ASF Gruppe A4

Die Aufgabe des Informatikpraktikums im 2. Semester des Studiengangs Mechatronik an der Hochschule Hamm-Lippstadt bestand darin, ein Fahrzeug zu konstruieren, dass mit der Hilfe einer Kamera selbständig einer weißen Fahrbahnmarkierung durch einen Parcours folgt. Das Fahrzeug wurde unter dem Projektnamen ÜZK 2.0 (Überdachte Zündkerze mit Kamera) entwickelt und ist aus Teilen des Lego-Mindstorms-NXT Sets zusammengebaut.

Während des Praktikums wurden wir von Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider betreut.

Projektziele

Projektstrukturplan

Hardwarelösung:

Der Vortrieb erfolgt über ein Differential an der Hinterachse. Die Lenkung wird über ein Zahnradgetriebe an der Vorderachse realisiert. Die Kamera ist vorne rechts am Fahrzeug angebracht, damit eine optimale Spurerkennung erfolgen kann.

Konzept

Softwarelösung

Das Programm wurde in verschiedene Tasks aufgeteilt und in der an C angelehnten Programmiersprache BricxCC programmiert. Im Haupttask „main“ werden die beiden Hilfstasks „Querreglung“ und „Längsreglung“ parallel aufgerufen. Der Task „Querreglung“ ist für die Lenkung des Fahrzeugs verantwortlich, wogegen der Tasks „Längsreglung“ das Vorwärtsfahren regelt. Der Filter in dem Task „Querreglung“ wurde so programmiert, dass nur der größte Blob der weißen Fahrbahn berücksichtigt wird. Liegt dieser Blob allerdings zu weit unten im Bild oder überschreitet eine gewisse Breite, so wird dieser ignoriert und die Kamerawerte erneut eingelesen. Wurde nun ein gültiger Blob erkannt, so wird die Abweichung in X-Richtung zum X-Offset berechnet und an der Variablen KP gespeichert. KD wird durch die Differenz der aktuellen und alten Abweichung ermittelt. Die beiden Werte werden entsprechend parametriert und als Befehl an den Motor für die Querreglung übergeben. Dieser dreht sich dann um eine gewissen Grad Zahl je nach Vorzeichen nach Links oder Rechts. Der Task „Längsreglung“ bekommt die ermittelten Werte übergeben und passt die Geschwindigkeit des Motors, der für das Vorwärtsfahren verantwortlich ist, an. Je größer die Abweichung ist, desto langsamer ist die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Längsrichtung.