SDE Systementwicklung WS25/26: Spurverfolgung mit Kamera: Unterschied zwischen den Versionen

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= Getting Started =
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# Planung Gantt-Chart
|+ style="text-align:left;"| Tabelle 3: Arbeitspakete für Sprint 1
# Besprechung der Planung mit Prof. Schneider, Verabredung von Meilensteinen und der Abschlusspräsentation von Sprint 3
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# Übernahme der Arbeitspakete auf dem KANBAN-Board
! AP !! Beschreibung !! Priorität !! Zuständigkeit
# Inbetriebnahme der Referenzstation
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# Positionsmessung des Fahrzeugs und Schätzung der Roboterpose <math>[x,y,\Psi]</math>.
| 1.1 || [[SDE WS25: AP 1.1 Positionsmessung des AlpaBot| Positionsmessung des AlpaBot]] <math>[x,y]</math> || 1 || Steffens
# Eintragen der Roboterpose in der digitalen Karte.
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# Einbindung der Kamera (Pixy2).
| 1.2 || [[SDE WS25: AP 1.2 Schätzung der Roboterpose| Schätzung der Roboterpose]] <math>\Psi</math> || 1 || Steffens
# Spurverfolgung der Kamera.
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# Vergleich der Soll-/Istspur (ggf. mit Prädiktion)
| 1.3 || [[SDE_WS25:_AP_1.2_Berechnung_der_Ist-Ablage_des_Prismas_zur_Sollinie|Berechnung der Ist-Ablage des Prismas zur Sollinie]]|| 1 || Steffens
# Geregelte Fahrt basierend auf der Regelabweichung.
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# Messung einer Roboterbewegung und Darstellung auf der Karte.
| 1.4 || [[SDE_WS25:_AP_1.4_Übertragung_der_Ist-Ablage_via_BT|Übertragung der Ist-Ablage via BT MATLAB→Arduino]] (Senden und Empfang) || 1 || Steffens
# Test der Anforderungen und Dokumentation
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# ggf. Überarbeitung/Verbesserung des Artikels [[Referenzmessung_mit_der_Topcon_Robotic_Total_Station]]
| 1.5 || [[SDE_WS25: AP 1.5 Geregelte Fahrt anhand der Ist-Ablage | Geregelte Fahrt anhand der Ist-Ablage]] || 1 || Berkemeier
# Analyse und Bewertung der Ergebnisse in '''DIESEM''' Wiki-Artikel
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| 1.6 || [[SDE_WS25:_AP_1.6_Messung_der_Mittellinie | Messung der Mittellinie]] mit dem [[AlphaBot_Linienverfolgungsssensor|Linienverfolgungssensor]]|| 1 || Berkemeier
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| 1.7 || [[SDE_WS25:_AP_1.7_Berechnung_der_Mittellinienposition | Berechnung der Mittellinienposition]] (x, y) anhand der Messwerte des [[AlphaBot_Linienverfolgungsssensor|Linienverfolgungssensors]]|| 1 || Berkemeier
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| 1.8 || [[SDE_WS25:_AP_1.8_Übertragung_der_Messung_der_Mittellinie_via_BT_Arduino→MATLAB|Übertragung der Messung der Mittellinie (x, y, Farbe) via BT Arduino→MATLAB]] (Senden und Empfang)|| 1 || Berkemeier
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| 1.9 || Einzeichnen der Messwerte in die digitale Karte und Speicherung der Karte als <code>Rundkurs.mat</code> || 1 || Steffens
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| 1.10 || Bereinigung von Fehlern in der Karte || 1 || Steffens
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| 1.11 || Geregelte Fahrt in der rechten Fahrspur anhand der Prismamessung und Kartendaten  || 1 || Berkemeier
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| 1.12 || Kamerahaltung für die [[Kamerasensor_Pixy_2.1|Pixy2.1]]  || 1 || Steffens
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| 1.13 || Inbetriebnahme AlphaBot Linienverfolger für durchgezogene Linie und Stützung während des Ausfalls der Linie. || 2 || Berkemeier
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| 1.14 || Überarbeitung/Verbesserung des Artikels [[Referenzmessung_mit_der_Topcon_Robotic_Total_Station]] || 2 || Berkemeier
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=Planung (Plan)=
==Ziel-Zustand==
=Umsetzung (Do)=
=Test und Dokumentation (Check)=
= Fehlerbehebung (Act) =
= Zusammenfassung=
= Anhang =
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→ zurück zum Hauptartikel: [[Anforderungen Praktikum Systementwurf SoSe2025|SDE Praktikum Systementwurf SoSe2025]]<br>
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Version vom 17. November 2025, 15:46 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 2 wurde die Fahrbahn vollständig 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 einen Autonomen Mobilen Roboter (AMR) via Kamera und Spurerkennung in der rechten Fahrspur gereglt zu fahren, diese Fahrt zu vermessen und in die Karte zu übertragen.

Tabelle 1: Anforderung an die Spurverfolgung mit Kamera
Req. Beschreibung Priorität
1 Ein AMR muss autonom in der rechten Fahrspur fahren. 1
2 Als Referenzmessystem kommt die Topcon Robotic Total Station zum Einsatz. 1
3 Der AMR muss die Fahrbahndaten via Kamera auswerten, um der Fahrspur zu folgen. 1
4 Die Referenzwerte müssen mit MATLAB® aufgezeichnet werden (x, y, Farbe). 1
5 Messfehler müssen geeignet gefiltert werden. 1
6 Die zweidimensionale digitalen Karte mit der Roboterpose während der Fahrt muss als MATLAB®-Datei (.mat) bereitgestellt werden. 1
7 Das Vorgehen muss als Gantt-Diagramm geplant werden. 1
8 Lösungsweg und Lösung muss in diesem Wiki-Artikel dokumentiert werden. 1
9 Als AMR muss ein AlphaBot oder Lego Mindstorms EV3 eingesetzt werden. 1
Tabelle 3: Arbeitspakete für Sprint 1
AP Beschreibung Priorität Zuständigkeit
1.1 Positionsmessung des AlpaBot [x,y] 1 Steffens
1.2 Schätzung der Roboterpose Ψ 1 Steffens
1.3 Berechnung der Ist-Ablage des Prismas zur Sollinie 1 Steffens
1.4 Übertragung der Ist-Ablage via BT MATLAB→Arduino (Senden und Empfang) 1 Steffens
1.5 Geregelte Fahrt anhand der Ist-Ablage 1 Berkemeier
1.6 Messung der Mittellinie mit dem Linienverfolgungssensor 1 Berkemeier
1.7 Berechnung der Mittellinienposition (x, y) anhand der Messwerte des Linienverfolgungssensors 1 Berkemeier
1.8 Übertragung der Messung der Mittellinie (x, y, Farbe) via BT Arduino→MATLAB (Senden und Empfang) 1 Berkemeier
1.9 Einzeichnen der Messwerte in die digitale Karte und Speicherung der Karte als Rundkurs.mat 1 Steffens
1.10 Bereinigung von Fehlern in der Karte 1 Steffens
1.11 Geregelte Fahrt in der rechten Fahrspur anhand der Prismamessung und Kartendaten 1 Berkemeier
1.12 Kamerahaltung für die Pixy2.1 1 Steffens
1.13 Inbetriebnahme AlphaBot Linienverfolger für durchgezogene Linie und Stützung während des Ausfalls der Linie. 2 Berkemeier
1.14 Überarbeitung/Verbesserung des Artikels Referenzmessung_mit_der_Topcon_Robotic_Total_Station 2 Berkemeier

Planung (Plan)

Ziel-Zustand

Umsetzung (Do)

Test und Dokumentation (Check)

Fehlerbehebung (Act)

Zusammenfassung

Anhang

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