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Der Wheelie


Der Wheelie ist ein weitgehend quelloffener Nachbau eines professionellen, einachsigen und selbstbalancierenden Elektrorollers, den ein bekannter Hersteller weltweit erfolgreich vertreibt. Wie das Original ist der Wheelie aus technischer Sicht ein mechatronisches Transportsystem, welches in der Lage ist, einen Menschen stehend auch über längere Strecken leise und umweltfreundlich zu befördern.

Mit seinem akkugespeisten Elektroantrieb kann der Wheelie balancieren, vorwärts und rückwärts sowie Rechts- und Linkskurven fahren. Steuerbefehle gibt der Fahrer durch Gewichtsverlagerung und eine Lenkstange. Die Fähigkeit des Balance-Haltens verdankt er einem Regelungsalgorithmus, mit dem ein zentraler Mikrocontroller programmiert ist. Die erforderlichen Parameter werden mit je einem Beschleunigungs-, Gyro- und Lenkwinkelsensor erfasst, und die beiden Elektromotoren werden so angesteuert, dass sich das gewünschte Fahrverhalten einstellt. Auf diese Weise kann man mit dem Wheelie sogar auf der Stelle drehen.


Der Wheelie


Mechanische und elektronische Komponenten arbeiten im Wheelie zusammen, sodass er als ein mechatronisches Mobilitätssystem angesehen werden kann.

Wie die meisten technischen Realsysteme ist auch der Wheelie nicht besonders lernerfreundlich: Der gesamte Regelungsprozess, der ja die Funktionsweise des Wheelies im Wesentlichen ausmacht, läuft in Form von Software völlig intransparent und verborgen "im Inneren" des Controllers ab. Der Quelltext ist zwar offen lesbar, erstreckt sich jedoch auf fast 800 Zeilen und erfordert fundierte Programmierkenntnisse. Für das Verstehen der Funktionsweise durch die Schüler ist das ein unüberwindliches Hindernis.