Markus Moser
Mechanische und elektrische Konstruktion, Programmierung
Auswahl eines Controllers, Elektroplanung, Programmierung des Controllers, Umsetzen einer Visualisierung, Spielmodi definieren und umsetzen
Deutsch Das Projekt umfasst ein innovatives Magnetgreifer-System, das als interaktives Geschicklichkeitsspiel dient. Ziel ist es, Metallkugeln präzise zu steuern und zu positionieren, wobei verschiedene Spielmodi und eine Highscore-Anzeige für zusätzlichen Anreiz sorgen. Der Ausgangspunkt des Projekts war ein bestehender Portalkran, der aufgrund seiner großen Abmessungen, begrenzten Funktionalitäten und Sicherheitsrisiken durch den Betrieb mit Starkstrom nur eingeschränkt einsetzbar war. Statt einer Modifikation des alten Systems wurde eine vollständige Neuentwicklung gewählt, um eine kompaktere, sicherere und vielseitigere Lösung zu schaffen. Das neue System ermöglicht die Steuerung des Krans sowohl über einen Joystick als auch über eine Handy-App, was den aktuellen technologischen Trends folgt und insbesondere eine jüngere Zielgruppe anspricht. Technisch basiert der Aufbau auf einer Kombination aus mechanischen und softwareseitigen Entwicklungen. Die Steuerung des Systems erfolgt über einen Raspberry Pi, der die Spielmodi, die Highscore-Funktion und die Benutzeroberfläche steuert. Die wirtschaftliche Umsetzung legte besonderen Wert auf Kosteneffizienz, weshalb standardisierte und leicht verfügbare Bauteile verwendet wurden. Auch sicherheitstechnisch wurde das System weiterentwickelt, indem auf Niederspannung statt Starkstrom gesetzt und mechanische Sicherheitsmaßnahmen integriert wurden. Das Ergebnis ist ein kompaktes, sicheres und vielseitig einsetzbares Spielsystem, das sich ideal für den Einsatz auf Messen und interaktiven Ausstellungen eignet. Es verbindet Benutzerfreundlichkeit, moderne Steuerungstechnologien und Unterhaltungswert zu einer flexiblen Lösung, die Besucher zum Mitmachen einlädt und durch die Highscore-Anzeige zu wiederholtem Spielen motiviert.
English The project involves an innovative magnetic gripper system that serves as an interactive skill game. The objective is to control and position metal balls with precision, while various game modes and a high score display provide additional motivation. The starting point of the project was an existing gantry crane, which was only of limited use due to its large dimensions, restricted functionality, and safety risks associated with the use of high-voltage power. Instead of modifying the old system, a complete redevelopment was chosen to create a more compact, safer, and more versatile solution. The new system allows for crane control via both a joystick and a mobile app, aligning with current technological trends and particularly appealing to a younger target audience. Technically, the design is based on a combination of mechanical and software-based developments. The system is controlled by a Raspberry Pi, which manages the game modes, high-score functionality, and user interface. The economic implementation placed special emphasis on cost efficiency, which is why standardized, and readily available components were used. From a safety perspective, the system was further enhanced by switching from high-voltage to low-voltage power and integrating mechanical safety measures. The result is a compact, safe, and versatile game system that is ideal for use at trade fairs and interactive exhibitions. It combines user-friendliness, modern control technologies, and entertainment value into a flexible solution that invites visitors to participate and encourages repeat play through the high-score display.
Die Steuerung des Systems wird vollständig über einen Raspberry Pi 5 realisiert, der als zentrales Steuerelement fungiert. Der Raspberry verarbeitet die Eingaben des Joysticks sowie der optionalen Handy-App und steuert die Bewegung der Kranachsen sowie die Aktivierung des Elektromagneten. Durch die hohe Rechenleistung und Flexibilität des Raspberry können komplexe Steuerungsabläufe in Echtzeit umgesetzt werden.
Der ESP32 ermöglicht die Ansteuerung von LED-Streifen, die farbige Akzente in Echtzeit erzeugen und das Spielerlebnis interaktiver und lebendiger machen.