Lok24
17.12.2017, 17:34

+19Containerkran mit mindstorms EV3 – mit 2 Videos (kein MdM)

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Hallo zusammen,

heute möchte ich meinen Containerkran vorstellen, den ich für die Ausstellung „Fantasie und Technik“ in Abtsgmünd gebaut habe.
Insgesamt sind nur die mindstorms-Teile des Sets 31313 (EV3-Brick, 3 Motoren, 2 Sensoren) verbaut.

Das Containerterminal bietet zwei Container-Abstellplätze, einen Bahnanschluss und eine Ladestraße für LWK.

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Beim EV3-Umbau von der Verladestation konnten die Besucher den LKW von Mulde auf Pritsche umbauen oder die Kipploren auf Containertragwagen - oder auch Kabel stecken.

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Wie immer für die sehr Interessierten hier schon mal ein Video
(1:31)



[Die Technik]

Hier die Abteilung, die das Auf/Ab des Greifers steuert. Die vier Fäden des Greifers werden in einem kleinen Schlitten zusammengefasst und dann nur noch ein Seil durch den Motor gezogen.
Wenn der Greifer oben ist (also der schwarze Schlitten ganz links) löst der Touch-Sensor aus und stoppt den Motor.
Nach unten bewegt der Motor sich jeweils für eine bestimmte Anzahl Umdrehungen, dazu später mehr.

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Die zweite Einheit ist der Laufkatzenantrieb für rechts/links. Durch die farbigen Fliesen auf der Kette weiß der IR-Sensor, in welcher Position (Platz 1, Platz 2, Bahn, LWK) sich die Katze gerade befindet (die gelbe ist gerade noch unten links sichtbar)

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Das letzte Element der Bewegung ist die Greiferverstellung. Dazu muss der Greifer mal mit den äußeren, mal mit den inneren Rollen gehoben werden, das geschieht durch eine einfache Verlängerung des Seilwegs; der Sensor wird gespart und eine Rutschkupplung eingebaut.

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Die Laufkatze des Krans mit den Umlenkrollen und der Befestigung der Ketten

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Ganz links sind die vier Seile befestigt und kann ähnlich wie Gitarrensaiten durch Drehen der blauen Pins in der Länge verstellt und damit der Greifer justiert werden

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Der Greifer mit den vier Rollen, wenn die beiden Äußeren/Oberen den Greifer tragen ist er offen, wenn die beiden Inneren/unteren ihn tragen ist er zu.

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Für den EV3-Brick wurde ein kleines Bildchen mit den Funktionen gestaltet.

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Die Funktionen

Ich hatte zwei Programme mit: eines für den Automatikbetrieb, da werden die Container hin- und hergstapelt, und eines für den manuellen Betrieb mit den Brick-Tasten.

Meist lief das Manuelle, und die Besucher konnten beliebig selbst fahren und laden. Der LWK hat hinten einen Anschlag auf der Straße, damit er in Position ist, der Eisenbahnwagen muss mit der orangefarbenen Markierung zwischen die beiden gelben Stangen.

Fragen

Die häufigste (und naheliegendste) Frage war, ob auch zwei Container aufeinandergestellt werden können. Die Antwort: nein. Warum nicht? „Works as designed“, das hat der Erbauer/Programmierer nicht vorgesehen.

Erstaunlich war, dass auch die Kinder darauf kamen, warum das ein etwas anderes Modell brauchte.
Entweder der Kran müsste die vorhandenen Container sehen (Kamera, schlugen die Kinder vor, ich habe dann den IR Sensor ausgepackt), aber dazu müsste das Kamera/Sensorkabel sich mit der Katze bewegen, nicht ganz einfach.

Oder aber: das Programm merkt sich die Positionen. Auch gut, aber dann müsste man beim Programmstart die schon geparkten Container „eingeben“.

Ein Kind schlug vor, immer völlig ohne Container zu starten. Sehr gute Lösung.
(Eine andere Lösung wäre, die Spannung der Schnüre zu überwachen, wenn die plötzlich durchhängen ist der Container „unten“).

Die zweite Frage war, warum, wenn man nach unten fährt, mal auf dem Laster Schluss ist, mal erst am Boden. Auch die Antwort wurde von einigen gefunden: anhand der Farb-Markierungen auf der Kette „weiß“ das Programm, ob es halb oder ganz runter fahren muss.

Das Modell

Natürlich könnte man das Ganze noch mehr auf „Modell“ trimmen, also die Technik verstecken oder noch ein wenig am Styling tun, aber hier sollte die sichtbare und begreifbare Technik im Vordergrund stehen.

Der Betrieb

Trotz der vielen Schnüre lief das Modell ohne größere Probleme. Unfälle gab es eigentlich nur, wenn jemand doch zwei Container stapeln wollte, den Greifer zur Unzeit öffnete oder mit dem Lastwagen wegfuhr, wenn der Greifer noch unten war. Aber sehr, sehr selten.

Mit der Bedienung durch die Tasten hatten die Kinder weder Berührungsängste noch Probleme.

Fazit

Ich und die Besucher waren zufrieden, was will man mehr.

Hier gibt es noch ein Video vom Automatikbetrieb
(2:44)




Ich hoffe, dass mein kleines MOC gefällt und einige anregt, über mehr Bewegung in ihren MOCs nachzudenken.

Grüße

Werner



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Garbage Collector
17.12.2017, 18:45

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Containerkran mit mindstorms EV3 – mit 2 Videos (kein MdM)

Wow. Das Sicht echt top aus. Ich hab mich schon ewig mit einem steuerbaren Containerkran im Minifig-Maßstab abgemüht.

Bisher hatte ich immer die Motoren und Stromversorgung immer auf dem Kran gehabt, wodurch die Kräne immer viel zu groß wurden. Mit dem EV4 geht das natürlich nicht. Schon der SBrick ist da eigentlich zu groß:



Über deine Variante mit "externen" Motoren und Strom werde ich mal schlafen. Tolle Idee!



t-brick
17.12.2017, 19:24

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Containerkran mit mindstorms EV3 – mit 2 Videos (kein MdM)

Super gemacht! Das finde ich mal eine gelungene Anwendung für die Mindstorms-Technik. War sicher einige Tüftelei, bis das dann reibungslos funktioniert hat.


http://www.thilo-schoen.de/lego.html


Lok24
17.12.2017, 19:30

Als Antwort auf den Beitrag von Garbage Collector

Re: Containerkran mit mindstorms EV3 – mit 2 Videos (kein MdM)

Hallo Clemens,

vielen Dank für das Lob.

Warum es ein EV3 ist hatte ich ja erklärt, wegen der Ausstellung.
Es bietet aber durch die Sensoren auch die Möglichkeit, Sicherheiten einzubauen, da die Motoren sonst bei Fehlbedienung alles zerlegen. Und Automatik.

Nun zu deinem Ansatz:
Zuerstmal sehe ich mit großer Freude, dass Du auch die alten Technic-Steine benutzt. Grau ist schick, gab aber meine Bastelkiste nicht her.

Zur Technik: Dir fehlt ja noch ein Motor für den Greifer, also 3 Motoren + Batterie. Damit ist schon mal viel vorgegeben, und noch keine Getriebe o.ä. dabei. Das wird halt nicht beliebig klein, außer man greift auf die alten roten 9V-Micromotoren zurück, aber ich glaube die laufen arg schnell.

Da man für den Greifer ohnehin 4 Seile braucht kann man die auch gut extern unterbringen. Die Katze kann man, statt mit Kette, auch mit einem Endlos-Seil betreiben. Und das am Kran-Bein herunterführen und umlenken.
Dann ist alles "unten". Bauen kann man das sehr kompakt, wenn man den Schlitten weg lässt und die vier Seile aufwickelt.

Nach dem "Automatik"-Greifer von Lego hatte ich hier auch gefragt, aber Ralf war der Meinung der macht nur zu und nicht auf

Evtl. baue ich bei Gelegenheit - auf Basis des jetzigen - mal einen, der die Technik komplett versteckt. Dann kann man auch die ganze Brücke fahren....

Muss jetzt erst mal 0,5mm geflochtene Schnur statt meines ollen Nähzwirns besorgen.

Grüße

Werner



Lok24
17.12.2017, 19:49

Als Antwort auf den Beitrag von t-brick

Re: Containerkran mit mindstorms EV3 – mit 2 Videos (kein MdM)

Hallo Thilo,

t-brick hat geschrieben:

Super gemacht! Das finde ich mal eine gelungene Anwendung für die Mindstorms-Technik.
Recht vielen Dank. Du hast auch meine Verladestation gesehen?

t-brick hat geschrieben:
War sicher einige Tüftelei, bis das dann reibungslos funktioniert hat.
Um ehrlich zu sein: weniger als erwartet.

Ich habe mit den Containern und dem Greifer begonnen. Der war tüftelig.
Wie die Seile zu laufen haben weiß ich jetzt seit als 50 Jahren, als ich schon mit stationären 4,5V-Motoren Kranbrücken gebaut habe.

Brücke bauen, Katze drauf, Rollen rein.
Alles mal mit der Hand bewegt, klappte halbwegs.
Das Seile einfädeln ist halt etwas fummelig.
Aber sie haben so den Transport überstanden, sie können in den Rollen nur in falsche Rille fallen, aber nie von der Achse.

Und dann kommt die große Stunde von mindstorms:
Man flanscht einen Motor mit Sensor irgendwo an und kann ganz langsam probieren, einstellen, Wege festlegen, Laufrichtungen verändern usw.
Nicht auszudenken welche Tüftelei das mit "normalen" Motoren wäre...

Übrigens: Deine Micro-Mittelalter-Städtchen haben einen Ehrenplatz in meiner Link-Liste.

Grüße

Werner



Wolf_Zipp
24.12.2017, 13:59

Als Antwort auf den Beitrag von Lok24

Re: Containerkran mit mindstorms EV3 – mit 2 Videos (kein MdM)

Hallo Werner,

Klasse gemacht !
Die Verriegelung mit dem Seilspanner gefällt mir.

4 Seile auf 4 Rollen zu wickeln kannst du vergessen, die wickeln nie gleichmäßig auf und dann hängt der Flaschenzug schief !



Lok24
24.12.2017, 14:35

Als Antwort auf den Beitrag von Wolf_Zipp

Re: Containerkran mit mindstorms EV3 – mit 2 Videos (kein MdM)

Hallo,

schön, wenn es gefällt.

Ja, das mit den Seilen ist so eine Sache, aber im Prinzip in den Griff zu kriegen.
Durch die Verstellung kann man es gut justieren, zum Transport werden die vier parallelen Seile an mehreren Stellen zwischen je zwei 10er Plates geklemmt.

Schöne Feiertage!

Grüße

Werner