Arduino Alvik

Ein Viereck fahren – Grundlegende Bewegungsbefehle

Der Arduino Alvik ist ein Lernroboter, der präzise gesteuert werden kann. Um komplexere Fahrmanöver wie ein Viereck zu programmieren, benötigst du drei grundlegende Bewegungsbefehle. In diesem Tutorial lernst du, wie du diese Befehle kombinierst, um geometrische Formen zu fahren.

Die drei wichtigsten Bewegungsbefehle

1. alvik.move() – Bewegen

Bewegt den Roboter um eine bestimmte Entfernung vorwärts oder rückwärts.

Syntax:

alvik.move(distance, unit='cm', blocking=True)

Parameter:

• distance (float): Die Entfernung, die gefahren werden soll (z.B. 50)
• unit (str): Die Einheit – 'cm' für Zentimeter oder 'deg' für Raddrehung
• blocking (bool): True = Wartet bis Bewegung fertig, False = Führt Code sofort weiter aus

Beispiel:

alvik.move(50)  # Fährt 50 cm vorwärts

2. alvik.rotate() – Drehen

Dreht den Roboter um einen bestimmten Winkel auf der Stelle.

Syntax:

alvik.rotate(angle, unit='deg', blocking=True)

Parameter:

• angle (float): Der Drehwinkel (z.B. 90 für 90°)
• unit (str): Die Einheit – 'deg' für Grad oder 'rad' für Radiant
• blocking (bool): True = Wartet bis Drehung fertig, False = Führt Code sofort weiter aus

Beispiel:

alvik.rotate(90)  # Dreht 90° im Uhrzeigersinn

3. alvik.stop() – Stoppen

Stoppt alle Motoren sofort. Dieser Befehl benötigt keine Parameter.

Beispiel:

alvik.stop()  # Stoppt den Roboter

Beispiel 1: Viereck fahren (einfach)

Ein Viereck besteht aus vier gleich langen Seiten und vier 90°-Drehungen. Hier ist die einfachste Variante:

from arduino_alvik import ArduinoAlvik
from time import sleep

alvik = ArduinoAlvik()
alvik.begin()

# Erste Seite
alvik.move(50)
alvik.rotate(90)
sleep(1)

# Zweite Seite
alvik.move(50)
alvik.rotate(90)
sleep(1)

# Dritte Seite
alvik.move(50)
alvik.rotate(90)
sleep(1)

# Vierte Seite
alvik.move(50)
alvik.rotate(90)
sleep(1)

# Stoppen
alvik.stop()

Wie funktioniert das Viereck?

1. Seite fahren: alvik.move(50) fährt 50 cm geradeaus
2. Ecke drehen: alvik.rotate(90) dreht 90° für die nächste Ecke
3. Pause: sleep(1) wartet 1 Sekunde (optional, zur besseren Beobachtung)
4. Wiederholen: Diese Schritte werden 4 mal ausgeführt

Beispiel 2: Viereck mit Funktion (besser)

Wiederholungen schreibt man eleganter mit Schleifen und Funktionen:

from arduino_alvik import ArduinoAlvik
from time import sleep

alvik = ArduinoAlvik()
alvik.begin()

def viereck(seitenlaenge=50, pause=1):
    """
    Lässt den Alvik ein Viereck fahren.
    
    Parameter:
    - seitenlaenge: Länge einer Seite in cm (Standard: 50)
    - pause: Pause nach jeder Ecke in Sekunden (Standard: 1)
    """
    for i in range(4):
        alvik.move(seitenlaenge)
        alvik.rotate(90)
        sleep(pause)

# Viereck fahren
viereck()

# Optional: Mehrere Vierecke mit unterschiedlichen Größen
# viereck(30)  # Kleines Viereck
# viereck(70, 0.5)  # Großes Viereck mit kürzerer Pause

Vorteile der Funktions-Variante

• Kürzer: Nur 4 Zeilen statt 16
• Flexibler: Seitenlänge und Pause sind einstellbar
• Wiederverwendbar: Funktion kann mehrfach aufgerufen werden
• Übersichtlicher: Code ist besser strukturiert

Erweiterungsideen

Nachdem du das Viereck gemeistert hast, probiere diese Variationen:

• Rechteck: Verwende unterschiedliche Längen für die Seiten
• Dreieck: 3 Seiten mit jeweils 120° Drehung
• Sechseck: 6 Seiten mit jeweils 60° Drehung
• Spirale: Erhöhe die Seitenlänge nach jeder Runde
• Mehrfach-Vierecke: Fahre mehrere Vierecke unterschiedlicher Größe

Tipps für präzises Fahren

• Ebener Untergrund: Teste auf glattem Boden für beste Ergebnisse
• Batterie laden: Schwache Batterien beeinflussen die Präzision
• Kalibrierung: Bei Abweichungen kannst du die Werte anpassen (z.B. 89° statt 90°)
• Blocking-Parameter: Standardmäßig ist blocking=True, was bedeutet, dass jeder Befehl abgewartet wird

Mathematischer Hintergrund

Die Summe aller Außenwinkel eines Vierecks beträgt immer 360°. Bei einem Quadrat sind das vier mal 90°. Für andere regelmäßige Formen gilt:

• Dreieck: 360° ÷ 3 = 120°
• Fünfeck: 360° ÷ 5 = 72°
• Sechseck: 360° ÷ 6 = 60°
• Achteck: 360° ÷ 8 = 45°

from arduino_alvik import ArduinoAlvik
from time import sleep

alvik = ArduinoAlvik()
alvik.begin()

def fahre_form(seiten, laenge=30):
    """
    Fährt eine regelmäßige Form.
    
    Parameter:
    - seiten: Anzahl der Seiten (3 = Dreieck, 4 = Viereck, etc.)
    - laenge: Länge einer Seite in cm (Standard: 30)
    """
    # Drehwinkel berechnen: 360° geteilt durch Anzahl der Seiten
    winkel = 360 / seiten
    
    print(f"Fahre {seiten}-Eck mit {laenge}cm Seitenlänge")
    
    for i in range(seiten):
        alvik.move(laenge)
        alvik.rotate(winkel)
        sleep(0.3)
    
    print("Form fertig!")

# Verschiedene Formen testen
print("=== Dreieck ===")
fahre_form(3, 30)  # Dreieck mit 30cm Seiten
sleep(2)

print("=== Quadrat ===")
fahre_form(4, 30)  # Quadrat mit 30cm Seiten
sleep(2)

print("=== Sechseck ===")
fahre_form(6, 25)  # Sechseck mit 25cm Seiten

alvik.stop()
print("✅ Alle Formen abgeschlossen!")