Kommunikation Hokuyo LiDAR: Unterschied zwischen den Versionen

Aus HSHL Mechatronik
Zur Navigation springen Zur Suche springen
Keine Bearbeitungszusammenfassung
 
(138 dazwischenliegende Versionen von 3 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 1: Zeile 1:
[[Kategorie:Objekterkennung mit LiDAR]]
Autor: [[Benutzer:Isaac Mpidi-Bita|Isaac Mpidi Bita]] ([[Benutzer Diskussion:Isaac Mpidi-Bita|Diskussion]])
Autor: [[Benutzer:Isaac Mpidi-Bita|Isaac Mpidi Bita]] ([[Benutzer Diskussion:Isaac Mpidi-Bita|Diskussion]])


Zeile 10: Zeile 11:
## Überprüfung der vorliegende Dokumentation (ggf. Überarbeiten, aktualisieren)
## Überprüfung der vorliegende Dokumentation (ggf. Überarbeiten, aktualisieren)
## Diagnoseschnittstelle LiDAR in Control Desk (Objektliste, XY-Plotter)
## Diagnoseschnittstelle LiDAR in Control Desk (Objektliste, XY-Plotter)
# Rapid Control Prototyping
## Einweisung über den Einsatz der dSPACE Karte an das Team
## Einsatz der dSPACE Karte durchführen, nicht lauffähige Projekt debuggen und lauffähig machen


Meilenstein 2:
Meilenstein 2:
Zeile 19: Zeile 16:
#Diagnoseschnittstelle
#Diagnoseschnittstelle
## Aktualisierung des Schnittstellendokumentes
## Aktualisierung des Schnittstellendokumentes
#Rapid Control Prototyping
## Überprüfung bidirektionale Verbindung PC via RS232 zu DS1104
## Dokumentation als Signalflussplan
## Wiki Artikel zur bidirekionalen Verbindung






= Einleitung =
Im Rahmen des [[Praktikum SDE|SDE-Praktikums]] sollen die Studierenden an das Carolo-Cup-Projekt weiterarbeiten. Dies hat für Ziel, das Erlangen praktischer Erfahrung bei eingenstädigen Entwicklung eines mechatronischen System und das Erlangen von Kompetenzen in der Projektplannung innerhalb eines Teams.


Dieser Artikel befasst mit zwei Themen: die Diagnoseschnittstelle und der Einsatz der dSPACE-Karte DS1104. Im Diagnoseschnittstelle wird hauptsächlich die Kommunikation LiDAR-PC via USB zu erstellen. Für den Einsatz der dSPACE-Karte ist das Ziel ein kompilierbares und lauffähiges Simulink-Online-Modell spätestens am Ende des Semester zu haben.
= '''Einleitung''' =
Im Rahmen des [[Praktikum SDE|SDE-Praktikums]] sollen die Studierenden an das Carolo-Cup-Projekt weiterarbeiten. Dies hat für Ziel, das Erlangen praktischer Erfahrung bei eingenstädigen Entwicklung eines mechatronischen System und das Erlangen von Kompetenzen in der Projektplannung innerhalb eines Teams. Dieser Artikel befasst mit dem Themen Objekterkennung mittels LiDAR-Sensor.  
Dieser Artikel wird von [[Benutzer:Isaac_Mpidi-Bita|Isaac Mpidi Bita]] bearbeitet.


Dieser Artikel wird von [[Benutzer:Isaac_Mpidi-Bita|Isaac Mpidi Bita]] bearbeitet.
='''Inbetriebnahme des Hokuyo LiDAR via USB''' =
==Treiber Installation und Softwareinstallation==


=Inbetriebnahme des Hokuyo LiDAR via USB =
[[Datei:LiDAR_Header.png|330px|thumb]]
==Treiber Installation==
Um das Hokuyo LiDAR in der Laborrechner verwenden zu können. Benötigt man einen entsprechenden Treiber. Dies finden Sie im Ordner [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Tools/Lidar_Treiber/ .../trunk/Tools/Lidar_Treiber]
Um das Hokuyo LiDAR in der Laborrechner verwenden zu können. Benötigt man einen entsprechenden Treiber. Dies finden Sie im Ordner [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Tools/Lidar_Treiber/ .../trunk/Tools/Lidar_Treiber]
Um den Treiber zu installieren brauchen Sie ADMIN-Rechte. Als Ansprechpartner können Sie sich an der Prof. Dr. Schneider oder an Ilja Raza wenden.
Um den Treiber zu installieren brauchen Sie ADMIN-Rechte. Als Ansprechpartner können Sie sich an der Prof. Dr. Schneider oder an Ilja Raza wenden.


Die Installationsvorgang läuft wie folgt:
Die Installationsvorgang läuft wie folgt:
  <gallery  class="center" caption="Installation des Hokuyo-LiDAR-Software" widths="150" heights="150">
  <gallery  class="left" caption="Installation des Hokuyo-LiDAR-Software" widths="150" heights="150">
Datei:Hokuyo_LiDAR_Installation_1.png
Datei:Hokuyo_LiDAR_Installation_1.png
Datei:Hokuyo_LiDAR_Installation_2.png
Datei:Hokuyo_LiDAR_Installation_2.png
Zeile 47: Zeile 40:
  </gallery>
  </gallery>


==Inbetriebnahme==
=== Software ===
Auf dem rechten Bild sind alle Funktionen, Strukturen und Variablen des LiDAR-Objektes.


==Hardware-Beschreibung für die Kommunikation==
=== Ausgabe ===
[[Datei:Kommunikations_des_Fahrzeuges.png]]
* Startet man die Application, bekommt man folgenden Fenster. Links das Kamerabild in schwarz-weiß und rechts die Objektbildung des LiDARs.  
 
 
==Verfügbare Software==
 
= Debugging der Online Simulation =
== Einleitung ==
Das Debugging und die Kompilierbarkeit des Online-Modells war einer der Hauptziele für den Sommersemmer 2019. In dieser Abschnitt werden wichtige Erkenntnisse dieser Aufgabe dokumentiert.
Alle Fehler könnten nicht in diesem Artikel zusammengefasst werden. Deshalb muss demnächst beim Auftauchen einer Fehlermeldung bzw. eines Warnings eine ausführlische Fehlerbehebung dokumentiert.
 
== Debug des Modells ==
In dieser Aufgabe wird systematisch das komplette Modell debuggt. Wichtig ist es erstmal alle Fehlerursachen zu finden und zu versuche diese zu beseitigen. Da das erste Ziel einer kompilierfähiges Online Modell ist, werden '''vorerst''' die Richtigkeit und Plausibilität der Werte bzw. Datenfluss nicht berücksichtigt. Im Wintersemester 2019-2020 wird sich jedes Team um die Datenrichtigkeit deren Blöcke gewährleisten.
 
Damit das ganze System kompilierfähig ist muss nicht jeder Block kompilierbar sein. Weil es Signale, Variablen und Funktionen genutzt werden, die von anderen Blocks abhängen.
 
[[Datei:OnlineModell.png|700px|center]]
 
Das Online-Modell beinhaltet folgende Blöcke:
* Sensoren (SEN)
* Aktoren (AKT)
* Sensorsignalaufbereitung (SAB)
* Objekt- und Spurerkennung (OSE)
* Bahn und Spurführung (BSF)
* Autonomes Einparken (AEP)
* Fahrtmodus (FAMO)
* Zähler und Zeitstrahl
* SEN - Geschwindigkeit
 
== Situation am Anfang des Sommersemester 2019 ==
[[Datei: OnlineModellAnfangSS19.png|700px]]
 
== Anweisung für das ONLINE-Modell ==
 
* Nutzen sie bitte MATLAB 2013a
 
* Achten Sie bitte auf der Solver des Blocks --> Fixed Step
 
* Lesen Sie die Wiki-Artikeln durch
 
* Notieren Sie Fehlermeldungen und Warnings
 
* Warnings sind sofort zu beseitigen beim Erstellen einer neuen Bibliothek!
 
== Error ==
=== Error Line 110: Library Failed to Build ===
 
=== Error RTI Build Error ===
  Starting build procedure with RTI 7.0 (RTI1104, 02-May-2013)
  Model: "AKT"
  ----------------------------------------------------------------------
  *** Using configuration set : "ModelReferencing"
  *** Working directory      : "D:\SVN\SDE_Praktikum\MTR_SDE_Praktikum\Software\CaroloCupFahrzeug"
  *** Initializing code generation
  ### Starting Simulink Coder build procedure for model: AKT
  ------------------------------------------------------------
  RTI Build Error
  Configuration Parameters dialog:
  Specification of the Fixed-step size with 'auto' is not supported in this version of RTI.
  TIP: For this option you can set a default value that applies to new models.
  To do so, open the Model Explorer and edit the Configuration Preferences of
  the Simulink Root model.
  ------------------------------------------------------------
  *** Stopped RTI build procedure for model: AKT.
  ----------------------------------------------------------------------
 
==== Bedeutung ====
Der konkrete Buildfehler entsteht, weil die Schrittweite (Fixed-Step size) in Ihrem Modell nicht korrekt konfiguriert ist. MATLAB bietet hier eine Funktion "auto" - diese kann aber von Echtzeitsystemen wie der DS1104 nicht genutzt werden.
 
==== Behebung ====
* Simulink-Subsystem in einer neuen Simulink-Blank-Modell kopieren
* Jede einzelnen Block des Subsystem überprüfen
* Und Modell neu builden
 
==== Empfehlung ====
Hierfür empfehlt das dSPACE-Support einen fixen Wert mit einer Schrittweite von 1ms (= 0.001).


=== Error Line 110 ===
[[Datei:LiDAR_und_Kamera.png|1000px]]




* Zu betrachten ist das die Software ohne angeschloßene Kamera nicht kompilierbar ist.


=== Nicht gebuildete S-Function ===
='''Zusammenfassung und Ausblick'''=
Bei Änderung bzw. Verlust der Dateien muss die S-Function immer neu gebuildet werden.
 
==== Behebung ====
* Doppelklick auf der gewünchten S-Function
* Klicken SIe auf '''Build'''
* Klicken Sie auf für die Überschreibung bzw. Overwriting
* Klicken SIe auf '''Close'''
 
Sie werden einen Status erhalten, ob die Bildung erfolgreich oder fehlhaft war.
 
<gallery class="left" widths="300" heights="300">
Datei:S_Function_Menu_isMP.png|Menu S-Function
 
Datei:S_Function_Menu_Status_isMP.png|Status der Funktionsbildung
</gallery>
 
=== Nicht definierte Variablen ===
    Error evaluating parameter 'Value' in 'CCF_online/BSF - Bahnplanung und Spurfuehrung/BSFVx - Bestimmung Sollgeschwindigkeit/BsfVx_VxHindernis_f64'
 
 
<gallery class="left" widths="300" heights="300">
Datei:Nicht_definierte_Variablen_Fehlermeldung_isMP.png|Fehlermeldung
 
Datei:Nicht_definierte_Variablen_Simulink_isMP.png|FEhler im Simulink-Modell
</gallery>
 
==== Bedeutung ====
Die Funktion oder die genannte Variable wurde nicht definiert.
 
==== Behebung ====
Um den Fehlher zu beheben:
* Gehen Sie in der SVN-Ordner  [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Software/CaroloCupFahrzeug/parameter/ \Software\CaroloCupFahrzeug\parameter]
* Wählen Sie die Parameterfile (*.m-File), wo die die Variable definiert wird,
  in diesem Fall "param_BSF.m"
* Initialisieren Sie die gewünchte Parameter
  in diesem Fall "BsfVx_VxHindernis_f64"
 
 
 
 
<gallery class="left" widths="500" heights="300">
Nicht_definierte_Variablen_ParameterFile_isMP.png
</gallery>
 
'''Achtung''': Wenn diese Fehlermerdung häufig auftaucht, verifizieren Sie, ob die Verlinkung richtig gemacht wurde
 
=== Verbindungsfehler zu der dSPACE-Karte ===
[[Datei:Verbindungsfehler_zu_dSPACE_Karte_isMP.png|300px | rechts ]]
  File I/O error on file 'rti1104.tlc'
  Operation that caused an error: open
 
==== Umgang ====
* Verifizieren Sie ob die dSPACE-Karte richtig angeschlossen ist.
* Stellen Sie sich sicher, dass die dSPACE-MTLAB-Toolbox installiert ist.
* Stellen Sie sicher, dass sie die richtige MATLAB-Version gestartet haben.
 
== Warnings ==
=== Verlinkungswarnung ===
[[Datei:Links_tool_CCF_online_isMP.png |500px |rechts]]
 
    Warning: bib_Sensoren_Aktoren_online.mdl, line 5405:
    "bib_Sensoren_Aktoren_online/SEN - Sensoren - online/SenAbs -
    Abstandssensorik/Infrarotsensor HR nach Hinten/MATLAB Function"
    is a parameterized link
    To view, discard, or propagate the changes for this link,
    use the "Library Link" menu item
    Link: bib_Sensoren_Aktoren_online/SEN - Sensoren - online/SenAbs -
    Abstandssensorik/Infrarotsensor HR nach Hinten
 
    Warning: Warning: bib_Sensoren_Aktoren_online.mdl, line 5103: "bib_Sensoren_Aktoren_online/SEN - Sensoren - online/SenAbs -
    Abstandssensorik/Infrarotsensor HR/MATLAB Function" is a parameterized link. To view, discard, or propagate the changes for this
    link, use the "Library Link" menu item
    Link: bib_Sensoren_Aktoren_online/SEN - Sensoren - online/SenAbs - Abstandssensorik/Infrarotsensor HR
 
    Warning: bib_Sensoren_Aktoren_online.mdl, line 5707: "bib_Sensoren_Aktoren_online/SEN - Sensoren - online/SenAbs -
    Abstandssensorik/Infrarotsensor VR/MATLAB Function" is a parameterized link. To view, discard, or propagate
    the changes for this link, use the "Library Link" menu item
 
==== Bedeutung ====
Diese Warnung taucht meistens beim Starten des Modell auf. Dies bedeutet, dass die Bibliothek im Modell nicht mehr mit dem Hyperlink überreinstimmen.
 
==== Umgang ====
 
* Rechtsklick auf das Block
* Wählen Sie „Library Link“
* Klicken Sie auf „Resolve Link“. Ein Dialog-Fernster wird sich öffnen
* Wählen SIe eine Aktion aus
 
===== Merke =====
* Wählen Sie '''Push''', wenn Sie wollen, dass die Änderungen in die Bibliothek übernommen werden.
* Wählen SIe '''Restore''', wenn Sie wollen, dass der Zustand aus der Bibliothek in das Model übernommen wird.
 
== Situation am Ende des Sommersemester 2019 ==
[[Datei: OnlineModellEndeSS19.png|700px]]
 
 
 
[[Datei: SEN_Block_EndeSS19.png|700px]]
 
 
[[Datei: AKT_Block_EndeSS19.png|700px]]
 
== Ergebnis - Rapid Control Prototyping ==
 
[[Datei: Erfolg_EndeSS19.png|700px]]
 
<syntaxhighlight lang="matlab" style="background-color: #EFF1C1; font-size:larger">
-----------------------------------------------------------------------------------------
LOADING APPLICATION "CCF_online.sdf" ...
[#1] ds1104 - RTLIB: Application UUID: F9BBF58E-B4EE-4C6D-8AC3-5297A4983AA7 (0)
[#2] ds1104 - RTI: Initializing ... (720)
[#3] ds1104 - RTLIB: dSPACE slave-DSP firmware rev. 3.5 detected. (500)
[#4] ds1104 - RTI: Initialization completed (721)
[#5] ds1104 - RTI: Simulation state: RUN (700)
LOADING FINISHED
MAKE PROCESS SUCCEEDED
### Successful completion of Simulink Coder build procedure for model: CCF_online
*** Finished RTI build procedure for model CCF_online
-----------------------------------------------------------------------------------------
</syntaxhighlight>
 
=Zusammenfassung und Ausblick=
Aktuell lässt sich das Gesamt-Online-Modell kompilieren. Das Modell wurde in Labor PC und im Carolo Cup Fahrzeug getestet. Das Kompilieren war in beide Fälle erfolgreich.  
Aktuell lässt sich das Gesamt-Online-Modell kompilieren. Das Modell wurde in Labor PC und im Carolo Cup Fahrzeug getestet. Das Kompilieren war in beide Fälle erfolgreich.  


Zeile 259: Zeile 58:


Außerdem können der Datenfluss und die übergegebene Werte nicht korrekt sein. Da das Ziel war erst ein kompilierfähiges Modell bis Ende des Sommersemmester 2019 zu haben. Als nächstes wird das Gesamtteam sich um die Datensicherung kümmern, um ein korrektes und lauffähiges System zu bekommen.
Außerdem können der Datenfluss und die übergegebene Werte nicht korrekt sein. Da das Ziel war erst ein kompilierfähiges Modell bis Ende des Sommersemmester 2019 zu haben. Als nächstes wird das Gesamtteam sich um die Datensicherung kümmern, um ein korrektes und lauffähiges System zu bekommen.


Author: [[Benutzer:Isaac Mpidi-Bita|Isaac Mpidi Bita]]
Author: [[Benutzer:Isaac Mpidi-Bita|Isaac Mpidi Bita]]


== Getting started ==
== Getting started ==
* [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Teams/OSE/OSE_Maier_Schauerte/Objekt_Spurerkennung/ Quelltext von Schauerte/Maier]
* [https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Teams/OSE/OSE_Maier_Schauerte/Objekt_Spurerkennung/ Quelltext von Schauerte/Maier]

Aktuelle Version vom 18. Oktober 2024, 12:37 Uhr

Autor: Isaac Mpidi Bita (Diskussion)

Meilenstein 1:

  1. Diagnoseschnittstelle
    1. Recherche der Toolkette des Vorgangssemester
    2. Treiber Installation
    3. Hokuyo LiDAR via USB an PC (C-Quellcode, Visual Studio)
    4. Objektdatenverarbeitung analysieren und dokumentieren
    5. Überprüfung der vorliegende Dokumentation (ggf. Überarbeiten, aktualisieren)
    6. Diagnoseschnittstelle LiDAR in Control Desk (Objektliste, XY-Plotter)

Meilenstein 2:

  1. Diagnoseschnittstelle
    1. Aktualisierung des Schnittstellendokumentes



Einleitung

Im Rahmen des SDE-Praktikums sollen die Studierenden an das Carolo-Cup-Projekt weiterarbeiten. Dies hat für Ziel, das Erlangen praktischer Erfahrung bei eingenstädigen Entwicklung eines mechatronischen System und das Erlangen von Kompetenzen in der Projektplannung innerhalb eines Teams. Dieser Artikel befasst mit dem Themen Objekterkennung mittels LiDAR-Sensor. Dieser Artikel wird von Isaac Mpidi Bita bearbeitet.

Inbetriebnahme des Hokuyo LiDAR via USB

Treiber Installation und Softwareinstallation

Um das Hokuyo LiDAR in der Laborrechner verwenden zu können. Benötigt man einen entsprechenden Treiber. Dies finden Sie im Ordner .../trunk/Tools/Lidar_Treiber Um den Treiber zu installieren brauchen Sie ADMIN-Rechte. Als Ansprechpartner können Sie sich an der Prof. Dr. Schneider oder an Ilja Raza wenden.

Die Installationsvorgang läuft wie folgt:

  • Installation des Hokuyo-LiDAR-Software

Inbetriebnahme

Software

Auf dem rechten Bild sind alle Funktionen, Strukturen und Variablen des LiDAR-Objektes.

Ausgabe

  • Startet man die Application, bekommt man folgenden Fenster. Links das Kamerabild in schwarz-weiß und rechts die Objektbildung des LiDARs.


  • Zu betrachten ist das die Software ohne angeschloßene Kamera nicht kompilierbar ist.

Zusammenfassung und Ausblick

Aktuell lässt sich das Gesamt-Online-Modell kompilieren. Das Modell wurde in Labor PC und im Carolo Cup Fahrzeug getestet. Das Kompilieren war in beide Fälle erfolgreich.

Nichtsdestotrotz tauschen einige Warnings auf, die dazu führen dass einigen Blöcke rot markiert bleiben. Die Warnings-Ursachen sind schon bekannt. Für den Wintersemester 2019-2020 wird versucht die zu beseitigen.

Außerdem können der Datenfluss und die übergegebene Werte nicht korrekt sein. Da das Ziel war erst ein kompilierfähiges Modell bis Ende des Sommersemmester 2019 zu haben. Als nächstes wird das Gesamtteam sich um die Datensicherung kümmern, um ein korrektes und lauffähiges System zu bekommen.


Author: Isaac Mpidi Bita

Getting started

Abgerufen von „https://wiki.hshl.de/wiki/index.php?title=Kommunikation_Hokuyo_LiDAR&oldid=125819“