Phase 2 2021/22

Für eine optimale Bearbeitung des neuen Auftrags, war es wichtig sich vorerst einen Plan für die Umsetzung zu überlegen. Dafür haben wir uns als Team zusammengesetzt und unser Ziele und Ideen genauer definiert. Als unsere Ideen definiert waren, erstellten wir eine Skizze um diese auch bildlich zu verdeutlichen. Anhand des Ziels haben wir eine Materialliste erstellt, um noch fehlende Materialien beschaffen zu können. Ebenfalls mussten, für beide Schaltungsfunktionen, Stromlaufpläne für die elektrische Verdrahtung der Komponenten erstellt werden.  Mit der Ankunft der bestellten Materialien, konnten wir mit der praktischen Umsetzung beginnen. Der Propeller sollte dafür als Erstes in Betrieb genommen werden. Hardwaretechnisch mussten dafür die Komponenten, nach dem Stromlaufplan, auf das Breadboard gesteckt werden und über sogenannte Jumper Wire elektrisch verbunden werden. Da wir für beide Erweiterungen jeweils mit einem Motor als Antrieb gearbeitet haben, war es notwendig jeweils noch einen Motor-Treiber (L 298N) zwischen dem Motor und dem Microcontroller zu schalten. Gleichzeitig wurde das Programm über Arduino für die Bewegung des Motors, an dem der Propeller befestigt wurde, geschrieben.

 Als diese beiden Schritte vollendet waren konnten wir das Programm im Zusammenspiel mit der Hardware testen. Als der Propeller über die Taster zum Rotieren gebracht werden konnte, setzten wir uns an die zweite Erweiterung der Seifenblasenmaschine. Dafür organisierten wir vorerst eine Seifenblasenpistole und bauten das Innenleben dieser aus.  Für die Funktion der Seifenblasenmaschine musste ebenfalls ein Motor, mit Hilfe desselben Motor-Treibers (L   298N), zum Rotieren gebracht werden. Dieser Motor erzeugt über ein Rohr und einem kleineren Propeller einen Luftstrom. Dieser Luftstrom soll im Nachhinein das Pusten eines Menschen für die Bildung der Seifenblasen ersetzen. Wie beim Propeller zuvor, konnte auch hier zeitgleich das Programm für das Rotieren des Motors geschrieben werden.

Bei beiden Programmierungen war stets darauf zu achten konzentriert zu arbeiten, um mögliche Flüchtigkeitsfehler zu vermeiden. Klein Unaufmerksamkeiten wie z.B. die falschen Ein- und Ausgänge im Programm zu verwenden oder falsch Adressierungen, folgen zur Inkonsistenz des Programms oder der Bauteile. Deshalb war es auch vorteilhaft neben jeder Zeile einen Kommentar zu schreiben, in dem kurz beschrieben wurde was genau in dieser Zeile geschieht. Um den Datenerhalt zu gewährleisten, war es ebenfalls wichtig, nach jeder geschriebenen Zeile das Programm zwischenzuspeichern.

Parallel zur Programmierung und der Installation kümmerte sich der Mechaniker unserer Gruppe um die 3D-Druck-Erweiterung.

Die Konstruktion des Frontteils wurde mit dem Konstruktionsprogramm Catia V5 erstellt. Mit Hilfe dieses Programms können komplexe Geometrien bzw. Bauteile konstruiert werden, um dann später diese über einen 3D-Drucker ausdrucken zu können. Vor der Erstellung der neuen Front, musste der vordere Bereich des Busses vermessen werden. Das ist notwendig, um eine Grundlage für die Erstellung des Bauteils am Computer zu schaffen. Dieser Punkt ist wichtig, um später ein passgenaues Einbauen des ausgedruckten Bauteils zu gewährleisten. Die Hauptmerkmale für das Design des Frontteils, liegen in der Gestaltung der Scheinwerfer, dem VW-Logo und dem Stoßfänger. Der Wunsch unserer Gruppe war hierbei, diese Front moderner, und somit identischer zum neuen ID-Buzz zu gestalten. Ebenfalls wurde die Front mit einer zusätzlichen Öffnung, leicht unterhalb des VW-Logos versehen. Über diese Öffnung sollte, mittels des erzeugten Windes, die Seifenblasen generiert werden.

Für die Erweiterung des Propellers, musste noch mit Hilfe eines Lasercutters[4] ein Loch ins Heckteil des Busses geschnitten werden. Durch diese Öffnung soll mittels einer Antriebsstange der Propeller mit dem im Innenraum liegenden Servomotor verbunden werden.

Als alle Anfertigungen, elektrisch so wie mechanisch, fertiggestellt waren, konnten wir uns um die Integration dieser Erweiterungen in den Bus kümmern. Dafür haben wir vorerst die Frontteile des alten Busses entfernt und durch die neu angefertigte Front getauscht. Anschließend musste Platz für die neuen zwei Motoren und dem Gebläse der Seifenblasenmaschine geschaffen werden. Als alle Komponente im Bus Platz gefunden hatten, mussten wir leider feststellen, dass es zu einer unglücklichen Neigung des Gebläses zur Öffnung an der Frontlippe des Busses kommt. Durch diese Neigung war es nicht mehr möglich die Seifenblasen zu erzeugen. Der erzeugte Luftstrom konnte nicht sauber aus dem Loch in der Front gepustet werden. Somit war es für uns notwendig die Komponenten nochmals umzustrukturieren. Dabei hat der Propeller an der vorderen Öffnung seinen neunen Platz bekommen und die Seifenblasenmaschine wurde ans Heck platziert. Die Einbindung des Propellers lief reibungslos ab. Die Antriebsstange ließ sich auch hier problemlos durch die Öffnung der Front schieben, um so die Verbindung zwischen Motor und Propeller zu gewährleisten. Das Einbinden der Seifenblasenmaschine war dann doch mit etwas mehr Aufwand verbunden. Am Heck musste für die Veränderung die bereits bestehende Öffnung vergrößert werden. Ebenfalls mussten wir ein weiteres kleines Loch beifügen.

Durch das obere kleinere Loch wird der Schlauch für den Transport der Seifenflüssigkeit gewährleistet. Das größere der beiden Löcher befindet sich genau auf der Höhe des Gebläses. Wenn der Motor gestartet wird, tritt die Flüssigkeit aus dem kleineren Loch aus und benetzet die Öffnung des größeren Loches. Gleichzeitig wird durch das Anschalten des Motors, das sich im Innenraum befindende Gebläse aktiviert. Der dadurch erzeugte Luftstrom pustet gegen die mit Seife beschichtete Öffnung, wodurch die Seifenblasen entstehen.  Für diese Funktion, musste noch ein Behälter für die flüssige Seife in den Innenraum des Busses platziert werden.

Final konnte noch das Dach aus der ersten Erweiterung auf den T1 aufgesetzt werden, um den Umbau des Busses komplett zu machen.