AEP Gruppe C1: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 27. Februar 2024, 10:15 Uhr

In diesem Wiki-Beitrag möchten wir, das Projektteam C1 des Informatikpraktikum II (SoSe14) des Studiengangs Mechatronik 2. Semester,
unsere Ergebnisse und Erfahrungen des Projektes Autonomes Einparken (AEP) mit LEGO Mindstorms präsentieren.

Das Praktikum der Hochschule Hamm-Lippstadt wurde von Prof. Schneider betreut. Unter dem Reiter "Downloads" besteht die Möglichkeit,
einen Bauplan unseres LEGO Systems im PDF-Format und ein Video, welches den Roboter in Aktion zeigt, herunter zu laden.

Projektziele

Entwicklung und Programmierung eines mobilen, autonom einparkenden Roboters
Fahrzeugbau soll sich an der Realität orientieren
Verwendung von Lego Mindstorms
Programmierung in NXC, MATLAB und Simulink
Grundkenntnisse der Digital- und Regelungstechnik erarbeiten

Projektteam

Madleine Kahr
- Roboterbau
- Programmierung
Kai Jacobs
- Programmierung
- Roboterbau
- Videoschnitt
Jan Völlmecke
- Konstruktion
- Visualisierung
- Programmierung
Adam Fankhauser
- Programmierung
- Konzeptionierung

Projektorganisation

1. Besprechung der Meilensteine
2. Zuweisung der Arbeitspakete/ Aufgaben an die Teammitglieder
3. Zeitlimit setzen
4. Einzelbearbeitung der zugewiesenen Aufgabe
5. Zwischemeeting um Probleme und Ergebnisse vorzustellen
6. Gemeinsame Bearbeitung bis zum Endprodukt

Arbeitspakete/ Meilensteine

Die folgende Grafik zeigt die zeitliche Bearbeitung der einzelnen Meilensteine, welche an die Aufgabenzettel der jeweiligen Praktikumstermine angelehnt sind.
Die Projektwochen beziehen sich auf die zwei Wochen vor jedem Abgabetermin. Grünhinterlegte Felder kennzeichnen die Zeiträume in dem die Aufgaben abgearbeitet wurden,
wie zum Beispiel Kick-off-Meeting oder die Einarbeitung in die Programmieroberfläche.

Fahrzeug

Der Bau unseres Fahrzeuges wurde an ein reales Automobil angelehnt. Die Positionierung der Motoren wurde flach vorgenommen, um einen tiefen Schwerpunkt zu gewährleisten.
Ein Motor wurde für den Antrieb der Hinterachse mit Differentialgetriebe verwendet, der andere dient zur Ansteuerung der Lenkung der Vorderachse.
Wichtig war es, den NXT-Baustein gut zugänglich und stabil zu befestigen. Dieser liegt horizontal über den beiden Motoren. Die Positionen der verwendeten Sensoren wurden so gewählt,
um die Störungen durch Antriebseinflüsse möglichst gering zu halten.

Fahrzeugkennwerte	Wert
Fahrzeuglänge	294 mm
Fahrzeugbreite	145 mm
Spurweite vorn	121 mm
Spurweite hinten	121 mm
Achsabstand	210 mm
Max. Radeinschlag	45°

Programmablaufplan

Im Folgenden ist unser Programmablaufplan der softwareseitigen Projektlösung visualisiert. Das Programm startet mit einer Offset-Kalibrierung des Gierratensensors.
Anschließen fährt das Fahrzeug geregelt geradeaus, bis eine passende Parkmöglichkeit gefunden wurde. Nun stoppt der Roboter und parkt in drei Zügen autonom ein (siehe Grafik: Zustandsmaschine):

Rückwärtsfahren mit Lenkeinschlag
Paralleles Ausrichten zur Parklücke
Mittig in der Parklücke platzieren

Ist der Parkvorgang erfolgreich abgeschlossen spielt der NXT-Baustein eine Melodie und beendet das Programm.

Erfahrungen

Das Informatikpraktium II hat uns die Möglichkeit gegeben, unsere theoretischen Kenntnisse aus den Informatikvorlesungen praktisch einzusetzen.
Dabei haben wir den Aufbau mechatronischer Systeme kennengelernt und unsere Erfahrungen in Digital- und Regelungstechnik spielerisch vertieft.
Des Weiteren haben wir uns mit MATLAB und Simulink auseinandergesetzt und eine Menge Erfahrung gesammelt, welche auch in zukünftigen Ingenieursberufen oft von Nöten sind .
Gefördert wurde auch die Arbeit im Team und unser Zeitmanagement hat sich verbessert.

Weblinks

Downloads

YouTube Videos

Einleitung

Autonomes Einparken - Team C1

→ zurück zum Hauptartikel: Autonomes Fahren SoSe14

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-In diesem Wiki-Beitrag möchten wir, das Projektteam C1 des Informatikpraktikum II des SoSe14, unsere Ergebnisse des Projektes Autonomes Einparken (AEP) mit LEGO Mindstorms präsentieren.
+In diesem Wiki-Beitrag möchten wir, das Projektteam C1 des Informatikpraktikum II (SoSe14) des Studiengangs [http://www.hshl.de/mechatronik/ Mechatronik] 2. Semester,<br/> unsere Ergebnisse und Erfahrungen des Projektes Autonomes Einparken (AEP) mit [http://de.wikipedia.org/wiki/Lego_Mindstorms LEGO Mindstorms] präsentieren.[[Datei:C1_Legodesigner.png|mini|rechts|Roboter im LEGO Designer]]<br/>
-Das Praktikum wurde von [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Schneider]] betreut.
+Das Praktikum der [http://de.wikipedia.org/wiki/Hochschule_Hamm-Lippstadt Hochschule Hamm-Lippstadt] wurde von [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Schneider]] betreut. Unter dem Reiter "Downloads" besteht die Möglichkeit,<br/> einen Bauplan unseres LEGO Systems im PDF-Format und ein Video, welches den Roboter in Aktion zeigt, herunter zu laden.
 == Projektziele ==
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 * Fahrzeugbau soll sich an der Realität orientieren
 * Verwendung von Lego Mindstorms
-** Ultraschallsensor
+** [http://education.lego.com/de-de/lego-education-product-database/mindstorms/9841-intelligent-nxt-brick NXT-Baustein]
-** Gierratensensor
+** [http://education.lego.com/de-de/lego-education-product-database/mindstorms/9846-ultrasonic-sensor Ultraschallsensor]
-** NXT-Motoren
+** [http://education.lego.com/de-de/lego-education-product-database/mindstorms-ev3/45505-gyro-sensor Gierratensensor]
-*Programmierung in MATLAB und Simulink
+** [http://education.lego.com/de-de/lego-education-product-database/mindstorms/9842-interactive-servo-motor NXT-Motoren]
+* Programmierung in [http://bricxcc.sourceforge.net/nbc/ NXC], [http://www.mathworks.de/products/matlab/ MATLAB] und [http://www.mathworks.de/products/simulink/ Simulink]
+* Grundkenntnisse der Digital- und Regelungstechnik erarbeiten
 == Projektteam ==
+[[Datei:C1_Parkvorgang.PNG|mini|rechts|Roboter beim Einparken]]
 * [[Benutzer:Madleine_Kahr| Madleine Kahr]]
 ** Roboterbau
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 * [[Benutzer:Kai_Jakobs| Kai Jacobs]]
 ** Programmierung
+** Roboterbau
 ** Videoschnitt
 * [[Benutzer:Jan_Völlmecke| Jan Völlmecke]]
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 ** Programmierung
 ** Konzeptionierung
 == Projektorganisation ==
+'''1.''' Besprechung der [http://de.wikipedia.org/wiki/Meilenstein_(Projektmanagement) Meilensteine] <br/>
-'''1.''' Besprechung der Meilensteine <br/>
 '''2.''' Zuweisung der Arbeitspakete/ Aufgaben an die Teammitglieder<br/>
 '''3.''' Zeitlimit setzen<br/>
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 == Arbeitspakete/ Meilensteine==
-Die folgende Grafik zeigt die zeitliche Bearbeitung der einzelnen Meilensteine, welche an die Aufgabenzettel der jeweiligen Praktikumstermine angelehnt sind. Die Projektwochen beziehen sich auf die zwei Wochen vor jedem Abgabetermin. Grünhinterlegte Felder kennzeichnen die Zeiträume in dem die Aufgaben abgearbeitet wurden, wie zum Beispiel [http://www.umsetzungsberatung.de/methoden/kickoff-meeting.php Kick-off-Meeting] oder die Einarbeitung in die Programmieroberfläche.
+Die folgende Grafik zeigt die zeitliche Bearbeitung der einzelnen Meilensteine, welche an die Aufgabenzettel der jeweiligen Praktikumstermine angelehnt sind. <br/>Die Projektwochen beziehen sich auf die zwei Wochen vor jedem Abgabetermin. Grünhinterlegte Felder kennzeichnen die Zeiträume in dem die Aufgaben abgearbeitet wurden, <br/>wie zum Beispiel [http://www.umsetzungsberatung.de/methoden/kickoff-meeting.php Kick-off-Meeting] oder die Einarbeitung in die Programmieroberfläche.
+<br/>
 [[Datei:C1_Arbeitspakete_Meilensteine.png|Arbeitspakete]]
+<br/>
 == Fahrzeug==
+Der Bau unseres Fahrzeuges wurde an ein reales [http://de.wikipedia.org/wiki/Automobil Automobil] angelehnt. Die Positionierung der Motoren wurde flach vorgenommen, um einen tiefen Schwerpunkt zu gewährleisten.
+<br/>Ein Motor wurde für den Antrieb der Hinterachse mit [http://de.wikipedia.org/wiki/Differentialgetriebe Differentialgetriebe] verwendet, der andere dient zur Ansteuerung der Lenkung der Vorderachse.
+<br/>Wichtig war es, den NXT-Baustein gut zugänglich und stabil zu befestigen. Dieser liegt horizontal über den beiden Motoren.
+Die Positionen der verwendeten Sensoren wurden so gewählt,<br/> um die Störungen durch Antriebseinflüsse möglichst gering zu halten.
+<br/>
 [[Datei:C1_Seitenansicht.jpg|Fahrzeug des Projektteams]][[Datei:C1_Differential.jpg|miniatur|rechts|Differentialgetriebe]]
 [[Datei:C1_Lenkungsantrieb.jpg|mini|Lenkungsantrieb]]<br/>
-Der Bau unseres Fahrzeuges wurde an ein reales [http://de.wikipedia.org/wiki/Automobil Automobil] angelehnt. Die Positionierung der Motoren wurde flach vorgenommen, um einen tiefen Schwerpunkt zu gewährleisten.
+<br/>
-Ein Motor wurde für den Antrieb der Hinterachse mit [http://de.wikipedia.org/wiki/Differentialgetriebe Differentialgetriebe] verwendet, der andere dient zur Ansteuerung der Lenkung der Vorderachse.
+{| class="wikitable"
-Uns war es wichtig den NXT-Brick gut zugänglich und stabil zu befestigen. Dieser liegt horizontal über den beiden Motoren.
+|-
-Die Positionen der verwendeten Sensoren wurden so gewählt, um die Störungen durch Antriebseinflüsse möglichst gering zu halten.
+! Fahrzeugkennwerte        !! Wert
+|-
+| Fahrzeuglänge   || 294 mm
+|-
+| Fahrzeugbreite || 145 mm
+|-
+| Spurweite vorn || 121 mm
+|-
+| Spurweite hinten  || 121 mm
+|-
+| Achsabstand || 210 mm
+|-
+| Max. Radeinschlag || 45°
+|}
-'''Fahrzeugkennwerte'''
+== Programmablaufplan ==
-* Fahrzeuglänge:        294 mm
+Im Folgenden ist unser Programmablaufplan der softwareseitigen Projektlösung visualisiert.
-* Fahrzeugbreite:       145 mm
+Das Programm startet mit einer Offset-[http://de.wikipedia.org/wiki/Kalibrierung Kalibrierung] des Gierratensensors. <br/>
-* Spurweite vorn:       121 mm
+Anschließen fährt das Fahrzeug geregelt geradeaus, bis eine passende Parkmöglichkeit gefunden wurde.
-* Spurweite hinten:    121 mm
+Nun stoppt der Roboter und parkt in drei Zügen autonom ein (siehe Grafik: Zustandsmaschine):
-* Achsabstand:           210 mm
+* Rückwärtsfahren mit Lenkeinschlag
-* max. Radeinschlag:  45°
+* Paralleles Ausrichten zur Parklücke
+* Mittig in der Parklücke platzieren
+Ist der Parkvorgang erfolgreich abgeschlossen spielt der NXT-Baustein eine Melodie und beendet das Programm.<br/>
-== Projektteam ==
+[[Datei:Programmablaufplan_T1.png|Programmablaufplan Teil 1]]
-* [[Benutzer:Madleine_Kahr| Madleine Kahr]]
+[[Datei:Programmablaufplan_T2.png|mitte|Programmablaufplan Teil 2]]
-** Roboterbau
-** Programmierung
-* [[Benutzer:Kai_Jakobs| Kai Jacobs]]
-** Programmierung
-** Videoschnitt
-* [[Benutzer:Jan_Völlmecke| Jan Völlmecke]]
-** Konstruktion
-** Visualisierung
-** Programmierung
-* [[Benutzer:Adam_Fankhauser| Adam Fankhauser]]
-** Programmierung
-** Konzeptionierung
+== Erfahrungen ==
+Das Informatikpraktium II hat uns die Möglichkeit gegeben, unsere theoretischen Kenntnisse aus den Informatikvorlesungen praktisch einzusetzen. <br/>
+Dabei haben wir den Aufbau mechatronischer Systeme kennengelernt und unsere Erfahrungen in [http://de.wikipedia.org/wiki/Digitaltechnik Digital]- und [http://de.wikipedia.org/wiki/Regelungstechnik Regelungstechnik] spielerisch vertieft.<br/>
+Des Weiteren haben wir uns mit MATLAB und Simulink auseinandergesetzt und eine Menge Erfahrung gesammelt, welche auch in zukünftigen Ingenieursberufen oft von Nöten sind . <br/>
+Gefördert wurde auch die Arbeit im Team und unser Zeitmanagement hat sich verbessert.
 == Weblinks ==
+* [http://www.mathworks.de/products/matlab/ MathWorks MATLAB]
 * [http://www.mindstorms.rwth-aachen.de/trac/wiki/Download4.07 RWTH Toolbox für Matlab]
 * [http://ldd.lego.com/de-de/ LEGO Digital Designer]
+* [http://www.lego.com/de-de/mindstorms/?domainredir=mindstorms.lego.com LEGO Mindstorms]
+== Downloads ==
+* [[Medium:IP2_Bauplan_AEP_C1.pdf|Roboterbauplan im *.pdf-Format]]
+* [[Medium:C1_Video_YouTube.zip|Video des Roboterprojektes im *.mp4-Format (ZIP)]]
+== YouTube Videos ==
+{{#ev:youtube|http://youtu.be/5p77eeS1bD0 | 720 | | Einleitung |frame}}
+{{#ev:youtube|http://youtu.be/9dhurvmgAWA | 720 | | Autonomes Einparken - Team C1 |frame}}
+----
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