SDE Systementwurf SoSe2025: Geregelte autonome Fahrt

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 $[x,y,\mathrm{\Psi }]$.
6. Eintragen der Roboterpose in der digitalen Karte.
7. Verbinden Sie den AlphaBot via Bluetooth mit dem PC.
8. Steuern Sie die Antriebsräder vom PC aus via MATLAB an.
9. Vergleich der Soll-/Istposition (ggf. mit Prädiktion)
10. Geregelte Fahrt basierend auf der Regelabweichung.
11. Optional: Inbetriebnahme AlphaBot Linienverfolger für durchgezogene Linie und Stützung währen des Ausfalls der Linie.
12. Messung und Speicherung der Mittelspur (Position, Farbe (s/w))
13. Bereinigung von Fehlern in der Karte
14. Ablage der vollständigen digitalen Karte als .mat-Datei.
15. Messung einer Roboterbewegung und Anzeige auf der Karte.
16. Test der Anforderungen und Dokumentation
17. ggf. Überarbeitung/Verbesserung des Artikels Referenzmessung_mit_der_Topcon_Robotic_Total_Station
18. Analyse und Bewertung der Ergebnisse in DIESEM Wiki-Artikel

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