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    Eingereicht: 19. Feb. 2015 14:47:25 Uhr

    65) OcuCraft

    Nimmt in der Kategorie SchülerInnen Team , mit einer Größe von 4 Personen teil.

    Aus dem Endbericht vom 11.06.2015

    Projektinformation
    OcuCraft ist ein Roboter mit einer neuartigen Robotersteuerung. Eine Person trägt die Oculus Rift und steuert damit eine mechanische Kopfnachbildung am Roboter. An dem „Kopf“ sind Kameras angebracht, durch welche der Anwender mit der Oculus Rift sehen kann. Dadurch fühlt er sich in den Roboter versetzt, und kann vor allem räumliche Umgebungen viel besser einschätzen. Der Haupteinsatzort von OcuCraft ist die Industrie, da es schwer zugängliche Orte leicht erreichen kann. Oculus Rift: Eine elektronische Brille, die Bewegungen des Kopfes erkennt, und eine realistische 3D-Videoanzeige ermöglicht.
    Projektergebnis
    Neben dem Bau der zentralen Kopfnachbildung erstellten wir außerdem die komplette Elektronik des Fahrzeuges und die Programmierung. Zusätzlich zu diesen Hauptfunktionen haben wir auch eine Geschwindigkeits- und Akkuanzeige und eine Not-Stopp-Funktion implementiert. Generell wurde bei der Umsetzung auf ein hohes Maß an Benutzerfreundlichkeit geachtet.

    Aus dem Zwischenbericht vom 24.04.2015

    Projektfortschritt: 90 % abgeschlossen
    Website: http://projects.htl-klu.at/Projekt_1415/pr5ahel01/Internet/index.html?
    Weitere Links:
    https://www.youtube.com/channel/UCCPIg8TbzcpHAI18POlJrOA
    https://www.facebook.com/OcuCraft?ref=bookmarks

    Gibt es unvorhergesehene Schwierigkeiten, die den Projekterfolg gefährden?
    Beim Testen des Kamerastatives, das die Bewegungen des Anwenders nachahmt, stießen wir auf ein Problem, das bis dahin nicht in Erwägung gezogen wurde. Bei der Ansteuerung des Statives mit der VR-Brille Oculus Rift fiel uns auf, dass beim Aufsetzten der Oculus Rift die Bilder nur ineinander verschoben zu sehen waren. Nach einiger Tüftelei kamen wir zu dem Fazit, dass die Ausrichtung der beiden Kameras am Stativ die Ursache dafür war. Der Grund hierfür liegt in der natürlichen optischen Wahrnehmung des Menschen. Betrachtet ein Mensch ein Objekt, richten sich die Pupillen unterbewusst auf einen Punkt aus. Das bedeutet, die Blickfelder der beiden Augen verlaufen nicht parallel, sondern treffen sich in diesem Punkt. Demnach drehen sich die Augen, beziehungsweise die Pupillen in einem sehr leichten Winkel nach innen. Dieser Winkel hängt von der Entfernung des betrachteten Objektes ab. Der Träger der Oculus Rift blickt durch zwei Linsen hindurch auf einen, in der Mitte getrennten Bildschirm. Auf diesen Bildschirm wird auf der linken und rechten Seite jeweils das Bild einer Kamera dargestellt. Wäre das Blickfeld beider Kameras mit dem Augenabstand parallel nach vorne gerichtet, wäre der Träger nicht in der Lage, den gefilmten Bereich zu erkennen, da das Gehirn sich auf einen Punkt konzentrieren möchte. Die Folge ist ein, in sich verschobenes Bild. Um dem Anwender dennoch einen realistischen Blick durch die Kameraaufnahmen zu bieten, müssen diese Kameras ebenfalls in Abhängigkeit der Entfernung zum gefilmten Objekt leicht nach innen gedreht werden. Wir machten uns also umgehend an die Arbeit, einen relativ einfachen mechanischen Aufbau zu realisieren, mit dem die beiden Kameras am Stativ ebenfalls um diesen leichten Winkel nach innen gedreht werden können. Dadurch kommt es den Träger der Oculus Rift dann wieder so vor als ob er den Roboter durch seine eigenen Augen steuert.

    Angaben bei der Einreichung

    Projektbeschreibung
    Unser Team beschäftigt sich seit Monaten mit der Entwicklung eines beweglichen Kamerastatives und der Ansteuerung per Virtual-Reality-Brille. Eine VR-Brille wird normalerweise für Videospiele verwendet. In unserem Fall wird jedoch die Realität auf der VR-Brille dargestellt. Für diese Anwendung benötigen wir das bewegliche Kamerastativ, welches in der Lage sein muss, die Bewegungen des menschlichen Kopfes zu imitieren. Das bedeutet das Stativ wird auf den drei Koordinatenachsen von Elektromotoren gedreht, welche von der VR-Brille, die die Kopfbewegungen erfasst, angesteuert werden. Um auf der Brille ein 3D-Bild auszugeben, werden auf dem Stativ zwei Kameras angebracht. Im Endeffekt bewegt sich das Blickfeld der Kameras in die Richtung, in die der Träger der VR-Brille seinen Kopf dreht. Um den erklärten Stativaufbau mobil zu machen, bringen wir diesen auf einem Fahrzeug an, welches am Ende einen eigenständigen Roboter darstellt, der von einem anderen Ort aus ferngesteuert werden kann.
    Das Ziel des Projekts
    Die Idee ist es eine völlig neue Art der Robotersteuerung zu erschaffen. Durch unser System wird es dem Anwender ermöglicht, sich wirklich in eine andere Umgebung zu versetzen. Für die realitätsnahe Wahrnehmung dieser Umgebung sorgt in erster Linie die 3D-Aufnahme, die erst durch unser ausgeklügeltes Fokussierungskonzept ermöglicht wird. Die Kombination aus 3D-Bild und Fokussierung führt dazu, die Entfernung zu Objekten besser einschätzen zu können.
    Bildungseinrichtung
    HTL Mössingerstraße (Elektronik)
    9020 Klagenfurt am Wörthersee, Mössingerstraße 25

    Projektdateien zum Herunterladen


    Bilder
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    Dokumente