Kinematics Kit Kim

Wir stellen unser Kinematics Kit „Kim“ vor – das Tor zur Entwicklung personalisierter Roboter mit außergewöhnlicher mechanischer Flexibilität. Mit „Kim“ baust du nicht einfach nur einen Roboter; du erschaffst eine innovative Konstruktion, die deine eigene Vision widerspiegelt.

Das Design deines Roboters ist intuitiv: Du wählst einfach die Komponenten, die du brauchst – ob Recheneinheit (z. B. Raspberry Pi oder ein anderes System), Anzahl und Art der Motoren für Räder, Arme oder andere bewegliche Teile sowie deine bevorzugte Energieversorgung. Das Kinematics Kit passt sich deinen Ideen an. Jedes Bauteil ist modular, stapelbar und erweiterbar – so kannst du deinen Roboter genau so konfigurieren, wie du ihn haben willst.

Herzstück des Kits ist entweder ein Ethernet-kompatibles Adapterboard oder ein Raspberry-Pi-kompatibles Adapterboard – das Raspberry-Pi- kompatible Adapterboard integriert sich nahtlos in dein Setup und sorgt für mühelose Konnektivität. Die Motorsteuerung wird durch die direkte Plug-in-Kompatibilität für bis zu 8 Encoder-DC-Motoren zum Kinderspiel und ermöglicht dir präzise Kontrolle über die Bewegungen deines Roboters. Das Powermanagement ist durch das enthaltene Modul mit Ein/Aus-Logik und effizientem Batteriepäckchen-Management inklusive Hot-Plug-Fähigkeit optimiert. Sag „Tschüss“ zu Stromsorgen und „Hallo“ zu unterbrechungsfreiem Experimentieren. Zusätzlich erweitert das AUX-Power-Supply-Modul deine Möglichkeiten, indem es zusätzliche Spannungsniveaus für weitere Geräte bereitstellt – und damit den Spielraum dessen vergrößert, was dein Roboter leisten kann.

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Technische Daten

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Konfigurationen

Kim ist auf maximale Flexibilität ausgelegt – die modulare Architektur ermöglicht es dir, jeden Aufbau exakt an deine Anforderungen anzupassen. Egal ob du einen Industrieroboter, eine mobile Forschungsplattform oder einen Prototypen für die Ausbildung entwickelst: Das System passt sich dir an.

Die Animation zeigt eine Beispielkonfiguration und hebt den Kern-Stack des Systems hervor. Wie du siehst, sind alle Boards stapelbar und verbinden sich nahtlos miteinander – so entsteht eine kompakte und erweiterbare Einheit. Das unterste Board ist austauschbar: Es kann entweder ein Ethernet-Adapterboard sein – wie gezeigt, ideal für den Einsatz mit Industriecomputern wie dem Siemens Simatic IOT – oder ein Raspberry Pi in Kombination mit einem dedizierten Adapterboard, das den Pi in den Stack integriert.

Je nach Bedarf kannst du zwei Motorcontroller-Boards einsetzen, um vier drehmomentstarke Motoren zu betreiben – perfekt für Heavy-Duty- Anwendungen – oder auf vier Motorcontroller-Boards erweitern, um bis zu acht kleinere Motoren anzusteuern. Das ist ideal für Roboter mit 6 oder 8 Rädern, bei denen Flexibilität und Mobilität im Vordergrund stehen.

Unabhängig von deinem Setup macht Kims Modularität komplexe Roboterkonfigurationen einfach: aufbauen, erweitern und anpassen.

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Komponenten

Ethernetboard

Dieses Ethernet-Adapterboard dient als vielseitiger Ethernet-Controller und ist entweder als Steckmodul für Raspberry Pi 4/5 oder als eigenständiges Ethernet-Interface-Board erhältlich. Es ermöglicht jedem Computer mit Ethernet-Anschluss, den EduArt-Roboter zu steuern – und bietet damit maximale Flexibilität bei der Platzierung der Rechenleistung. Die Stromversorgung erfolgt über Leiterplatten-Steckverbinder und unterstützt Eingangsspannungen von 12 V bis 55 V. Abhängig von der verwendeten Motorenkonfiguration wird eine leistungsstarke Stromquelle (mindestens 8 A) empfohlen.

Preis: 160 €

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Raspberry Pi 5 mit Software-Image

Das EduArt-Antriebssystem kann mit einem Raspberry Pi 4 oder 5 betrieben werden, der mit einem vorkonfigurierten Software-Image ausgestattet ist. Dieses Image enthält alle notwendigen ROS-2-Treiber, Konfigurationen und Steuerungsprogramme, sodass der Roboter innerhalb weniger Minuten einsatzbereit ist. Der Raspberry Pi wird direkt mit der Steuerelektronik des Roboters verbunden und übernimmt Motorsteuerung, Sensorintegration und Systemüberwachung. Diese All-in-One-Lösung ist ideal, wenn die Recheneinheit direkt auf dem Roboter montiert ist und nicht über Ethernet von einem externen Computer angebunden wird.

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Raspberry-Pi-Adapterboard

Unser Adapterboard kann direkt auf einen Raspberry Pi 4 oder 5 aufgesteckt oder als eigenständiger EduArt-Ethernet-Controller verwendet werden. Dadurch können Sie jeden Computer mit Ethernet-Schnittstelle anschließen und die Rechenleistung Ihres Roboters exakt auf Ihre Anwendung abstimmen. Die Stromversorgung erfolgt über die Pinleisten. Hierfür empfehlen wir die Verwendung einer Leiterplatte mit passenden Buchsen für ein Netzteil oder eine Batterie. Das Board unterstützt Eingangsspannungen (Vin) von 12 V bis 55 V. Abhängig von der Anzahl der angeschlossenen Motoren muss die Stromquelle entsprechend hohe Ströme liefern können. Für robotische Anwendungen empfehlen wir Hochstrombatterien mit einer Mindeststromabgabe von 8 A.

Preis: 160 €

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2-Kanal-Motorcontroller

Die Motorcontroller können direkt eingesteckt werden. Sie sind in zwei Varianten erhältlich: als Einkanal- oder Zweikanal-Version. Es können bis zu vier Motorcontroller eingesetzt werden, d. h. es ist möglich, 1 bis 4 größere Motoren (IRMS bis 5 A) oder 1 bis 8 kleinere Motoren (IRMS bis 2,5 A) zu betreiben. Die Spannungsfestigkeit der Einkanal-Motorcontroller beträgt 55 V. Die Spannungsfestigkeit der Zweikanal-Motorcontroller beträgt 35 V.

Preis: 90 € für ein Board (inkl. leerem Platzhalter-Board), 160 € für zwei Boards

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Power-Management

Das Power-Management-Modul übernimmt die Ladeelektronik eines 19,2-V-NiMH-Akkupacks und stellt zusätzlich eine Ein-/Aus-Logik bereit. Die Temperaturüberwachung des Akkus erfolgt über einen integrierten 6,8-kOhm-NTC. Schließen Sie niemals einen anderen Akku als den von EduArt gelieferten an.

Preis: 150 €

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AUX-Stromversorgung

Das Zusatzstromversorgungsmodul stellt weitere Spannungsebenen zur Verfügung, mit denen zusätzliche Geräte versorgt werden können. Die zulässige Betriebsspannung liegt zwischen 15 V und 36 V.

Warnung: Der Raspberry-Singleboard-Computer wird direkt über die Steckverbinder versorgt. Schließen Sie niemals eine externe Stromversorgung über USB-C an.

Preis: ab 75 €

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USB-Hub

Kompakter Stromverteiler für Ihr Setup: Unser USB-Hub versorgt bis zu 5 Geräte gleichzeitig mit Strom – z. B. Router, externe Stromquellen, LED-Streifen und mehr. Einstecken und loslegen. Keine Treiber, keine Konfiguration – einfach zuverlässige Stromversorgung genau dort, wo sie benötigt wird. Wichtig: Dieser Hub dient ausschließlich der Stromversorgung und unterstützt keine Datenübertragung.

Bis zu 5 Ports – mehrere Geräte parallel mit Strom versorgen
Plug-and-Power – sofort einsatzbereit, kein Setup nötig
Aufgeräumte Verkabelung – eine kompakte Quelle statt vieler Netzteile
Zuverlässig im Alltag – robuste, einfache Stromerweiterung für Ihr System

Hinweis: Nicht geeignet für USB-Datenverbindungen. Für Datenübertragung verwenden Sie bitte einen separaten USB-Hub oder -Switch mit Datenunterstützung.

Preis: 90 €

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Downloads und Links

repositories

Besuchen Sie unsere Repositories auf GitHub. EduArt ist Partner der Open-Source-Initiative.

datasheet

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forum

Besuchen Sie unser Forum für weitere Fragen und Antworten.

RobotsUnite(!)

Klicken Sie hier für weitere Informationen zur Initiative "Robots Unite!".

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Einsatz im Bildungsprojekt RobotsUnite(!)

Das KinematicsKit Kim wird aktiv im Bildungsprojekt RobotsUnite(!) eingesetzt, bei dem Schülerinnen und Schüler mit einer Basisversion des Kits gefördert werden, um ihre eigenen Roboter zu bauen. Sie erhalten Unterstützung über ein Online-Forum, in dem sie Fragen stellen, Ideen austauschen und technische Hilfe erhalten können. Viele der von den Schülerinnen und Schülern gebauten Roboter treten sogar in der Schülerliga der offiziellen RoboCup-Weltmeisterschaft (RMRC) an.

Dieses kollaborative Projekt bringt Schülerinnen und Schüler aus verschiedenen Schulen zusammen. Jede Schule entwickelt ihren eigenen mobilen Roboter sowie anspruchsvolle Hindernisse und Aufgaben. Das Besondere: Kein einzelner Roboter ist in der Lage, die Aufgaben allein zu bewältigen. Da jede Schule nur einen Roboter beisteuert, müssen sich Teams aus verschiedenen Schulen zusammenschließen, um die Herausforderungen zu meistern – was die doppelte Bedeutung des Projektnamens widerspiegelt: „Robots unite!“ = „Roboter, vereinigt euch!“ oder „Robots unite (Schülerinnen und Schüler)“. An jeder teilnehmenden Schule werden die Schülerinnen und Schüler in zwei Gruppen eingeteilt. Die Robotics-Gruppe entwirft und baut einen mobilen, geländegängigen Roboter mit dem KinematicsKit Kim, während sich die Challengers-Gruppe auf die Entwicklung kreativer und technisch anspruchsvoller Hindernisse konzentriert, die alle Roboter während des Wettbewerbs überwinden müssen.

Am Wettkampftag schließen sich Roboter aus verschiedenen Schulen zusammen, um sich den von den Challengers entwickelten Hindernissen zu stellen. Die Veranstaltung nutzt ein wettbewerbsorientiertes Punktesystem: Robotics-Teams erhalten Punkte für das Überwinden von Hindernissen, während die Challengers entsprechend Punkte verlieren. Die Punktzahl der Challengers darf jedoch nicht unter die Hälfte ihres Startwertes fallen, um weiterhin siegfähig zu bleiben.

Dieses einzigartige Format fördert nicht nur technisches Lernen, sondern auch Teamarbeit über Schulgrenzen hinweg – und macht RobotsUnite(!) zu einem Projekt, bei dem sowohl Roboter als auch Schülerinnen und Schüler wirklich zusammenfinden.