Studiengang
ET - auslaufendProjektbeschreibung
BeastyBalls ist ein Kugelspiel, bei dem auf einer schiefen Ebene eine Kugel durch Hindernisse umgelenkt wird. Der Ballauswurf geschieht dabei durch einen sich drehenden Turm, der bei gleichzeitiger Bet盲tigung beider Taster den Ball ins Spiel bringt. Ziel ist es, die Kugel durch ein Tor rollen zu lassen. Der Spieler steuert dazu nach Abwurf der Kugel ein bewegbares Tor entlang der unteren Kante der schiefen Ebene. Lichtschranken erkennen den in der Auffangrinne ankommenden Ball und mit einer Spindel wird die Kugel wieder zum Auswurf transportiert. Im implementierten Zweispielermodus wechseln sich Turm-Steuerer und Tor-Steuerer rundenweise ab.
Beteiligte Personen
VeranstaltungSystems Engineering 1 (IK) LaufzeitSS 2022 Labore | 听 | ||||
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Anforderungen
Anwendungsbereiche
BeastyBalls ist eine Maschine, die 蹿眉谤 den Einsatz im Fritz-Felsenstein-Haus 蹿眉谤 K枚rperbehinderte (FFH) konzeptioniert ist.
Zielgruppen
Zielgruppe sind die Kinder des FFH. Alle, die mindestens zwei Tasten dr眉cken k枚nnen oder einen Joystick hin und her bewegen k枚nnen, soll es m枚glich sein, mit Hilfe eines Betreuers, die Maschine bedienen zu k枚nnen.
Betriebsbedingungen
Es soll im Innenraum auf einem Tisch aufstellbarund benutzbar sein. Allein ein Anstecken der Stromversorgung, sowie des Bedientasters bzw. des Joysticks sind als Vorbereitungsschritte notwendig.
Anforderungen an die Weiterentwicklung
Probleme der ersten Entwicklung
Muss-Anforderungen
- Fristgerechte Auslieferung
- Beseitigung der gelegentlichen Klemmung beim Transport von zwei Kugeln in der Spindel
- Reparatur des Ballauswurfes. Wiederherstellung der Drehf盲higkeit nach beiden Seiten.
Soll-Anforderungen
- Provisorisch wirkende 叠补濒濒蹿眉丑谤耻苍驳 durch stabilere L枚sung ersetzen
- Anschlussstellen der Bedienelemente sicherer platzieren
Kann-Anforderungen
- 脛nderbare Verfahrgeschwindigkeit des Tores
- Mehr aktiv einflussnehmende Elemente auf der schiefen Ebene
- Neuen BeastyBalls Schriftzug
Umsetzung
- Kugelaufzug:
Um das gelegentliche Klemmen zu vermeiden, wird der Kugelaufzug neukonstruiert. Dabei wird auf einen schr盲gen Spiralverlauf gesetzt. Die Kugel wird auf derUnterseite der Spirale transportiert werden und seitlich eingeworfen. - Ballauswurf:
Mit einem neuen Servomotor und der richtigen Ansteuerung wird die Beweglichkeit des Ballauswurfs auf beiden Seiten wieder hergestellt. - Software:
Die Software, die auf einem STM32 Mikrocontroller laufen wird, soll die des Vorg盲ngers (Raspberry Pi) vollst盲ndig ersetzen. Durch k眉rzere Bootzeiten wird ein schnellerer Start nach dem Einschalten erm枚glicht. - 叠补濒濒蹿眉丑谤耻苍驳:
Die Ballf眉hrung des Vorg盲ngers vom Kugelaufzug hin zum Magazin / Ballauswurf soll durch Plexiglas Rohre ersetzt werden. Dadurch wird eine h枚here Steifigkeit erreicht. Zudem k枚nnen die Spieler*innen den Weg der Kugel sehen. - Anschlussbuchsen:
Durch Zur眉cksetzen der Buchsen ins Innere der Maschine sinkt die Unfall- und Verletzungsgefahr durch herausstehende Stecker. Die Position am unteren Ende der Maschine soll dabeigleich bleiben, so dass sie weiterhin leicht erreichbar sind.
Software
Die Softwarekomponenten in diesem System sind essenziell 蹿眉谤 ein funktionsf盲higes Produkt. Mit Hilfe der Software werden die Bewegungen der Nutzer erfasst, analysiert, interpretiert und schlussendlich aus diesen Informationen ein Audiosignal generiert.
Die Software wird in zwei seperate Teile/Programme untergliedert. Einmal soll ein Programm zur Erkennung der Gestik und einmal ein Programm zur Generierung des Audiosignals entwickelt werden. Die bestehende Gestik-Software wird gepr眉ft und entsprechend angepasst bzw. erweitert. Die Software 蹿眉谤 die Audiogenerierung wird neu entwickelt.
Folgende Bibliotheken werden ben枚tigt:
- tensorflow lite: ein deep-learning framework, mit dem Modelle trainiert und ausgef眉hrt werden k枚nnen. In diesem Fall wird das Modell Posenet verwendet, mit dem Kopf- und K枚rperbewegungen 眉ber Langmarks erkannt werden k枚nnen.
- fluidsynth: eine freie Bibliothek unter Linux, mit der Musik programmatisch abgespielt werden kann. Sie bietet eine hohe Flexibilit盲t untershiedliche Soundfonts geladen werden k枚nnen. Damit ist es m枚glich ein und dieselbe Melodie mit unterschiedlichen Instrumenten zu spielen.
- json: Diese Bibliothek wird verwendet, um unterschiedliche Konfigurationen 蹿眉谤 die fluidsynth-Bibliothek zu laden.
Verwendung
Einspielermodus
Der Spieler soll versuchen mit dem Tor den Ball aufzufangen.
- Mit Bet盲tigen des Start Knopfes beginnt der Turm sich automatisch zu drehen
- Mit dem Bet盲tigen beider Taster wird der Ball freigegeben
- Das Tor l盲sst sich mit den Tastern nach Links und Rechts verfahren
- Sobald der Ball das Spielfeld verl盲sst wird die Runde beendet und die Spindel f枚rdert den Ball zur眉ck in den Turm
- Die n盲chste Runde startet, sobald die Spindel aufh枚rt sich zu drehen
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Zweispielermodus
Die Spieler steuern abwechselnd den Turm und das Tor und versuchen den Ball am Tor vorbei zu spielen, bzw mit dem Tor aufzufangen.
- Mit Bet盲tigen des Start Knopfes beginnt die Runde
- Der Turm l盲sst sich mit den jeweiligen Tastern nach links und rechts drehen
- Das Bet盲tigen beider Taster l盲sst den Ball frei
- Das Tor l盲sst sich mit den jeweiligen Tastern nach links und rechts drehen
- Sobald der Ball das Spielfeld verl盲sst wird die Runde beendet und die Spindel f枚rdert den Ball zur眉ck in den Turm
- Die n盲chste Runde startet, sobald die Spindel aufh枚rt sich zu drehen, dabei werden die Eingaben von Turm und Tor nun automatisch vertauscht
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Wechseln des Spielmodus
- Umschalten des Wahlschalters von Spieler 1 zu Spieler 2 oder umgekehrt
- Dr眉cken des Reset Tasters
- Neues Spiel startet mit Bet盲tigung des Start Tasters