Fahrerloses Transportfahrzeug: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Autor: [[Benutzer: Yannick_Schmidt|Yannick Schmidt]] <br/>
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== Technische Daten==
== Technische Daten==
=== Hardware ===
=== Hardware ===
==== Abmessungen ====
===== Gestell =====
{| class="wikitable"
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! Abmessungen !! Gestell !! Gestell mit Rädern
! Abmessungen !! Gestell !! Gestell mit Rädern
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| Länge|| 65 mm|| 65 mm
| Länge|| 65 cm|| 65 cm
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| Breite|| 50,5 mm|| 70 mm
| Breite|| 50,5 cm|| 70 cm
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| Höhe|| 26 mm || 40 mm
| Höhe|| 26 cm || 40 cm
|}
===== Räder =====
{| class="wikitable"
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! Abmessungen !! Wert
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| Raddurchmesser|| 18 cm
|-
| Distanz Räder|| 65 cm
|}
|}


==== Motoren ====
{| class="wikitable"
| Hersteller || Moons
|-
| Modellnummer || MDXK62GN3CB00
|-
| Übersetzung || 20:1
|-
| Geschwindigkeit in m/s || Value/(240*Übersetzung)
|-
| Encoder || 16 bit
|-
| Ganze Radumdrehung || 16 bit * Übersetzung
|}


=== Elektronik ===
=== Elektronik ===
Es fehlt: Stromversorgung Raspberry Pi 4
==== Akkumulatoren ====
{| class="wikitable"
| Art || 6-DZF-12
|-
| Nennspannung || 12V
|-
| Nennkapazität || 12Ah
|-
| Verschaltungsart || Reihe
|-
| Anzahl || 4
|-
| Min./Max Spannung Zelle || 11V / 13V
|-
| Min./Max Spannung Paket || 44V / 52V
|}


Lösung: 5V DC auf USB-C Adapter
==== Hutschiene ====
Die Elektronik ist auf einer '''Hutschiene''' mit den Maßen: 35mm x 7,5mm befestigt<br>
Reihenfolge von links:
# Raspberry Pi 4
# Spannungswandler 24V -> 5V 5.4A
# USB-Hub
# Peak-Can
# Verteiler 24V
# Spannungswandler 24V -> 5V 3A
# Verteiler 48V
# Hauptschalter


=== Software ===
=== Software ===
==== Hauptrechner ====
==== Hauptrechner ====
Der Hauptrechner stellt ein '''RaspberriPi 4''' (RPi) mit 8GB RAM dar. <br>
{| class="wikitable"
Auf dem RPi ist '''Ubuntu Server 20.04.4 LTS''' und '''ROS2 Galactic''' installiert. <br>
| Hauptrechner || Raspberry Pi 4
Ein Backup-Image befindet sich auf '''LAB58-09'''. <br>
|-
Die IP-Adresse des RPi's lautet: '''192.168.10.101''' <br>
| Arbeitsspeicher || 8GB
Die '''ROS_DOMAIN_ID''' ist '''1'''.
|-
| Systemspeicher || 32GB
|-
| Betriebssystem || Ubuntu Server 20.04.4 LTS
|-
| Benutzer || ubuntu
|-
| IP-Adresse || 192.168.10.101
|-
| ROS2 Version || Foxy
|-
| ROS Domain || 1
|}
 
== Vorgehensweise Inbetriebnahme==
Bei der Inbetriebnahme sind besonders der Ladezustand der Akkus und die Bedienung Raspberry Pi zu beachten.
=== Akkumulatoren ===
==== Überprüfen ====
Bei einer Inbetriebnahme muss zunächst der '''Ladestand''' der Akkumulatoren überprüft werden.<br>
Derzeit wird die Spannung mit einem '''Multimeter''' an dem '''Hauptschalter''' gemessen. Sie sollte für den Betrieb '''über 48V''' liegen. Bei einer Spannung darunter sollte umgehend eine '''normale Ladung''' durchgeführt werden.<br>
Sollte die Spannung '''kleiner als 45V''' sein, dann muss die '''tiefen Ladung''' durchgeführt werden.
 
==== Normale Ladung ====
Für die normale Ladung wird einfach das '''Ladegerät''' an die '''Bananenstecker''' hinter dem Hauptschalter angeschlossen. Der Hauptschalter wird nun aktiviert und das Ladegerät aktiviert.
 
Schritte:
# Ladegerät an Bananenstecker anschließen
# Hauptschalter AN
# Ladegerät AN
 
==== Tiefe Ladung ====
Bei einer Tiefenentladung müssen die Akkus ausgebaut und einzeln geladen werden.
 
Dazu werden die '''Akkus ausgebaut''' und '''einzeln an Netzteile''' angeschlossen. Die Netzteile müssen auf ohne angeschlossene Akkus auf die gewünschten Spannungen eingestellt werden. Danach werden die Akkus angeschlossen und der Strom angepasst.
 
Schritte:
# Akkus ausbauen
# Netzteile vorbereiten
## Netzteil einschalten
## Spannung und Strom auf 0
## Strom minimal hochdrehen, sodass das Netzteil einschaltet
## '''Spannung''' auf '''14.7V - 14-9V''' einstellen
## Strom wieder auf 0
# Akkus an Netzteile anschließen
# '''Strom''' auf '''1.5A - 2.0A''' einstellen
 
Sinkt die Stromaufnahme der Akkus:
# Strom verringern
# Akkus von Netzteilen trennen
# '''Spannung''' auf '''13.7V - 13.9V''' einstellen
# Akkus an Netzteile anschließen
# '''Strom''' auf '''0.3A - 0.4A''' einstellen
 
Die Akkus sind vollgeladen, wenn die Stromaufnahme weiter sinkt.
 
=== Inbetriebnahme Raspberry Pi ===
Der Raspberry Pi '''startet''' automatisch mit dem '''umschalten des Hauptschalters'''.
 
Nach dem Boot kann sich per SSH auf den RPi geschaltet werden: <code> ssh ubuntu@192.168.10.101</code>
 
Die Schritte auf dem RPi sind dann:
# SVN aktualisieren
# in den Workspace navigieren
# Can Setup ausführen <code> sudo bash can_setup.sh </code>
# Pakete bauen
# Pakete sourcen
 
Nun kann mit <code> ros2 launch .... </code> die gewünschte Launchfile gestartet werden.


== Projekte im Zusammenhang mit dem FTF ==
== Projekte im Zusammenhang mit dem FTF ==
'''2022''' <br>
'''2022''' <br>
Tekin, M.: ''[[Inbetriebnahme und Bewertung der Sensorik eines FTF]]. Projektarbeit<br>
Paul, A.: ''[[Modellbasierte Entwicklung eines AMR mit ROS2]]. Praxissemester<br>
Tekin, M.: ''[[Sicherer Betrieb eines AMR]]. Projektarbeit<br>
Küpper, M.: ''[[Anleitung zum einfache Einstieg in ROS2]]. Projektarbeit<br>
Küpper, M.: ''[[Anleitung zum einfache Einstieg in ROS2]]. Projektarbeit<br>
Koch, N.: ''[[Referenzmessung eines FTF]]''. Projektarbeit<br>
Koch, N.: ''[[Referenzmessung eines FTF]]''. Projektarbeit<br>

Aktuelle Version vom 14. Oktober 2022, 14:02 Uhr

Autor: Yannick Schmidt

Bild des FTF


Einleitung

Das fahrerlose Transportfahrzeug (FTF) wurde von Hanning Elektro-Werke GmbH & Co. KG der Hochschule zur Verfügung gestellt.

Systemstruktur

Technisch

Technische Systemstruktur


Elektrisch

Elektrische Systemstruktur


Technische Daten

Hardware

Abmessungen

Gestell
Abmessungen Gestell Gestell mit Rädern
Länge 65 cm 65 cm
Breite 50,5 cm 70 cm
Höhe 26 cm 40 cm
Räder
Abmessungen Wert
Raddurchmesser 18 cm
Distanz Räder 65 cm

Motoren

Hersteller Moons
Modellnummer MDXK62GN3CB00
Übersetzung 20:1
Geschwindigkeit in m/s Value/(240*Übersetzung)
Encoder 16 bit
Ganze Radumdrehung 16 bit * Übersetzung

Elektronik

Akkumulatoren

Art 6-DZF-12
Nennspannung 12V
Nennkapazität 12Ah
Verschaltungsart Reihe
Anzahl 4
Min./Max Spannung Zelle 11V / 13V
Min./Max Spannung Paket 44V / 52V

Hutschiene

Die Elektronik ist auf einer Hutschiene mit den Maßen: 35mm x 7,5mm befestigt
Reihenfolge von links:

  1. Raspberry Pi 4
  2. Spannungswandler 24V -> 5V 5.4A
  3. USB-Hub
  4. Peak-Can
  5. Verteiler 24V
  6. Spannungswandler 24V -> 5V 3A
  7. Verteiler 48V
  8. Hauptschalter

Software

Hauptrechner

Hauptrechner Raspberry Pi 4
Arbeitsspeicher 8GB
Systemspeicher 32GB
Betriebssystem Ubuntu Server 20.04.4 LTS
Benutzer ubuntu
IP-Adresse 192.168.10.101
ROS2 Version Foxy
ROS Domain 1

Vorgehensweise Inbetriebnahme

Bei der Inbetriebnahme sind besonders der Ladezustand der Akkus und die Bedienung Raspberry Pi zu beachten.

Akkumulatoren

Überprüfen

Bei einer Inbetriebnahme muss zunächst der Ladestand der Akkumulatoren überprüft werden.
Derzeit wird die Spannung mit einem Multimeter an dem Hauptschalter gemessen. Sie sollte für den Betrieb über 48V liegen. Bei einer Spannung darunter sollte umgehend eine normale Ladung durchgeführt werden.
Sollte die Spannung kleiner als 45V sein, dann muss die tiefen Ladung durchgeführt werden.

Normale Ladung

Für die normale Ladung wird einfach das Ladegerät an die Bananenstecker hinter dem Hauptschalter angeschlossen. Der Hauptschalter wird nun aktiviert und das Ladegerät aktiviert.

Schritte:

  1. Ladegerät an Bananenstecker anschließen
  2. Hauptschalter AN
  3. Ladegerät AN

Tiefe Ladung

Bei einer Tiefenentladung müssen die Akkus ausgebaut und einzeln geladen werden.

Dazu werden die Akkus ausgebaut und einzeln an Netzteile angeschlossen. Die Netzteile müssen auf ohne angeschlossene Akkus auf die gewünschten Spannungen eingestellt werden. Danach werden die Akkus angeschlossen und der Strom angepasst.

Schritte:

  1. Akkus ausbauen
  2. Netzteile vorbereiten
    1. Netzteil einschalten
    2. Spannung und Strom auf 0
    3. Strom minimal hochdrehen, sodass das Netzteil einschaltet
    4. Spannung auf 14.7V - 14-9V einstellen
    5. Strom wieder auf 0
  3. Akkus an Netzteile anschließen
  4. Strom auf 1.5A - 2.0A einstellen

Sinkt die Stromaufnahme der Akkus:

  1. Strom verringern
  2. Akkus von Netzteilen trennen
  3. Spannung auf 13.7V - 13.9V einstellen
  4. Akkus an Netzteile anschließen
  5. Strom auf 0.3A - 0.4A einstellen

Die Akkus sind vollgeladen, wenn die Stromaufnahme weiter sinkt.

Inbetriebnahme Raspberry Pi

Der Raspberry Pi startet automatisch mit dem umschalten des Hauptschalters.

Nach dem Boot kann sich per SSH auf den RPi geschaltet werden: ssh ubuntu@192.168.10.101

Die Schritte auf dem RPi sind dann:

  1. SVN aktualisieren
  2. in den Workspace navigieren
  3. Can Setup ausführen sudo bash can_setup.sh
  4. Pakete bauen
  5. Pakete sourcen

Nun kann mit ros2 launch .... die gewünschte Launchfile gestartet werden.

Projekte im Zusammenhang mit dem FTF

2022
Paul, A.: Modellbasierte Entwicklung eines AMR mit ROS2. Praxissemester
 Tekin, M.: Sicherer Betrieb eines AMR. Projektarbeit
 Küpper, M.: Anleitung zum einfache Einstieg in ROS2. Projektarbeit
 Koch, N.: Referenzmessung eines FTF. Projektarbeit
Schmidt, Y: Navigation eines FTF mit ROS2. Projektarbeit


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