/ Studienprojekt

Spaß mit
Mini-Roboter

Ein relativ altes Projekt, das mich über mehrere Jahre während des Studiums begleitet hat: die Entwicklung einer Automatisierung für ein Handyspiel. Im Kern eine Art Texterkennung mit Steuerung — und der Anlass, zum ersten Mal eine eigene Platine zu entwerfen.

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Werkbank mit Elektronik, Platinen und Handy

/ Game

Das Projekt

Laufzeit: mehrere Jahre
Auge: Raspberry Pi + Kamera
Hand: Motoren + Stift
Nebenprodukt: erste eigene Platine

Ein Handy, das sich selbst bedient

Das Ziel war, ein Handy automatisch je nach Ereignis zu steuern. Der Anfang war schwierig und vor allem langsam: Die verfügbare Hardware war damals nicht die schnellste und entsprach in Teilen schlicht nicht den Anforderungen. Also blieb nichts anderes übrig, als selbst Lösungen zu entwickeln.

Ausgestattet mit einem Raspberry Pi und einer Kamera ließ sich der Text am Bildschirm auslesen und weiterverarbeiten. Mit ein paar Motoren und einem Stift konnte dessen Position festgelegt werden, um das Display zu bedienen. Und so war der kleine Roboter geboren.

/ Funktion

Sehen, denken, tippen

Was ein Mensch beiläufig macht — hinschauen, verstehen, den Finger bewegen — zerfällt in der Technik in vier klar getrennte Schritte.

Kamera

Nimmt den Bildschirm des Handys auf. Klingt simpel, ist es nicht: Beleuchtung, Spiegelungen und der Blickwinkel entscheiden über alles, was danach kommt.

Texterkennung

Der Raspberry Pi holt aus dem Kamerabild den Text heraus und erkennt, welche Situation gerade am Bildschirm zu sehen ist.

Entscheidung

Aus dem erkannten Zustand folgt, was zu tun ist — und an welcher Stelle des Displays der Stift landen muss.

Motoren & Stift

Zwei Achsen fahren die Position an, der Stift tippt. Ab hier ist es reine Mechanik — und die verzeiht Ungenauigkeit am wenigsten.

/ Etappen

Vom Holzgestell zur Platine

Improvisierter Aufbau aus Holz und Kabeln

Der chaotische Anfang

Am Anfang haben wir einfach das verwendet, was gerade verfügbar war, und nur das Nötigste dazugekauft, um die Idee zum Leben zu erwecken. Die improvisierte, wild zusammengelötete Lösung zeigt ziemlich deutlich, wie kreativ und unkonventionell dieses Projekt gestartet ist.

Rückblickend das Beste daran: Genau dieser Aufbau hat bewiesen, dass die Idee überhaupt funktioniert. Alles Weitere war danach nur noch Verbessern.

Die erste eigene Platine

Der nächste Schritt war, eine eigene Platine zu entwerfen. Wofür absolviert man schließlich einen Teil des Studiums, wenn man es nicht auch praktisch umsetzt? Wie auch immer — so sah meine erste Platine aus. Und sie hat tatsächlich funktioniert. Wer hätte das gedacht?!

Schaltung entworfen, Layout gezeichnet, fertigen lassen
Aus dem Kabelsalat wurde ein Bauteil, das man anschrauben kann
Erste Berührung mit dem Unterschied zwischen „geht" und „ist sauber"

Der Aufbau in seiner letzten Ausbaustufe

Das Ende

Vom fertigen Zustand gibt es leider kein Bild mehr. Das Projekt fand sein Ende, als eine reine Softwarelösung entstand — die den ganzen mechanischen Aufwand überflüssig machte. Erwähnt werden muss allerdings: Diese Lösung funktionierte nur unter Android, nicht am iPhone, weil sich das iPhone nicht vom Computer aus steuern ließ.

Mal sehen, was das nächste Projekt dieser Art sein wird. 🙂

/ Erkenntnisse

Was hängen geblieben ist

Bildverarbeitung ist unbarmherzig

Ein Algorithmus, der im Labor perfekt läuft, scheitert an einer Schreibtischlampe. Zuverlässige Erkennung ist zu neunzig Prozent eine Frage der Bedingungen, nicht des Codes.

Selbst entwerfen lohnt sich

Eine eigene Platine kostet wenig und verwandelt einen wackeligen Versuchsaufbau in etwas, das reproduzierbar funktioniert. Diese Erfahrung war den Umweg wert.

Die beste Hardware ist manchmal keine

Am Ende hat Software gelöst, wofür vorher Motoren nötig waren. Ein Ergebnis, das ein wenig weh tut — und trotzdem die richtige Entscheidung war.

Auch so eine Idee, die keiner braucht — außer Ihnen?

Genau daraus entstehen die interessantesten Projekte. Erzählen Sie mir davon.

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