Autonomes Fahren im Maßstab 1:10: Unterschied zwischen den Versionen
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Der Bausatz wurde zu Beginn des Projekts bereits durch Prof. Schneider zur Verfügung gestellt. | Der Bausatz wurde zu Beginn des Projekts bereits durch Prof. Schneider zur Verfügung gestellt. | ||
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Version vom 8. Juni 2019, 09:53 Uhr
Autor: Christian Sievers
Betreuer: Prof. Schneider
Art: Projekt
Thema
Autonomes Fahren ist ein wichtiges Ziel auf der Agenda der Automotive OEMs für die kommenden Jahre. Für das Praktikum SDE ist ein Mikrocontroller-gesteuertes Fahrzeug im Maßstab 1:10 zu entwickeln.
Ziel
Entwickeln Sie autonomes Modellfahrzeug, welches in der Zukunft im Praktikum SDE im Studiengang Mechatronik eingesetzt werden kann.
Umfang
Die Praktika habe laut Modulhandbuch folgenden Umfang
- Systementwurf Workload: 108h (45h Präsenz + 63h Selbststudium)
- Systemintegration Workload: 150h (60h Präsenz + 90h Selbststudium)
Der Umfang entspricht 258h. Bei einer 40 Stunden Woche entspricht dies ca. 7 Wochen.
Aufgabenstellung
Systementwurf
- Projektplanung und Zeit-Management*
- Entwickeln Sie konsequent nach dem V-Modell.
- Aufstellung der Anforderungen (Lastenheft)*
- Raspberry Pi für die LiDAR und Videoverarbeitung
- Optional Berücksichtigung von 3D-ToF-Sensorik
- Arduino zur Auswertung einfacher Sensorik und Ansteuerung der Aktoren
- Längs- und Querregleregler
- WLAN Kommunikation mit einem Diagnose-PC
- Display ansteuern
- Umsetzung der Anforderungen in ein Pflichtenheft*
- Planung der Hardware*
- Konstruktion und 3D-Druck des mechanischen Aufbaus des Fahrzeugs*
- QV-Antrag und Beschaffung der Bauteile
Systemimplementierung
- Modellbasierte Programmierung mit Simulink aufbauend auf der bestehenden Online/Offline-Software*
- Inbetrieb des Systems*
- Test der Anforderungen entsprechend der Methoden der Vorlesung Reliability Engineering (statische und dynamische Code-Tests, Modul- und Systemtests)
- Testdokumentation*
- Dokumentation nach wissenschaftlichem Stand*
* Diese Meilensteine müssen mit Prof. Schneider in einem persönlichen Gespräch abgestimmt und dokumentiert werden.
Anforderung
- Wissenschaftliche Vorgehensweise (Requirements, Projektplan, etc.)
- Wöchentliche Fortschrittsberichte
- Regelmeeting
- Projektvorstellung im Wiki
- ggf. Literaturrecherche mit Citavi
- Softwareentwicklung nach HSHL Standard, tägliche Datensicherung in SVN
Getting Started
- Nutzen Sie die Matlab Academy, um sich in Matlab Simulink einzuarbeiten.
- Studieren Sie das Carolo Cup Regelwerk zur Erstellung der Anforderungen.
- Erstellen Sie ein Lastenheft.
- Für die Entwicklung steht ein Bausatz "SunFounder Raspberry Pi Smart Video Car Kit V2.0" zur Verfügung.
- Lastenheft und Projektdaten der Vorgängen in SVN
Projektplanung und Zeit-Management
Meilensteine A-Muster
Projektplanung und Zeit-Management erstellt
Plandatum: 21.02.2019 Aktuelles Zieldatum: 21.02.2019 Meilenstein erreicht: 21.02.2019
Erstellung Lastenheft
Plandatum: 07.03.2019 Aktuelles Zieldatum: 07.03.2019 Meilenstein erreicht: 07.03.2019
Erstellung Pflichtenheft
Plandatum: 18.04.2019 Aktuelles Zieldatum: 03.05.2019 Meilenstein erreicht: 03.05.2019
Freigabe Lastenheft und Pflichtenheft
Plandatum: 31.05.2019 Aktuelles Zieldatum: 31.05.2019 Meilenstein erreicht: 28.05.2019
Erstellung Testplan
Plandatum: 18.04.2019 Aktuelles Zieldatum: 31.05.2019 Meilenstein erreicht: -
Konstruktion und mechanischer Aufbau
Plandatum: 02.05.2019 Aktuelles Zieldatum: 06.05.2019 Meilenstein erreicht: 06.05.2019
Software flashen
Plandatum: 16.05.2019 Aktuelles Zieldatum: 31.05.2019 Meilenstein erreicht: 28.05.2019
1. Fahrt
Plandatum: 21.05.2019 Aktuelles Zieldatum: 31.05.2019 Meilenstein erreicht: 28.05.2019
Testplan abgearbeitet
Plandatum: 04.06.2019 Aktuelles Zieldatum: 04.06.2019 Meilenstein erreicht: -
Präsentation
Plandatum: 11.06.2019 Aktuelles Zieldatum: 28.06.2019 Meilenstein erreicht: -
Dokumentation finalisiert
Plandatum: 02.07.2019 Aktuelles Zieldatum: 02.07.2019 Meilenstein erreicht: -
Meilensteine B-Muster
Meilensteine C-Muster
Bausatz
Beschaffung
Zur Inbetriebnahme sind folgende Komponenten beschafft worden:
Bausatz Sunfounder Smart Video Car Kit V2.0
Der Bausatz wurde zu Beginn des Projekts bereits durch Prof. Schneider zur Verfügung gestellt.
Link zum Onlineshop von Sunfounder
Batterien
Industriezelle, Li-Ion, 18650, 3,7 V, 3200 mAh, Button Top
Preis (08.06.2019) 15,59 €
Benötigt werden 2 Stück für das Fahrzeug. Beschafft wurden 4 Stück.
Batterie Ladegerät
XTAR D2 :: AC Ladegerät, 2 A, 2 slot
Das Ladegerät ist geeignet für diverse Modellbauakkus, unter anderem auch für die verwendeten 18650 LiPo.
Preis (08.06.2019) 14,20 €
Batterie Lagerbeutel
brandschutzbeutel-fuer-li-polymer-akkus-lipo-guard
Preis (08.06.2019) 8,24 €
Wichtig! Von LiPo Akkus geht bei Defekt immer eine Brand- und Explosionsgefahr aus!
Die Akkus immer bei Nichtverwendung im Lagerbeutel aufbewahren.
Akkus ohne Lagerbeutel nicht unbeaufsichtigt lassen, nicht Wärmequellen und mechanischer Belastung aussetzen.
Zusammenbau
Komponenten
Grundplatten
Servos
Motoren
Platinen
TB6612_Motor_driver
PCA9685_PWM_Driver.JPG
Robot_hats.JPG
Räder
Kamera
Batteriegehäuse
Weblinks
- Carolo Cup Homepage
- Carolo-Cup 2018: Kleine Autos ganz groß
- SunFounder Raspberry Pi Smart Video Car Kit V2.0
- Zukunftsrauschen: Mobilität in Meschede
Siehe auch
- Studentische Arbeiten bei Prof. Schneider
- Anforderungen an eine wissenschaftlich Arbeit
- Programmierrichtlinien für Matlab
- SVN Repositorium
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