SDE Systementwurf SoSe2025: Geregelte autonome Fahrt: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Datei:ZeigeTopConMessung.jpg|thumb|rigth|450px|Abb. 7: Ergebnisdarstellung der Außenlinien]]
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= Einleitung =
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Zu Sprint 1 wurde die Fahrbahn vermessen und als digitale Karte gespeichert. Die Position des Prismas kann während der Fahrt gemessen und in die Referenzkarte eingezeichnet werden. Aufgabe dieses Sprints ist es auf der Mittelspur gereglt zu fahren, diese zu vermessen und in die Karte zu übertragen.
Zu Sprint 1 wurde die Fahrbahn vermessen und als digitale Karte gespeichert (vgl. Abb. 1, 2). Die Position des Prismas kann während der Fahrt gemessen und in die Referenzkarte eingezeichnet werden. Aufgabe dieses Sprints ist es auf der Mittelspur gereglt zu fahren, diese zu vermessen und in die Karte zu übertragen.
Für verschiedene Aufgaben im Forschungsbereich des Autonomen Fahrens wird eine Referenzmessung (Engl.: Ground Truth) benötigt um beispielsweise Messwerte zu bewerten. Programmieren Sie, wie Sie es im 2. Semester gelernt haben, einen bestehenden AlphaBot mit einem Linienverfolger, so dass dieser die bestehenden Fahrbahnränder abfährt (vgl. Abb. 6). Zeichnen Sie dabei die Roboterpose mit einem Referenzsystem auf und erstellen Sie so eine digitale Karte der bestehenden Fahrbahn (vgl. Abb. 7),


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|+ style="text-align:left;"| Tabelle 2: Anforderung an die Autonome Fahrbahnvermessung
|+ style="text-align:left;"| Tabelle 1: Anforderung an die geregelte autonome Fahrt
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! Req. !! Beschreibung !! Priorität
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| 1 || Ein [[AlphaBot]] muss nacheinander die drei Linien der Fahrbahn autonom verfolgen.|| 1
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| 2 || Als Referenzmessystem kommt die [[Referenzmessung_mit_der_Topcon_Robotic_Total_Station|Topcon Robotic Total Station]] zum Einsatz.|| 1
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| 3 || Das Prisma wird auf einer zu fertigenden Halterung über der Lenkachse des AlphaBot montiert. || 1
| 3 || Der AlphaBot kann entweder konstant die Referenzdaten verwenden oder diese als Stützung für die Ausfälle der Linienverfolgung nutzten. || 1
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| 4 || Die Referenzwerte müssen mit MATLAB<sup>®</sup> aufgezeichnet werden.|| 1
| 4 || Die Referenzwerte müssen mit MATLAB<sup>®</sup> aufgezeichnet werden (x, y, Farbe).|| 1
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| 5 || Fehler in den Messwerten müssen bereinigt werden.|| 1
| 5 || Fehler in den Messwerten müssen bereinigt werden.|| 1
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= Getting Started =
= Getting Started =
# Sicherheitseinweisung für das Labor Autonome Systeme
# Besprechung der Selbstlernzeit mit Kollegen Ebmeyer
# Planung Gantt-Chart
# Planung Gantt-Chart
# Besprechung der Planung mit Prof. Schneider, Verabredung von Meilensteinen und der Abschlusspräsentation von Sprint 1
# Besprechung der Planung mit Prof. Schneider, Verabredung von Meilensteinen und der Abschlusspräsentation von Sprint 2
# Übernahme der Arbeitspakete auf dem KANBAN-Board
# Übernahme der Arbeitspakete auf dem KANBAN-Board
# CAD-Design der Montageplatte für den AlphaBot
# Inbetriebnahme der Referenzstation
# Review und 3D-Druck durch Merrn Ebmeyer
# Positionsmessung des Fahrzeugs und Schätzung der Roboterpose <math>[x,y,\Psi]</math>.
# Montage der Prismabefestigung
# Geregelte Fahrt basierend auf Positionsmessungen der Referenz.
# Inbetriebnahme AlphaBot Linienverfolger für durchgezogene Linie
# Inbetriebnahme AlphaBot Linienverfolger für durchgezogene Linie
# Einarbeitung und Inbetriebnahme der Referenzstation
 
# Testweise Erstellung einer Referenzmessung
# Testweise Erstellung einer Referenzmessung
# Referenzmessung für rechte und linke Fahrspur
# Referenzmessung für rechte und linke Fahrspur

Version vom 15. April 2025, 08:26 Uhr

Abb. 1: Autonome Fahrbahnvermessung im Labor Autonome Systeme
Abb. 1: Ergebnisdarstellung der Außenlinien
Autoren: Jan Steffens & Lukas Berkemeier
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul Mechatronik, Systementwicklung (Wahlpflichtprofil „Systems Design Engineering“), Sommersemester
Modulbezeichnung: MTR-B-2-6.11
Modulverantwortung: Ulrich Schneider
Lehrveranstaltung: Praktikum Systementwurf
Sprint 1: Autonome Fahrbahnvermessung
Zeit: Dienstag, 08:15 - 10:30 Uhr, Selbstlernzeit: TBD
Ort: Labor L3.3-E01-180 (Autonome Systeme)

Einleitung

Zu Sprint 1 wurde die Fahrbahn vermessen und als digitale Karte gespeichert (vgl. Abb. 1, 2). Die Position des Prismas kann während der Fahrt gemessen und in die Referenzkarte eingezeichnet werden. Aufgabe dieses Sprints ist es auf der Mittelspur gereglt zu fahren, diese zu vermessen und in die Karte zu übertragen.

Tabelle 1: Anforderung an die geregelte autonome Fahrt
Req. Beschreibung Priorität
1 Ein AlphaBot muss die Mittellinien der Fahrbahn autonom verfolgen. 1
2 Als Referenzmessystem kommt die Topcon Robotic Total Station zum Einsatz. 1
3 Der AlphaBot kann entweder konstant die Referenzdaten verwenden oder diese als Stützung für die Ausfälle der Linienverfolgung nutzten. 1
4 Die Referenzwerte müssen mit MATLAB® aufgezeichnet werden (x, y, Farbe). 1
5 Fehler in den Messwerten müssen bereinigt werden. 1
6 Die zweidimensionale digitalen Karte muss als MATLAB®-Datei (.mat) bereitgestellt werden. 1
7 Das Vorgehen muss als Gantt-Diagramm geplant werden. 1
8 Lösungsweg und Lösung muss im Wiki dokumentiert werden. 1
9 Nach Erstellen der digitalen Karte muss die Fahrt des AlphaBot in der Karte eingezeichnet werden. 1

Getting Started

  1. Planung Gantt-Chart
  2. Besprechung der Planung mit Prof. Schneider, Verabredung von Meilensteinen und der Abschlusspräsentation von Sprint 2
  3. Übernahme der Arbeitspakete auf dem KANBAN-Board
  4. Inbetriebnahme der Referenzstation
  5. Positionsmessung des Fahrzeugs und Schätzung der Roboterpose [x,y,Ψ].
  6. Geregelte Fahrt basierend auf Positionsmessungen der Referenz.
  7. Inbetriebnahme AlphaBot Linienverfolger für durchgezogene Linie
  1. Testweise Erstellung einer Referenzmessung
  2. Referenzmessung für rechte und linke Fahrspur
  3. Optional: Anpassung der Software für die Mittelspur ODER geometrische Berechnung der Mittelspur
  4. Bereinigung von Fehlern in der Karte
  5. Ablage der digitalen Karte als .mat-Datei.
  6. Messung einer Roboterbewegung und Anzeige auf der Karte.
  7. Test der Anforderungen und Dokumentation
  8. ggf. Überarbeitung/Verbesserung des Artikels Referenzmessung_mit_der_Topcon_Robotic_Total_Station
  9. Analyse und Bewertung der Ergebnisse im Wiki-Artikel

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