Drahtlose Kommunikation mit Mikrorobotern
Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung kleiner mobiler Roboter mit Bordelektronik, die autonom kooperieren, indem sie Aufgaben wie Montage von Mikroteilen oder auch die Bearbeitung von biologischen Zellen ausführen. Es wurden bereits viele Fortschritte bei der gesamten Umsetzung dieses Ziels erreicht. Ein weiterer Schritt in diesem Prozess ist die Entwicklung eines miniaturisierten drahtlosen Kommunikationsmoduls für die bidirektionale Kommunikation mit den Robotern. Dies wurde über ein Modul mit zwei Subkomponenten ermöglicht: ein Transceiver für die Mikroroboter und ein Transceiver für die externe Kommunikation. Das eingeführte System ist eine Single-Master/Multi-Slave-Topologie, wobei die externe Einheit den Master und die Roboter die Slaves darstellen. Roboter und Computer kommunizieren über Infrarot, mit Datenbereichen von langsamer IR (9,6 kbit/s) bis schneller IR (4 Mbit/s). Empfängerschaltkreise können sich an Frequenzabweichungen bis zu 5 % in allen IR-Modi anpassen. Alle Roboter in einer speziellen Robotergruppe können gleichzeitig Daten in der Form eines Datenpakets empfangen. Außerdem ist die Kommunikation mit jedem einzelnen Roboter durch den Einsatz von einzigartigen Identifikationsnummern (IDs) möglich. Es werden Datenpakete mit einer speziellen ID übertragen und anschließend allein von dem entsprechenden Roboter interpretiert. Des Weiteren verfügt jeder Roboter über ein Subsystem für die Bordkommunikation. Dieses besitzt ein Modul für einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC - pplication Specific Integrated Circuit), das in den ASIC-Chip in der Roboterelektronik und einem handelsüblichen IR-Tansceiver integriert ist. In Bezug auf die Größenanforderungen und den Stromverbrauch funktioniert es einwandfrei. Ein zusätzliches Merkmal ist die externe USB2.0-Computerverbindung für Kommunikationstransceiver. Es wurde eine erfolgreiche Kommunikation zwischen allen Komponenten im System aufgezeigt. Zukünftige Schritte sehen den Einsatz dieses drahtlosen Kommunikationssystems in einem industriellen Maßstab vor. Aufgrund seiner kleinen Größe und dem niedrigen Stromverbrauch kann es möglicherweise für die Kommunikation mit aktiven medizinischen Implantaten verwendet werden.
