Elektronische Komponenten & Robotik: Grundlagen und Typen

Grundlagen der Elektronik

Passive Komponenten

• Widerstände werden verwendet, um die Spannung anzupassen, die einem Bauteil zugeführt wird, oder zur Strombegrenzung.
• Kondensatoren bestehen aus zwei Metallplatten, die durch ein isolierendes Material, das Dielektrikum, getrennt sind. Ihre Aufgabe ist es, elektrische Ladung zu speichern, um diese zu einem bestimmten Zeitpunkt abzugeben.

Halbleiterkomponenten (Aktive Bauteile)

• Dioden entstehen durch die Verbindung zweier Halbleiter. Bei korrekter Polarisation ermöglichen sie den Durchgang des Stroms und verhindern ihn in der Gegenrichtung. Sie werden als Schalter und als Gleichrichter verwendet.
• Transistoren werden durch die Vereinigung von drei Halbleiterkristallen gebildet. Es gibt zwei Haupttypen: NPN und PNP.

Variable Widerstände (Sensoren)

Der ohmsche Wert dieser Bauteile hängt von externen Faktoren ab, wie zum Beispiel dem Licht, dem sie ausgesetzt sind, mechanischem Stress oder der Umgebungstemperatur.

LDR (Light Dependent Resistor)

LDRs sind lichtabhängige Widerstände: Ihr ohmscher Wert sinkt bei Beleuchtung und steigt in der Dunkelheit.

VDR (Voltage Dependent Resistor / Varistor)

VDRs sind spannungsabhängige Widerstände (Varistoren): Ihr ohmscher Wert steigt mit der angelegten Spannung.

NTC (Negative Temperature Coefficient)

NTCs sind temperaturabhängige Widerstände (Thermistoren), deren ohmscher Wert mit steigender Temperatur abnimmt.

PTC (Positive Temperature Coefficient)

PTC-Widerstände sind Thermistoren, deren ohmscher Wert mit steigender Temperatur zunimmt.

Definition und Merkmale eines Roboters

Ein Roboter ist ein automatisches System mit geschlossenem Regelkreis. Er ist in der Lage, externe Impulse zu erfassen und daraufhin seinen Arbeitsplan gemäß einer programmierten Abfolge von Aktionen anzupassen.

Wesentliche Merkmale

• Er kann eine oder mehrere Aufgaben gemäß einem vorgegebenen Programm ausführen.
• Er kann Prozessvariablen erfassen und die Reihenfolge der Aktionen ändern.
• Er kann neu programmiert werden.

Mobile Roboter

Mobile Roboter sind mit Navigationssystemen und Sensoren ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, sich anzupassen, Hindernisse zu überwinden und ihre Umgebung zu erfassen.

Industrieroboter (Roboter mit langem Arm)

Diese Roboter bestehen aus einem Gelenkarm und einem erweiterbaren Ende, das mit Greifern, Schneidwerkzeugen oder anderen Geräten ausgestattet werden kann. Sie verfügen über Sensoren, um die Arbeit an das jeweilige Werkstück anzupassen.