilübersicht Buggy
- Anleitung für den Bau einer Arena (Spurfolger)
- Arduino-Sketche
(Sketch-Varianten für das Uno-F5-Shield: Uno-F5-Sketche,
ArduinoBlue-Steuerung: ArduinoBlue-Sketche)
- Sensoren, Aktoren und Datenblätter:
- IR-Empfängerdiode: VS1838, TSOP4838, TL1838
- Nunchuk:
- Wireless (kabellos): diverse Angebote, u. a. bei Amazon (Logic3), eBay
- Adapterplatine: Arduino Grove Nunchuk (Anschlusskabel), WiiChuk Adapter DFRobot , Nunchucky Wii Solarbotics
- Ultraschallsensor: HC-SR04
- Kamera: Pixy, Pixy2
- LED-Display: TM1637
- Links in Text und Fußnoten:
- IR-Bibliothek von Ken Shirriff: https://www.arduinolibraries.info/libraries/i-rremote
- Nunchuk-Bibliothek von Gabriel Bianconi: https://github.com/GabrielBianconi/arduino-nunchuk
- Pixy-Bibliothek, PixyMon und Pixy-Firmware: http://cmucam.org/projects/cmucam5/wiki/Latest_release, Erläuterung der Arduino-Bibliothek: https://docs.pixycam.com/wiki/doku.php?id=wiki:v1:arduino_api
- Pixy2-Bibliothek, PixyMon v2 und Pixy2-Firmware: https://pixycam.com/downloads-pixy2/
- TM1637-Bibliothek von Avishay Orpaz:
https://www.arduinolibraries.info/libraries/tm1637
- Literatur:
- BBC: Everything under Control. 8. Folge der Sendereihe »Making the most of the Micro«, ausgestrahlt am 28.02.1983.
- Dirk Fox: I²C mit dem TX – Teil 4: Nunchuk-Fernsteuerung. ft:pedia 2/2013, S. 41-49.
- Cytron: HC-SR04 Ultrasonic Sensor. Product User’s manual, V1.0, Cytron Technologies, May 2013.
- KT-electronic: Ultraschall-Messmodul HC-SR04. Januar 2012.
- Dirk Fox: Impulsmessung mit dem TX(T). Tipps & Tricks, ft:pedia 2/2017, S. 36-40.
- Standex Meder Electronics: Reed Technologie. 20.11.2014.
- Titan Micro Electronics: LED Drive Control Special Cirquit. TM1637. Datasheet, v2.4.
- Axel Chobe: 7 Segmenteanzeige TM1637. 13.09.2017.
- Dirk Fox: fischertechnik-Roboter mit Arduino (Teil 1): Smartphone-Steuerung über BLE. ft:pedia 3/2020, S. 93-100.
- Helmut Jawtusch: fischertechnik-Roboter mit Arduino (Teil 4): Buggy-Steuerung mit dem ftDuino. ft:pedia 4/2021, S. 73-74.
- Empfehlenswerte Links:
- Adafruit: IR Sensor. Lady Ada, 09.04.2019
- Simon Inns: Beep Bot. 3D-Druck-Nachbau des originalen ft-BBC-Buggy von 1983. Github/Thingiverse, 16.05.2020.
Der Flitzer
3D-Modell, Bauteilliste, Bezugsquellen, Datenblätter, Bibliotheken, Sketche, Literatur und Links.
- Konstruktion, Programmierung:
- Flitzer-Modell (Designer-Datei)
- Einzelteilübersicht Flitzer
- Anleitung für den Bau einer Fahrbahn
- Arduino-Sketche
(ArduinoBlue-Steuerung: ArduinoBlue-Sketche)
- Bezugsquellen:
- fischertechnik-kompatible Servos: siehe unter Tipps & Tricks
(Servohebel und Servohalter gibt es als Einzelteile bei santjohanser und fischerfriendsman) - Kugellager für Schneckenmutter bei fischerfriendsman
- Reifen 65, Felge 45 (43) bei fischerfriendsman
- Encodermotoren bei fischerfriendsman
- fischertechnik-kompatible Servos: siehe unter Tipps & Tricks
- Sensoren, Aktoren und Datenblätter:
- Joystick: KY-023
- Sende-/Empfangsmodul 433 MHz: FS1000A (XY-FST, XY-MK-5V) oder als Empfängermodul RXB8
- LED-Anzeige: Microbot I2C Circular LED Bar, Datenblatt
- Arduino Prototype Shield: Adafruit Prototype Shield
- Sharp IR-Abstandssensor: GP2Y0A21YK0F
- Time of Flight-Sensor: VL53L0X, Datenblatt
- Digitaler IR-Sensor: KY-033
- Grayscale Sensor: SKU SEN0147
- Links in Text und Fußnoten:
- Bibliothek RC-Switch von Suat Özgür:
https://www.arduinolibraries.info/libraries/rc-switch - Bibliothek zur Circular LED Bar (Microbot):
https://www.microbot.it/sketches/PCA9635.zip - Bibliotheken zum Lidar-Sensor VL53L0X:
https://www.arduinolibraries.info/libraries/adafruit_vl53-l0-x (Adafruit) oder https://www.arduinolibraries.info/libraries/vl53-l0-x (Pololu)
- Bibliothek RC-Switch von Suat Özgür:
- Literatur:
- Government Accountability Office (GAO): Vehicle Cybersecurity: DOT and Industry Have Efforts Under Way, but DOT Needs to Define Its Role in Responding to a Real-world Attack. GAO-16-350. 24.03.2016.
- Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur: Strategie automatisiertes und vernetztes Fahren. Referat Z32, 2015.
- Verband der Automobilindustrie (VDA): Automatisierung – Von Fahrerassistenzsystemen zum automatisierten Fahren. September 2015.
- Dirk Fox, Thomas Püttmann: Technikgeschichte mit fischertechnik. dpunkt.verlag, Heidelberg 2015.
- NXP Semiconductors: PCA9685. 16-channel, 12-bit PWM Fm+ I2C-bus LED controller. Product Data Sheet, Rev. 4, 16.04.2015.
- Dirk Fox, Johann Fox: Impulsmessung mit dem TX(T). ft:pedia 2/2017, S. 36-40.
- Sertronics: 433 MHz Sender & Empfänger Superregeneration Modul FS1000A XY-FST XY-MK-5V. Datenblatt.
- Jim Meininghaus: Die Geschichte des Tempomaten – Wie ein Blinder das Autofahren veränderte. Motor-Talk. 03.03.2014.
- Ralph R. Teetor: Speed control device for resisting operation of the accelerator. US Patent No. 2519859A.
- Sharp: GP2Y0A21YK0F. Datasheet, E4-A00201EN, 01.12.2006.
- STMicroelectronics: VL53L0X – World’s smallest Time-of-Flight ranging and gesture detection sensor. Datasheet v2, April 2018.
- Dirk Fox: fischertechnik-Roboter mit Arduino (Teil 1): Smartphone-Steuerung über BLE. ft:pedia 3/2020, S. 93-100.
- Arnoud van Delden: fischertechnik-Roboter mit Arduino (Teil 2): 2,4-GHz-Fernbedienung mit dem PS2-Gamepad. ft:pedia 4/2020, S. 58-63.
- Arnoud van Delden: fischertechnik-Roboter mit Arduino (Teil 3): Steuerung mit dem Joystick Shield. ft:pedia 1/2021, S. 119-127.
- Videos zur Geschichte des autonomen Fahrens:
- Vision von General Motors zu „Driverless Cars“ (mit Kabeln in der Fahrbahn) von 1956: https://youtu.be/F2iRDYnzwtk
- Driverless Car Test Citroën DS, 1960 (GB, Kabel in Fahrbahn): https://youtu.be/MwdjM2Yx3gU
- Autonomer Mercedes von Ernst Dickmann (Projekt VaMoRs, Uni München, 1986-2003): https://youtu.be/I39sxwYKlEE
- Autonomes Fahrzeug von Bosch und FhG aus dem Jahr 1993: https://youtu.be/JTnBiTIvGqY
- Kurze Geschichte autonomer Fahrzeuge der Carnegie Mellon University (1998): https://youtu.be/2KMAAmkz9go
- Darpa Grand Challenge Challenge (2004): https://youtu.be/P__fbWm6wlg
Der Plotter
3D-Modell, Bauteilliste, Bezugsquellen, Datenblätter, Bibliotheken, Sketche, Links und Literatur.
- Konstruktion, Programmmierung:
- Plotter-Modell (Designer-Datei)
- Einzelteilübersicht Plotter
- Beispiel-HP-GL-Dateien
- Arduino-Sketche
- Bezugsquellen:
- Micro-SD-Karte (mit SD-Adapter): z. B. SanDisk
- DXF-Vektorgrafiken zum freien Download: https://dxf-world.de/
- HP-GL-Viewer: https://hpglviewer.com/
- HP-GL-Online-Converter: https://convertio.co/de/dxf-plt/
- Sensoren, Aktoren und Datenblätter:
- Links in Text und Fußnoten:
- Arduino-SD-Card-Bibliothek und -Befehlsreferenz:
https://www.arduinolibraries.info/libraries/sd, https://www.arduino.cc/en/Reference/SD
- Arduino-SD-Card-Bibliothek und -Befehlsreferenz:
- Literatur:
- XY-Schreiber, Clubheft 4/1977, S. 8-10.
- fischertechnik: Bauanleitung Plotter/Scanner (30571). 1985.
- Ulrich Müller: Der Plotter/Scanner 30 571 von 1985. ftComputing.
- fischertechnik: Experimentierbuch Profi Computing (36069). Pflaum-Verlag, München 1991, S. 127-137.
- Ulrich Müller: Profi Computing von 1991: Plotter/Scanner. ftComputing.
- David Holtz: Ein Plotter für Polarkoordinaten. ft:pedia 2/2018, S. 38-49. YouTube-Video: https://youtu.be/u6XwKxZuxqk.
- Martin Romann: Gedanken zum Präzisionsplotter, 05.09.2003.
- Dirk Fox: HP-GL-Plotter (Teil 1). ft:pedia 4/2011, S. 26-34.
- Dirk Fox: HP-GL-Plotter (Teil 2). ft:pedia 1/2012, S. 4-12.
- Lady Ada: Micro SD Card Breakout Board Tutorial. Adafruit Industries, 21.09.2019.
- Hewlett-Packard: HP-GL Graphics Language, Chapter 9, Revision C, 29.10.1999.
- Hewlett-Packard: HP-GL Programmer’s Reference Manual, 1984.
- Hewlett-Packard: The HP-GL/2 and HP RTL Reference Guide. A Handbook for Program Developers. Hewlett Packard, Second Edition, September 1996.
- Hewlett-Packard: PCL 5 Printer Language Technical Reference Manual, Part II: An Introduction to HP-GL/2 Vector Graphics. Hewlett Packard, 1999.
- Jack E. Bresenham: Algorithm for computer control of a digital plotter. IBM Systems Journal 4, 1 (1965), S. 25-30.
Der Greifer
3D-Modell, Datenblätter, Sketche, Literatur.
- Konstruktion, Programmierung:
- Greifer-Modell (Designer-Datei)
- Einzelteilübersicht Greifer
- Arduino-Sketche, ftDuino-Sketche
- Sensoren, Aktoren und Datenblätter:
- Lineare Potentiometer: PC16BU mit 10 kOhm (OMEG)
- Literatur:
- fischerwerke: Bauanleitung Trainingsroboter. fischertechnik Computing (30572), 1985.
- Meccano Magazine: An Automatic Block Setting Crane. XXIII, No. 3 (1938), S. 172.
- Griffith P. Taylor: The Robot Gargantua. Constructor Quaterly, 70 Seiten.
- Reuben Hoggett: 1937 – The Robot Gargantua – “Bill” Griffith P. Taylor – (Australian/Canadian).
- Édouard Lucas: Le calcul et les machines a calculer. Revenue Scientifique, 18.10.1884, S. 482-496. Englische Übersetzung: Calculating machines, Popular Science Monthly XXVI, S. 441-452.
Der Delta
3D-Modell, Bezugsqellen, Datenblätter, Sketche, Literatur.
- Konstruktion, Programmierung:
- Delta-Modell (Designer-Datei)
- Einzelteilübersicht Delta
- Arduino-Sketche
- Material:
- Messpapier zur Überprüfung der Positionsgenauigkeit
- Aktoren, Datenblätter, Bezugsquellen:
- Elektromagnet ZYE1-P20/15, erhältlich z. B. über ebay, amazon.
- Pololu A-Star 32U4 micro: Users Guide
- Kugeln aus Wälzlagerstahl: erhältlich z. B. bei Kugel-Winnie
- Literatur:
- Laure-Anne Pessina: Reymond Clavel, creator of the Delta Robot, reflects on his career. Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne, School of Engineering.
- École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL): Delta Robots @EPFL. Youtube.
- Clavel Reymond: Device For Displacing And Positioning An Element In Space. Patent-Nr. WO 1987/003528 A1, 18.06.1987.
- Reymond Clavel: Device for the movement and positioning of an element in space. Patent-Nr. US4976582A, 11.12.1990.
- ABB: High Speed Pancake stacking with Flexpicker Robots. Youtube.
fischertechnik-Roboter mit Arduino 