Mobile Robots

9781568810119Het boek Mobile Robots van Joseph Jones en Anita Flynn uit 1993 (het afgebeelde exemplaar is mijn eigen eerste druk) heeft een enorm effect gehad op de ontwikkeling van kleine programmeerbare robots. Jones en Flynn namen met hun boek de tijd om de lezer mee te nemen in de wereld van de mechanica, elektrotechniek, elektronica, chemie, sensoriek, gedragswetenschap en informatica op zo’n manier, dat iedere hobbyist na het lezen van het boek in staat was om zelf een eenvoudige, zelfstandig opererende robot te maken.

Zelf was ik eind 1993, begin 1994 ook fanatiek robotbouwer en ik weet daarom uit eerste hand hoeveel praktische uitdagingen je moet overwinnen voordat je je eerste op licht reagerende robot hebt geconstrueerd. Met veel plezier heb ik in die tijd dan ook gebruik gemaakt van de tientallen ideeën en vindingen van Jones en Flynn, waaronder de gemodificeerde servo als aandrijfmotor, de subsumption architecture en het gebruik van een microcontroller.

Anno 2009, ruim 15 jaar naar dato, zijn er veel bouwpakketten en doe-het-zelf ontwerpen op de markt, veel ervan nog steeds ontworpen op basis van het gedachtengoed uit Mobile Robots, dat overigens zelf weer veel geleend heeft van Fred MartinRodney Brooks en Valentino Breitenberg. En we hebben natuurlijk iRobot en Roomba aan deze mensen te danken.

Het valt me op hoeveel internetwinkels robot-gerelateerde onderdelen te koop aanbieden. Zo heb je onze Nederlandse vrienden van Antratek, de Parallax webwinkel, het Engelse Active RobotsLynxmotionConrad doet mee, Trossen Robotics is top en ook bij Sparkfun kun je goed terecht. Ook noemenswaardig zijn de RobotshopQfixVex en Lego Mindstorms.

Alternatieve oscilloscoop toepassingen

oscex07Mijn oude Trio CO-1303D oscilloscoop (ook bekend als de BK Precision 1405) ziet er nog prima uit maar heeft “extreem zuinige specificaties” en is daarom niet echt bruikbaar als meetinstrument (maar zónder oscilloscoop is foutzoeken haast niet te doen). Maar misschien zijn er wel andere toepassingen voor, ook al is retromaand nog lang niet in zicht.

Oscilloscoop klok
Een slimme combinatie van een snelle digitaal naar analoog-omzetter of R-2R netwerk, programmeerbare microcontroller, niftige software en een XY-ingang maakt het mogelijk om graphics op een oscilloscoopscherm te toveren, hetgeen dan bijvoorbeeld een mooie klok kan opleveren.

Een leuk artikel vind je hier en Sparkfun verkoopt een set print-met-onderdelen.

Oscilloscoop game console
De kloktoepassingen hierboven laten zien dat het oscilloscoopscherm voor allerlei grafische doeleinden te gebruiken is. En dan kom je natuurlijk ook bij spelletjes terecht.

Andy Baio houdt wel van alternatieve oscilloscoop toepassingen.

Schrikapparaat repareren

ako-weidezaungeratTijd om het defecte AKO schrikapparaat eens op de werkbank te leggen. Het deksel van de groene behuizing bevat de onderdelen, de bodem bevat een accu. De afdekking gaat eenvoudig met twee schroeven los. De printplaat in het deksel is voorzien van wat IC’s, drie transistoren, een transformator (trafo) en er er zit ook nog een forse trafo los van de printplaat in het deksel gemonteerd. Die lijkt me voor de hoogspanning: even voorzichtig loskoppelen.

De printplaat ruikt wat branderig. Er zit één zwartgeblakerd onderdeeltje op de printplaat met een bijschrift ‘T1′. Vast een transistor. De specificaties op het apparaat zeggen dit: stroomopname bij 9V = 7-26 mA. Even een voeding aansluiten. Bij 9 volt wil er tegen de 90 mA lopen, er zit dus ergens een sluiting. Eerst maar de transistor desolderen. Die ziet er – vooral aan de onderkant – behoorlijk gehavend uit. Zonder de transistor is de stroomopname een heel redelijke 9 mA. Even de aansluitingen van de transistor bekijken: één pen aan ‘+’, één loopt naar de secundaire kant van een trafootje die verder met ‘-’ verbonden is en één (de middenste pin) loopt naar een IC’tje met een verder onduidelijk opschrift. Met de oscilloscoop zie ik dat er een pulstrein van het IC afkomt, 0,25 vtt en gesuperponeerd op 0,35 V. De functie van de transistor lijkt me nu duidelijk: die stuurt de trafo aan. Even meten aan de trafo: 10 ohm, hier geen sluiting en gelijk een verklaring voor de eerder gemeten 90 mA: de transistor sloot de ‘+’ via de trafo van 10 ohm kort naar ‘-’. Ik gok erop dat de transistor een universeel type is, maar eens een BC547 proberen. Fout gedacht natuurlijk.

Met de ingesoldeerde BC547 komt er geen puls meer uit het IC’tje. Dat schiet niet op. Dan maar eens een BC557 proberen. Nu hoor ik een duidelijke ‘tik’, iedere keer als het transformatortje wordt aangestuurd. Ik schroef de boel weer inelkaar en verbind de grote transformator weer met de print. Nog een keer 9 volt aansluiten. Een tevredenstellende harde ‘tik’, een multimeter die op tilt gaat (die kan blijkbaar geen 6000 volt aan) en een LED die keurig iedere seconde groen oplicht. Tijd om de kast weer dicht te schroeven.

Heel bevredigend klusje van nog geen half uur en twee transistoren van iets meer dan 5 eurocent per stuk.

Retromaand 2008

December is bij mij van huisuit de retromaand. Deze donkere dagen rondom Sinterklaas en vlak voor de kerst breng ik dan ook het liefst een groot deel van de tijd knutselend en lezend door. Of in elk geval de gedachte aan lezen en knutselen koesterend, want in de praktijk moet er ook in december gewoon gewerkt worden. Maar hier een idee van de lees- en knutselaspiraties:

  • Sinclair Planet
  • De geschiedenis van de tekst-adventure
    De tekst-adventure, het best omschreven als een interactief verhaal, is mijn all-time favourite computerspel. De decembermaand is bij mij typisch de maand dat ik weer dit soort websites bezoek en mijn oude adventures weer oppoets. Ik begin meestal met Zork, ga dan nog een stapje het verleden in met Adventure en kom vrij snel daarna bij The Pawn. En daarna natuurlijk Simon the Sorcerer, waarvan deel 4 in 2008 op de markt is gekomen!
  • Kijk jaargangen 1978-1985
    De Kijk had het druk vanaf 1978! Dit populair wetenschappelijk maandblad moest de nieuwste ontwikkelingen op diverse gebieden bijhouden en voorzien van een eigen, goed geïllustreerde invalshoek. De bijdragen van Steven Bolt zijn ook altijd de moeite geweest, met als hi-lights de bèta-computer en Willie. De oudere jaargangen zijn gelukkig nog goed verkrijgbaar op marktplaats.nl (ik heb zelf na een gevalletje waterschade ter vervanging de volledige jaargangen 1975-1989 voor 25 euro kunnen afhalen – een hele kofferbak vol). Tegenwoordig heeft de Quest meer het enthusiasme van de vroegere Kijk.
  • Psion Organiser LZ 64
  • Amber
    De tien delen van Amber, een boekenreeks van science fiction auteur Roger Zelazny. Amber is Het Koninkrijk dat oneindig veel parallelle versies, schaduwen kent. In Amber regeerde koning Oberon maar sinds diens verdwijning doen zijn vele zoons en dochters er alles aan om aanspraak te maken op de troon. Ik heb de tien verhalen in 5 boeken in het Nederlands en (alle tien in één band) het Engels.
  • Microcontroller bestuurde klok met DCF
    Een langjarig project, deze klok. Ik heb er ieder jaar een ander idee over, maar er zijn wat gelijkblijvende factoren: LED-matrix, nét groot genoeg, ook ‘foefjes’ op het display, lichtsensor, DCF-ontvanger, uitbreidbaar en/of aanpasbaar. Dit is een leuk voorbeeld, of deze, of hierArduino met DCF.
  • Quote of the Day service
    Een webservice die luistert op poort 17. Bij een verbinding met deze poort wordt een korte bericht (“de quote”) verzonden en alle ontvangen data wordt weggegooid. Vervolgens wordt de verbinding verbroken.
  • Webcrawler
    Een leuke toepassing waarbij een hyperlink van een wachtrij wordt bezocht. Vervolgens worden de hyperlinks op de bezochte webpagina opgeslagen in de wachtrij en wordt de volgende hyperlink uit de wachtrij bezocht, enzovoorts. Er zijn diverse mogelijkheden om te zien welke pagina wordt bezocht, inclusief een rendering van de meest recent bezochte pagina.
  • Single Board Computers
    Sinds mijn eerste interesse in computers (dat zal ergens rond mijn 10e geweest zijn) hebben ‘single board computers’ me bijzonder geïnteresseerd, mogelijk omdat de volledige werking op één overzichtelijke printplaat is samengepakt. Ik heb er nu zelf een paar: de Sinclair MK 14 (de voorloper van de ZX-80), de Multitech Microprofessor en de Intel 8052AH Basic. Deze laatste is eigenlijk geen single board computer meer, maar een microcontroller. Waar ik nog eens mee wil spelen zijn onder meer de KIM en de Cosmac Elf, de bèta-computer lijkt ook een leuk hobby-projectje.
  • Retro algemeen

Spaghetti Elektronaise

Elektronica is een groot avonturenbos waar je je als jongeling volledig in kunt storten. Niet alleen helpt het om je een bepaalde mate van theoretische kennis eigen te maken, ook zijn er een schier oneindig lijkend aantal technische vaardigheden aan te leren, waaronder solderen, printen ontwerpen en maken, onderdelen kennen en kiezen, een doel nastreven en vooral, het opbouwen van een elektronische schakeling aan de hand van een schema. Als je een jaar of vijftien bent dan maakt dat allemaal weinig uit en wordt de kortste weg naar een werkende schakeling gekozen. Of een vlammende hoop onderdelen. En zo kwam ik op de rommelzolder een geheimzinnige doos van een jaar of twintig oud tegen. Een blik aan de binnenkant leert twee dingen: het hart van de schakeling wordt gevormd door de SPO256-AL2 en de bedrading van de print is geheel opgebouwd met een enkele kleur montagedraad.

Het gebruik van montagedraad bij het opbouwen van een print vormt nog een hele uitdaging (‘had ik deze verbinding nou al gehad of niet? Even kijken…’) maar is wel verreweg de goedkoopste manier van werken. Ik kan me nú nog herinneren hoe dat ging: het schema op een stuk papier uitgetekend en iedere verbinding één voor één op de achterkant van de experimenteerprint aanbrengen en met een rood potlood afstrepen in het schema. Ik kan me echter niet meer herinneren of de schakeling het bij de eerste keer gelijk deed, maar ik kan me ook niet voorstellen dat ik heel veel heb hoeven corrigeren: die ruimte was er gewoon niet. De bedrading ziet er in elk geval niet uit alsof er heel veel mee gerommeld is; betrekkelijk weinig schroeiplekken. Ik vraag me af of ik het op deze manier nogmaals zou doen: de online printenbakkers lonken dan toch meer dan een avondje straf bedraden.

Geinig mini-versterktertje met luidspreker

526Toen ik een jaar of veertien was kwam er in mijn geboortestad een Tandy. Voorheen moest ik voor mijn elektronica-onderdelen bij de technische dienst van de plaatselijke witgoedhandel lopen leuren, hetgeen niet altijd vlekkenloos verliep (‘deze ruimte is alleen voor personeel’, ‘wij verkopen geen losse onderdelen’). De Tandy was een echte uitkomst voor de jonge knutselaar, ook al omdat de meest exotische onderdelen werden verkocht: CPU’s, spraakprocessoren, bewegingssensoren, noem maar op. Het handigste apparaatje dat ik in die tijd bij de Tandy kocht, was een soort universeel miniversterkertje met een ingebouwde luidspreker, de Archer Mini Amplifier. Veel van mijn elektronicaprojectjes in die tijd deden iets met geluid en het versterkertje kwam daarbij altijd goed van pas. Ik weet nog, dat ik behoorlijk teleurgesteld was dat het versterkertje na een jaar of tien grondig de geest gaf, hoewel ik me niet meer precies kan herinneren hoe dat ging (het zal met een ‘plof’ geweest zijn).

Met enige melancholie kwam ik daarom laatst ditzelfde versterkertje tegen, die welliswaar cosmetisch iets is aangepast (tegenwoordig moet alles Apple-wit) maar nog steeds hetzelfde kost en technisch gezien een exacte kopie is van de versie van 25 jaar terug. De LM386 vormt nog steeds het hart van de schakeling en ook de oortelefoon-uitgang ontbreekt niet. Ik moet nodig op eBay kijken of er niet nog eentje “van vroeger” wordt aangeboden…