Inbetriebnahme und Bewertung der Sensorik eines FTF

Autor: Mahsun Mervan Tekin
Art: Projektarbeit
Dauer: April - September 2022
Betreuer: Prof. Schneider

Thema

Dieser Artikel beinhaltet die Vorgehensweise bei der Inbetriebnahme der Sensoren die in dem FTF verbaut sind und die eigens durchgeführte Bewertung der Sensoren. Das Ziel ist es Unsicherheiten und Fehler sowie Optimierungspotentiale zu identifizieren. Die verbaute Sensorik setzt sich zusammen aus einem LIDAR Sensor (RPLIDAR A3M1 von Slamtec), einer Inertialen Messeinheit (Inertial measurement unit), dem Adafruit BNO055 Absolute Orientation Sensor und den Radencodern (Inkrementalgeber)(…). Der verbaute LIDAR Sensor ist in der Lage 2D-360-Grad Scans durchzuführen und hat eine maximale Reichweite von 25 Meter. Es gibt zwei verschiedene Modi in denen der Sensor arbeitet: einmal den erweiterten Modus und einmal den Außenmodus.

Aufgabenstellung

• Recherche zur verbauten Sensorik (LiDAR, IMU, Radencoder)
• Charakterisierung der Sensorik (Messbereich, Auflösung, Messunsicherheit)
• Darstellung der Datenverarbeitung der Sensordaten (Wie werden die Rohdaten verarbeitet und von ROS2 genutzt?)
• Optional: Werden die Sensoren in WeBots realistisch simuliert?
• Ausblick auf Optimierungspotential
• Dokumentation der Erkenntnisse in einem Wiki Artikel

Anforderungen an die Projektarbeit

• Wissenschaftliche Vorgehensweise (Projektplan, etc.), nützlicher Artikel: Gantt Diagramm erstellen
• Zweiwöchentlicher Fortschrittsberichte (informativ)
• Projektvorstellung im Wiki
• Studentische Arbeiten bei Prof. Schneider
• Anforderungen an eine wissenschaftlich Arbeit

Getting Started

• Wiki-Artikel_schreiben, die Vorlage finden Sie hier: Artikelvorlage
• Einarbeitung in SVN
• Einführung in MATLAB
• Berechnung der Messunsicherheit nach GUM

Literatur

• Partier, R.: Messtechnik. Wiesbaden: 9. Auflage 2020. ISBN 978-3-658-27131-2 (eBook)
• DIN 1319-1 Ausgabe:1995-01, Grundlagen der Meßtechnik – Teil 1: Grundbegriffe
• DIN 1319-2 Ausgabe:2005-10, Grundlagen der Messtechnik – Teil 2: Begriffe für die Anwendung von Messmitteln
• DIN 1319-3 Ausgabe:1996-05 Grundlagen der Meßtechnik – Teil 3: Auswertung von Messungen einer einzelnen Meßgröße, Meßunsicherheit
• DIN 1319-4Ausgabe:1999-02 Grundlagen der Meßtechnik – Teil 4: Auswertung von Messungen; Meßunsicherheit
• Richter, W.: Elektrische Meßtechnik. Grundlagen. Bd. 3. Verlag Technik, Berlin (1994)
• Profos, P., Pfeifer, T.: Grundlagen der Messtechnik, 5. Aufl. De Gruyter, Oldenbourg (1997). Reprint 2014
• ISO/IEC Guide 98-3:2008-09, Messunsicherheit – Teil 3: Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen

Projektplan

Nützlicher Artikel: Gantt Diagramm erstellen

Projektdurchführung

Bei der Durchführung des Projekts soll es um die Berechnung der Güte der verbauten Sensorik gehen. In diesem Zusammenhang wird die Messgenauigkeit festgestellt indem Messunsicherheiten und Messfehler charakterisiert werden.

LIDAR

Um erste Messungen mit einem LIDAR Sensor durchzuführen, wurde zunächst der RPLIDAR A1 von Slamtec angeschlossen und es wurden erste Messungen durchgeführt. Hierzu ist es notwendig die Frame Grabber SDK direkt von Slamtec zu installieren um die Messungen darüber laufen zu lassen.

Projektunterlagen

Link zu dem SVN_Ordner des Projekt.

YouTube Video

Das Video von diesem Projekt finden Sie auf Youtube unter dem Link:

Weblinks

• Adafruit IMU
• RPLIDAR Slamtec

Literatur

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