Mit Nerdmaschine zur Semesterarbeit - Juventus Technikerschule HF

Mit Nerdmaschine zur Semesterarbeit

Das technisch Machbare lässt sich auf viele Arten demonstrieren. Warum also nicht einmal M&Ms nach Farbe sortieren? Im vergangenen Sommersemester hat Severin Läuppi, Student im vierten Semester der HF Elektronik Ausbildung, auf Basis eines FPGA-Entwicklungsboards (Altera DEO) mit Quartus II Software eine Maschine konzipiert, die M&Ms nach Farbe sortiert. Verblüffend ist, dass er für diese Maschine lediglich einen Farbsensor, einen Motor und einen Servomotor benötigte. Die gesamte Schaltungslogik – wie etwa die Implementierung der exakten Farberkennung, die Steuerung der beiden Lochscheiben sowie die Geschwindigkeitsregelung des Motors – ist auf dem FPGA-Board ohne zusätzliche Hardware realisiert worden. Die grösste Schwierigkeit bestand darin, die Farbe der m&m’s möglichst unabhängig von den herrschenden Lichtverhältnissen zu erkennen. Weil der Einsatz von FPGA in diesem Gebiet noch relativ neu ist und bisher nur sehr wenige taugliche Lösungen publiziert worden sind, musste Severin Läuppi dazu ein vollständiges RGB-Schema implementieren.

Elektronik rein softwaremässig weiterentwickeln
Möchte man die Sortiermaschine schneller laufen lassen oder einen Sortiermechanismus mit vier, sechs oder acht Löchern in der oberen Scheibe und dadurch einer völlig anderen Ansteuerung der unteren Scheibe bauen, dann kommen die Vorteile von FPGA ins Spiel, wodurch die dafür benötigte Elektronik rein softwaremässig entwickelt und angepasst werden kann. Die Maschine könnte sogar dahingehend weiterentwickelt werden, dass sie von selbst erkennt, wie viele Löcher die obere Scheibe aufweist und sich dann elektronisch, ohne einen einzigen mechanischen Eingriff in die vorhandene Hardware, den veränderten Gegebenheiten anpasst.
Zur Erinnerung: Vor wenigen Jahren wäre dies ohne Austausch der Elektronikmodule völlig undenkbar gewesen!

Wie die Maschine funktioniert, sehen Sie in folgendem Video.

m&m Sortiermaschine