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Willkommen beim Wiki des Mechatroniklabors an der Hochschule Hamm-Lippstadt.
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Willkommen beim Wiki der Mechatroniklabore an der Hochschule Hamm-Lippstadt, Campus Lippstadt.<br>
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[[Projektwerkstatt]] und [[Rapid_Prototyping_Labor | Rapid Prototyping Labor (3D-Druck)]]


== News ==
*[[HSHL_Science_Slam_2024| Science Slam am 11.04.2024]]
*[[Arduino_Praxiseinstieg_WS_23/24| MTR Informatik Praktikum 1: Arduino WS&thinsp;23/24]]
*[[Kategorie:Arduino| Einstieg in die Welt des Arduino Uno R3]]


<span style="color: red; font-size:200%;">
*[[MATLAB-Befehle| Sammlung nützlicher MATLAB-Befehle]]
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<!--*[[Semesterbegleitendes MATLAB Tutorium]]-->
</span>
*[[Angebote für Schulen]]
<!--
*[[Projekt_Alf_–_Mobile_Robotik|Projekt Alf – Mobile Robotik]]
*[[Studieninfotag_2022|Studieninformationstag 2022]]
*[[Jobbörse: TutorInnen gesucht]]
*[[AlphaBot_SoSe23|Informatik Praktikum 2: AlphaBot]]
*[[Projekt_Mechatronik-Baukasten| Projekt "Mechatronik-Baukasten" für MTR Erstsemester]]


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  [[Mechatronik-Projektmesse 2019 |Vorhang auf: Mechatronik-Projekte live]] am 18.01.2019




== Allgemeines ==
  Tutoren für Wintersemester 2019/2020 gesucht:


=== Komponenten ===
  * Informatik I Praktikum (MTR)
  * Matlab Vorkurs
  * Matlab Tutorium (semesterbegleitend)
  * Nao Robotik
  * E-Lab
-->


<!--  [[Matlab/Simulink Workshop]] zum Thema sfunction am 5.11.-06.11. -->
<!-- 19.11.14 - Das Wiki zieht um! DOWNTIME: 10 Uhr -->


==== Schrittmotor ====
== [[:Kategorie:Labore_LP1|Labore LP1]] ==


Ein Schrittmotor ist ein Synchronmotor. Der Rotor kann durch ein gesteuertes, schrittweise rotierendes elektromagnetisches Feld der Statorspulen um einen minimalen Winkel (Schritt) gedreht werden. Es kann in mehreren Schritten jeder Drehwinkel, wenn er ein Vielfaches des minimalen Drehwinkels ist, realisiert werden.  
== Mechatronik Online ==
* [https://www.facebook.com/NeuigkeitenAusForschungUndLehre?ref=hl Neues aus Forschung und Lehre aus Facebook]
* [https://www.facebook.com/pages/Systems-Design-Engineering/271073519639559?ref=hl Systems Design Engineering auf Facebook]
* [https://www.youtube.com/channel/UCQoqxgdBKWY9SVBkQp0w4-A Mechatronik YouTube-Kanal]


Mit einem Schrittmotor kann man ohne aufwendige Wegstreckenerkennung genaue Positionen anfahren. Da Schrittmotoren exakt dem außen angelegten Feld folgen können, ist ein Betrieb ohne Sensoren zur Positionsrückmeldung möglich. Da alle Schritte im Links- und Rechtslauf gezählt werden, erkennt die Elektronik immer die exakte Position der Achse. Wie groß ein Schritt ist, hängt vom jeweiligen Motor ab, aber zumeist beträgt ein Schrittwinkel 1.8°, sodass mit 200 Schritten eine Umdrehung realisiert werden kann.  
== [[Datei:Ezgif-3-aa149494be25.gif]] [[Studentische Arbeiten]] ==
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AMR Uebersicht.jpg | verweis=Offene Themen von Prof. Schneider|Autonome Mobile Roboter
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Man unterscheidet grundsätzlich zwei verschiedene Schrittmotormodelle. Der unipolare
== Forschungsgruppen ==
Schrittmotor hat zwei Spulen mit einem jeweiligen Mittelabgriff. Für ihn ist eine Spannung ausreichend. Der bipolare Schrittmotor hat mit vier Spulen und polt die Spannungen kontinuierlich um.
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RobotikAutonomeSysteme Hingucker.JPG | verweis=Robotik_und_autonome_Systeme|Robotik und autonome Systeme
AlphaBot.png | verweis=Praxissemester Projektteam WS2021|Projektteam WS20/21
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Wird ein Schrittmotor durch ein externes Lastmoment oder durch die anzutreibende Masse beim starken Beschleunigen überlastet, kann der Rotor dem Drehfeld nicht mehr folgen. Es werden Schritte übersprungen und eine korrekte Information über die aktuelle Position des Rotors ist nicht verfügbar. Bei einem solchen Schrittverlust springt der Motor in die vorherige oder nächste Position gleicher Phase. Auftretende Schrittverluste summieren sich und führen dann zu einer ungenauen Positionierung.
== Projekte ==
Für höhere Geschwindigkeiten ist ein sanftes Anfahren und Verzögern zu empfehlen, um einen Schrittverlust zu vermeiden.  
<!-- Prof. Göbel vom 09.02.2016: Modus "packed-overlay" funktioniert noch nicht wie auf [https://de.wikipedia.org/wiki/Hilfe:Galerie] beschrieben. -->
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Matrix.jpg                              | verweis=:Kategorie:Projekte|Übersicht über alle Projekte


Die Kenngrößen eines Schrittmotors:
Produktionstechnik.jpg                  | verweis=Praktikum_Produktionstechnik|Praktikum Produktionstechnik (GPE)


• Schrittwinkel, das heißt der Winkel für einen Vollschritt. Ein Vollschritt tritt bei der Umschaltung des Stromes von einer Wicklung auf die nächste auf.
CNC_Maschine_nach_Neukonstruktion_gerendert.JPG                | verweis=3D-CNC-Bearbeitungsmaschine|3D-CNC-Bearbeitungsmaschine


• Phasenanzahl
Gesamte MPS Anlage.JPG                  | verweis=Modulares_mechatronisches_Produktionssystem_(MPS)_zur_Fertigung_eines_Pneumatikzylinders|MechatronischesProduktionsSystem


• Schrittanzahl n pro Umdrehung
Anlage.png                              | verweis=Automatische Legostein-Montieranlage|Automatische Legostein-Montieranlage


• maximaler Strangstrom I
WikiBildVorne.JPG                        | verweis=Fachpraktikum Elektrotechnik|Projekte in Praktika der Elektrotechnik (MTR)


• ohmscher Spulenwiderstand R
Fahrzeug.jpg                            | verweis=Praktikum SDE|Praktikum SDE: Autonom fahrendes Fahrzeug


• Spuleninduktivität L
Legozaehlmaschine V2.png                | verweis=Legoteil_Zählmaschine|Praktikum SDE: Lego-Zählmaschine


• Drehmoment im Stand (Haltemoment) für einen gegebenen Strom und Drehmomentverlauf mit steigender Drehzahl
AlphaBot.png      | verweis=Informatikpraktikum MTR|Informatikpraktikum MTR


• Wicklungsanschlussgestaltung (ohne Mittelanzapfung, mit Mittelanzapfung, mit gemeinsamer Mittelanzapfung)
Segway_Body.jpg                          | verweis=Seminar SDE|Seminar SDE


Quellen:
Legoteilerkennung_A_Flächenerkennung.png | verweis=Digitale Signal- und Bildverarbeitung|Digitale Signal- und Bildverarbeitung
http://de.wikipedia.org/wiki/Schrittmotor
http://www.wolfgang-back.com/PDF/Schrittmotor.pdf
http://www.rn-wissen.de/index.php/Schrittmotoren


==== Gecko Drive ====
Wuerfel.jpg                              | verweis=BSE|Projekte im Masterstudiengang ''Business and Systems Engineering''


Der Gecko Drive ist ein Treiber, mit dem ein Schrittmotor angesteuert werden kann. Der Regler im Gecko arbeitet analog und nicht über einen Microcontroller. Die interne Schaltung besteht aus einigen digitalen Standard-IC's (Zähler, Addierer, Flip-Flops, Schmitt-Trigger-Nand-Gatter), OPVs, DA-Wandlern und einigen passiven Bauteile. Über Potentiometer lassen sich P und D einstellen, I ist dagegen festgelegt.
Datei:Delphi.png                        | verweis=Multisensorsysteme |Multisensorsysteme
Die optoentkoppelten Eingänge bei Geckodrives sollten nicht gegen Masse, sondern gegen +5V geschaltet werden. Über DIP-Schalter kann man den maximalen Motorstrom einstellen, der bis 7A betragen kann.
Sobald die Encoderposition 128 Schritte außerhalb des Sollwertes liegt, tritt ein Following Error auf. Der Gecko schaltet ab und es muss ein Neustart durchgeführt werden.


Die Kenngrößen des Gecko Drive G201X:
Datei:ST.jpg                            | verweis=Sensortechnik |Sensortechnik


• Zulässige Versorgungsspannung: 18 – 80 VDC
Mini-ardumower-2wd-experimentier-und-lernbausatz-forschungsbausatz-5.jpg  | verweis=Projekt ArduMower|Projekt ArduMower


• Anzahl der Phasen: 2
Datei:Zweiarmrobotersystem_UR10_in_RoboDK.JPG                              | verweis=Robotik_und_Automatisierung|Robotik und Automatisierung


• Zulässiger Frequenzbereich: 0.01 Hz bis 300 kHz
Datei:Systems_Design_Engineering_-_Seminaraufgabe_mit_V-Vordergrund.jpg    | verweis=Kategorie:BSE/SDE|BSE: Projekte in SDE


• Zulässige Betriebstemperatur: 0 – 70 °C
<!-- Datei:Postauto.png    | verweis=Systems_Design_Engineering_-_Seminaraufgabe_SoSe_2022:_Energiehaushalt_eines_E-Fahrzeugs|BSE/SDE: V-Modell mit Energiehaushalt E-Fahrzeug -->


• Zulässiger Motorstrom. 0 - 7 A
Datei:RBS13805-Waveshare-JetRacer-Ai-Kit-Roboter-Bausatz-1 600x600.jpg    | verweis=JetRacer|Projekt JetRacer


• Verlustleistung: 1 - 13 W
Datei:Waveshare JetRacer Professional ROS AI Kit.png    | verweis=Kategorie:JetRacer ROS AI Roboter|Projekt JetRacer ROS AI Kit
Datei:Waveshare jetbot-ros-ai-kit-1.jpg  | verweis=Kategorie:JetBot ROS AI Roboter|Projekt JetBot ROS AI Kit
</gallery>


• Motorinduktiviät: 1 – 50 mH
== [[Virtuelle Lehrveranstaltungen]] ==


• Zulässige Eingangsfrequenz:  0 - 200 kHz
== Wichtige Kategorien ==


• Zulässige Signalspannung: 3.3 - 5 VDC
<gallery mode="packed-overlay">
Dspace-squarelogo.png  | verweis=:Kategorie:dSPACE|dSPACE
National_Instruments.png  | verweis=:Kategorie:National_Instruments|National Instruments
NXT Roboter Gruppe C5.png | verweis=Lego Mindstorms|Lego Mindstorms (NXT/EV3)
Phönix_SPS.jpg  |verweis=:Kategorie:SPS|Speicher Programmierbare Steuerungen
Messgeraete.jpg |verweis=:Kategorie:Messgeraete|Messgeräte
</gallery>


Quellen:
== Fachthemen Artikel ==
http://www.farnell.com/datasheets/1496194.pdf
http://linuxwiki.de/EMC/ServoGecko
 
 
==== Arduino Mega 2560 ====
 
Der Arduino Mega 2560 ist ein Mikrocontroller Board, basierend auf dem ATmega2560 (datasheet). Er verfügt über 54 digitale Input/Output Pins (von denen 14 als PWM Output nutzbar), 16 analoge Inputs, 4 UARTs (Hardware Serial Ports), einen 16 MHz Quarz Oszillator, eine USB Verbindung, eine Strombuchse, einen ICSP Header und einen Reset-Button. Er besitzt alles Notwendige um den Mikrocontroller zu betreiben. Um loszulegen müssen Sie den Arduino Mega 2560 lediglich per USB Kabel mit einem Computer verbinden oder an ein AC-to-DC Netzteil oder eine Batterie anschließen. Der Mega ist mit den meisten für den Arduino Duemilanove und Diecimila entworfenen Shields kompatibel. Der Mega 2560 ist ein Update des Arduino Mega und ersetzt diesen.
 
Der Mega 2560 unterscheidet sich von allen vorherigen Arduino Boards darin, dass er keinen extra FTDI USB-to-Serial Treiber Chip nutzt, sondern einen als USB-To-Serial Converter programmierten ATmega16U2 (in den Versionen bis R2 Atmega8U2).
 
'''Quelle:''' Arduino, http://arduino.cc/de/Main/ArduinoBoardMega2560, Zugriff am 26.11.2013
 
'''Kennzahlen Arduino Mega 2560:'''
 
- Operating Voltage: 5 V
 
- Input Voltage (recommended): 7-12 V
 
- Input Voltage (limits): 6-20 V
 
- Digital I/O Pins: 54 (of which 15 provide PWM output)
 
- Analog Input Pins: 16
 
- DC Current per I/O Pin: 40 mA
 
- DC Current for 3.3V Pin: 50 mA


- Flash Memory: 256 KB of which 8 KB used by bootloader
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Logo_HSHL.png |verweis=:Kategorie:Komponenten_Mechatronik|Komponenten der Mechatronik
Logo_HSHL.png |verweis=Recherche über den aktuellen Stand der Technik von Automatisierungssystemen für Ein- und Mehrfamilienhäuser|Recherche über den aktuellen Stand der Technik von Automatisierungssystemen für Ein- und Mehrfamilienhäuser
Logo_HSHL.png |verweis=Recherche über den aktuellen Stand der Technik von Automatisierungssystemen für (z. B. automobile) Produktionsanlagen|Recherche über den aktuellen Stand der Technik von Automatisierungssystemen für (z. B. automobile) Produktionsanlagen
Logo_HSHL.png |verweis=Intelligenzbausteine in der Automatisierungstechnik|Intelligenzbausteine in der Automatisierungstechnik
Logo_HSHL.png |verweis=Sensoren in der Automatisierungstechnik|Sensoren in der Automatisierungstechnik
Logo_HSHL.png |verweis=Aktoren in der Automatisierungstechnik|Aktoren in der Automatisierungstechnik
Projekt_Mitsubishi_RV-2AJ.jpg |verweis=Ansteuerung_des_Mitsubishi_Roboters |5-Achs-Roboter Mitsubishi
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- SRAM: 8 KB
== HSHL Tutorials ==
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Blackbox-Modell.jpg      | verweis=Präsentationen|Präsentationen
Gamepad 2D.JPG            | verweis=Checkliste_zur_Erstellung_technischer_Zeichnungen|Checkliste zur Erstellung technischer Zeichnungen
Logo_HSHL.png            | verweis=Wissenschaftlich Arbeiten mit LaTeX|Wissenschaftlich Arbeiten mit <math>\mathrm{L\!\!^{{}_{\scriptstyle A}} \!\!\!\!\!\;\; T\!_{\displaystyle E} \! X}</math>'''<!-- LaTeX Befehl: \LaTeX\ -->
Logo_HSHL.png            | verweis=Software Versionsverwaltung|Software Versionsverwaltung (SVN, GIT)
Logo_HSHL.png            | verweis=Bewerbungen|Bewerbungen
Anforderungen.png        | verweis=IBM Rational DOORS|IBM Rational DOORS


- EEPROM: 4 KB
3D-Ansicht_Shield2.JPG    | verweis=Platinenlayout_mit_NI_Multisim/Ultiboard|National Instruments Multisim/Ultiboard
LabVIEW_Icon.JPG          | verweis=National_Instruments_Labview|National Instruments LabVIEW
S fun builder logo.PNG    | verweis=Erstellen_eigener_S-Functions|MATLAB/Simulink S-Functions
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- Clock Speed: 16 MHz
<!--== Studentische Arbeitsgruppen ==
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3_verkleidung.png | verweis=Carolo Cup|Carolo Cup AG
Nao t14 large.jpg    | verweis=NAO|NAO
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-->


'''Quelle:''' Arduino, http://arduino.cc/de/Main/ArduinoBoardMega2560, Zugriff am 26.11.2013
== HSHL Links ==
 
*[https://hshl.bsz-bw.de/ HSHL-Bibliothek]
=== Anleitungen ===
*[http://svn.hshl.de USVN]
 
*[https://my.hshl.de/ Campus Portal]
==== SPS: Linksammlung zur Siemens SIMATIC S7-300. [[SIMATIC S7]] ====
*[http://webshop-hshl.de/ HSHL-Webshop]
==== [[Wissenschaftlich Arbeiten mit LaTeX]] <math>3\vec x+3\vec y</math> ====
*[https://www.hshl.de/hochschule-hamm-lippstadt/impressum/ Impressum der HSHL]
 
== Projekte ==
 
=== [[3-D-Bearbeitungsmaschine (Projekt des Schwerpunkts GPE im Studiengang MTR)]] ===
=== [[Kleine mechatronische Aufbauten (Projekte des Praktikums Elektrotechnik im Studiengang MTR)]] ===
=== [[Autonom fahrendes Fahrzeug für den Carolo Cup (Projekt des Schwerpunkts SDE im Studiengang MTR)]] ===


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Aktuelle Version vom 29. April 2024, 13:54 Uhr

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