Semi automatische Battle Robot
Geïnspireerd door BBC’s “Robot Wars”
en Lego’s Duel Bikes (Set Nr. 8305) kwam ik op het idee bestuurbare, maar wel
“zelf denkende”, robots te bouwen die de strijd met elkaar aangaan. Zo’n 10
RCXprogramma-varianten verder ben ik op een spelvorm uitgekomen waarbij de
robot de gebruikersinstructies volgt middels infra-rood messages (1 t/m
3) vanuit de afstandsbediening, maar
zelf ook beslissingen neemt als zich onvoorziene zaken voordoen waar direct op
gereageerd moet worden.
De BattleBot kan op lange afstand aanvallen door met het
Cyber Kanon te schieten. Veilig, maar beperkt bruikbaar omdat je na 4x schieten
je munitie kwijt bent. Je kan ook kiezen voor de onbeperkt beschikbare, maar
riskante, korte afstand aanval door het uitdelen van een stoot met de
“Puncher”, links op de foto. Zo sta je nooit met lege handen.
De grote bumper is aanrakings- en richtingsgevoelig. Het
voorkomt dat de BattleBots zich tegen andere objecten of elkaar klemrijden,
maar wordt ook gebruikt om automatisch te verdedigen of aan te vallen!
Let the Battle begin!
De bedoeling is de ander uit zijn stoel te schieten. Dat
doe je door in “de roos” te mikken, net onder de stoel van je tegenstander.
Raak je die, dan opent de stoel zich en wordt het mannetje er uit geworpen!
De stoel staat op scherp met behulp van een veer-element.
Een lichte aanraking op het “mikpunt” (of er naast, want het rasterwerk er
achter beweegt namelijk mee) is voldoende om je tegenstander uit te
schakelen! …. en ja hoor…. Raak!
De robot van je tegenstander valt nu stil totdat het
mannetje er weer in zit. Dan heb jij tijd je munitie weer bij elkaar te zoeken
en deze opnieuw te laden. Klaar voor de volgende ronde!
Enkele technische details van de BattleBots:
|
|
Afgeschermde
Infrarood ontvangst.
De
RCX wordt bestuurd met infrarood messages 1, 2 en 3 uit de Mindstorms afstandsbediening. Nu kan je met je
IR-Tower en computer ook message nummer 4 t/m 255 genereren maar dan moet je
wel je PC bij de hand hebben. Daarom dus gekozen voor 2 RCX’en die op dezelfde
messages reageren. Om te voorkomen dat beide BattleBots op één
afstandsbediening reageren is het RCX-IR-ontvangstgedeelte afgeschermd zodat
de RCX alleen op IR-messages reageert die van achteren binnen komen en dus
niet van je tegenspeler aan de voorzijde!
|
|
|
Gemodificeerde
afstandsbediening.
Helaas
bleek de RCX 1.0 ondanks de afscherming nog steeds te gevoelig voor
strooilicht dat door weerkaatsing vanuit de ruimte toch achterom op de ontvanger
binnen kwam (veel gevoeliger dan RCX 2.0). Daarom is de afstandsbediening
voorzien van een buisje (Pin-Joiner) op de IR-LED. Hiermee bundel je het
licht en moet je echt op de achterzijde van de BattleBot richten wil de RCX
reageren. Zo bestuurt ieder zijn eigen BattleBot met dezelfde message
nummers!
|
|
|
Drie
wielen – twee motoren.
Motor
A en C worden gebruikt voor de besturing en aandrijving van de achterwielen.
De besturing vindt plaats door de achterwielen in een zelfde of tegengestelde
richting te laten draaien. Het zwenkwieltje is zeer licht uitgevoerd om het
zwenken zo soepel mogelijk te laten verlopen (is belangrijk voor het
rechtdoor rijden (trekt geen kromme lijnen) of het plotseling omkeren
(blokkerend zwenkwiel)). Het relatief lichte zwenkwieltje wordt beperkt
belast ondanks de 1200 gram die de BattleBot weegt doordat de RCX achter de
achteras is geplaatst. De blauwe bus, midden onder aan de achterzijde van de
BattleBot, voorkomt dat hij achterover kan vallen als hij bijvoorbeeld tegen
een obstakel aan rijdt.
|
|
|
Eén
motor voor twee wapens.
Aangezien
motor A en C voor de aandrijving van de achterwielen wordt gebruikt blijft
alleen motor B over voor besturing van zowel het Cyber Kanon als de Puncher.
Beide wapens worden via één differentieel door motor B aangedreven, maar er
beweegt maar één wapen. De mechanische overbrenging voor de Puncher is voor
een linkse motordraairichting geblokkeerd met het blauwe palletje op het
tandwiel (links). Het differentieel zal dan alle draaibeweging overzetten op
het Cyber Kanon. Het verdraaien van het Cyber Kanon wordt juist geblokkeerd
als motor B rechtsom draait waardoor dan de Puncher in beweging komt.
|
|
Puncher (opengewerkt)
|
Zelf-ontgrendelende
Puncher Gearing.
De
puncher moet in één klap (met hulp van elastiek) een stoot uitdelen terwijl
motor B rustig door draait. Deze gearset heeft één 24T-tandwiel (in de
cirkel) dat zich naar links kan bewegen (groene pijl). Dit gebeurt op het
moment dat de puncher zich helemaal ingetrokken heeft en bij zijn laatste
millimeters het tandwiel uit zijn vaste positie duwt. Een klein elastiekje
houdt het tandwiel vervolgens in de vrijstaande positie waardoor de overige
tandwielen de vrije loop hebben en de puncher met geweld naar voren vliegt
(het eerste elastiek stond inmiddels flink gespannen). Op het moment dat de
puncher zijn uiterst uitgestrekte positie bereikt drukt deze het vrije
tandwiel terug op de positie binnen de rode cirkel waardoor motor B weer grip
heeft op het mechanisme en deze de puncher weer intrekt. Zo deelt de
BattleBot maximaal 15 klappen per minuut uit bij een constant draaiende motor
(en verse batterijen!).
|
|
|
Puncher
– Object detectie.
Sensorpoort
2 detecteert de bewegingen van de puncher. Als de puncher in zijn uiterste
positie (naar buiten) staat wordt de sensor aangeraakt. Is dat niet binnen 2
seconden het geval terwijl er wèl gepunched is, dan is er kennelijk een
object waar de puncher tegen aan zit. De BattleBot rijdt dan een stukje naar
achteren zodat de puncher in de uiterste positie zal komen en het beweegbare
tandwiel weer grip op het mechanisme zal krijgen om de puncher in te trekken.
Als de puncher wordt aangeraakt zonder dat er gepunched wordt, ontgrendelt
het interne tandwiel ook en schiet de puncher los. Doordat de sensor dit
detecteert zal motor B geactiveerd worden om de puncher “vanzelf” in te
trekken.
|
|
|
Automatisch
kanon.
Het
Cyber Kanon, actief als motor B linksom draait, laat de schietelementen met
het ontgrendel-hefboompje (zie pijl) langs een wieltje passeren. Het wieltje
drukt het hefboompje omhoog waardoor één schot gelost wordt vanuit de
onderste loop. Voor een volgend schot draait het volgende schietelement
onderlangs en hup, weer een schot. De ophanging van het kanon is zodanig dat
het op een afstand van 10 tot 40 centimeter van de tegenstander op het
“mikpunt” onder de stoel van de opponent schiet.
|
|
|
Munitie-teller.
Tussen
elk schietelement in zit een palletje dat een tastsensor indrukt (op sensor poort
2, net als de sensor van de puncher). Als de sensor wordt losgelaten stop
motor B zodat er maar één schot tegelijk wordt gelost. Het RCX programma kan
je aanpassen om per schietcommando meerdere schoten achter elkaar te lossen,
4 schoten in vijf seconden. Het is belangrijk dat de tastsensor weer wordt
losgelaten, anders werkt de puncher tastsensor niet meer aangezien die op
dezelfde poort zit.
|
|
|
Schietstoel.
Een
veer-element (Technic Shock-absorber) achter de rugleuning van de stoel houdt
de stoel naar achter gedrukt. Maar als de stoel slechts een fractie naar
voren wordt gekanteld dan komt de veer over het dode punt en schiet de stoel
met geweld verder naar voren. De beugel over de schouders van het mannetje
zijn dan al ontgrendeld waardoor hij letterlijk van de stoel wordt geschoten.
Dit mechanisme is afkomstig van lego set 8305 maar is in deze uitvoering
flink “op scherp” gezet zodat de stoel zelfs omklapt bij aanraking van een
pijltje uit het Cyber Kanon.
|
|
|
Stoel-sensor.
Omdat
de BattleBot natuurlijk “uitgeschakeld” moet zijn als de bestuurder van zijn
bestuurdersstoel is geworpen houdt een tastsensor (poort 3) de stoel in de
gaten. Klapt de stoel naar voren dan is de sensor ingedrukt en worden alle
BattleBot functies direct stilgelegd. Een geluidssignaal volgt. Zet je de
stoel terug dan volgt een tweede geluidssignaal en alle functies worden weer
hersteld.
|
|
|
Richtinggevoelige
Bumper.
De
laatste sensor poort op de RCX is benut voor een aanrakingsgevoelige bumper.
Omdat ik de BattleBot intelligent met aanvallen van links of rechts om wilde
laten gaan moet de bumper “gevoel voor richting” hebben. De donkergrijze balk
beweegt naar links als de bumper rechts wordt ingedrukt. De balk zit tussen
twee palletjes die aan een verschuifbaar tandwielrek vastzitten. Een
8T-tandwiel (in cirkel) gaat draaien zodra de grijze balk heen en weer
beweegt. Het tandwieltje staat in verbinding met de blauwe rotatiesensor die
van –5 tot +5 uitslaat. Een elastiekje aan de grijze balk houdt deze in de
nulpositie als de bumper niets aanraakt. Nadeel van deze oplossing is dat de
bumper ongevoelig is voor aanrakingen precies in het midden van de bumper. De
kans dat dit ook werkelijk gebeurt blijkt in de praktijk nul.
|
|
|
Handgreep.
De
BattleBot wordt in het vuur van het spel natuurlijk veel opgepakt en weer
neergezet voor een volgende ronde. Het ding weegt 1200 gram en kan je dus
niet zomaar overal beetpakken zonder dat de zaak wordt ontwricht. Bovendien
heb je daar dan echt twee handen voor nodig en waar laat je dan je
afstandsbediening? Een stevige handgreep, net achter de bestuurder, vergt
slechts één hand om de BattleBot behendig en mooi in balans van de grond te
tillen en opnieuw in startpositie te zetten (als die jongens van 6 jaar dat
nu ook eens zouden onthouden! J).
|
Downloads (rechter
muisknop)
1.
2.
3.
1.
PDF-file: Puncher bouwinstructies
2.
PDF-file: Cannon bouwinstructies
3. PDF-file: Schietstoel bouwinstructies
MLCAD-file:
Battle Bot modules
LSC -file: BattleBot v19
Korte beschrijving van BattleBot programmering;
Automatische functies na de start het RCX programma:
- Trek
de Puncher naar binnen als hij ver naar buiten steekt (Tastsensor 2b)
- Activeer
alle functies als stoel in ruststand staat (Tastsensor 3)
- Wacht
op gebruikersinstructies (Zie IR-Messages tabel)
- Als
de bumper vanaf rechts wordt aangeraakt terwijl je stilstaat of omdraait,
deel dan direct een klap uit met de Puncher (Automatische aanval) en wacht
daarna op instructies.
- Als de
bumper vanaf links wordt aangeraakt terwijl je stilstaat of omdraait, rij
dan ietsje achteruit en draai iets naar rechts (Automatische verdediging)
en wacht op instructies.
- Als
de bumper van links of rechts wordt aangeraakt terwijl je vooruit rijdt,
rij dan direct 20 centimeter achteruit en wacht daarna op instructies.
- Als
de puncher wordt aangestoten ontgrendelt hij en schiet hij vanzelf uit.
Trek de puncher weer in als dit gebeurt.
- Als
de puncher tijdens het stoten niet geheel uitschiet omdat het een object
raakt, rij dan 20 centimeter achteruit (automatische verdediging tegen
mogelijke stoot of schot van tegenstander) en trek de puncher weer in.
Wacht daarna op instructies.
- Stop
en blokkeer alle motoren zodra de schietstoel is geactiveerd (het mannetje
is er uit geschoten). Wacht tot de stoel weer in de ruststand staat.
Verwijder de blokkering van de motoren. Wacht op instructies.
IR
MESSAGING CONVENTION
R = Remote Control (From Ultimate Accessory Set)
B = BattleBot RCX
2+… = 2nd IR-Message within 1 second after MsgNr.2
|
From
|
To
|
IR-MsgNr.
|
Function
|
|
R
|
B
|
1
|
Slowly turn Left until “Stop”
|
|
R
|
B
|
2
|
Stop.
|
|
R
|
B
|
2+1
|
Stop and immediately shoot one bullet with
the Quadruple Cannon
|
|
R
|
B
|
2+2
|
Stop and immediately move forward in a
straight line.
|
|
R
|
B
|
2+3
|
Stop and immediately punch once with the
Puncher.
|
|
R
|
B
|
3
|
Slowly turn Right until “Stop”
|
|
|
|
|
|
Terug naar de TOP