AEP Gruppe B1

Der SMR Roadster

"SMR" Roadster Logo

Allgemeines

Der "SMR Roadster" ist ein Lego Fahrzeug, welches mit dem "Lego Mindstorm NXT"-Baugekasten von der Gruppe "B1", des 2. Semester Mechatronik der Hochschule Hamm-Lippstadt, zusammengebaut wurde. Dieser wurde so konstruiert und programmiert, dass dieser autonom einparken kann.

Gruppenvorstellung

Die Gruppe "B1" besteht aus Rainer Heither, Simon Hanemann und Marcel Begere.

Aufgabenverteilung

Die Aufgaben wurden in drei Bereichen unterteilt und für jeden Berreich gab es ein Berreichsleiter.

• Gruppenleitung: Rainer Heither

• Konstruktionsleitung: Marcel Begere

• Programmierleitung: Simon Hanemann

Aktoren und Sensoren

Damit der "SMR Roadster" selbstständing und sicher einparken kann, braucht er Aktoren und Sensoren.

Aktoren

Die zwei im "SMR Roadster" verbauten Aktoren sind Servomotoren mit eingebauten Rotationssensoren, welcher die Umdrehungszahlen in Grad speichern kann. Eine der Aktoren regelt den Antrieb und ist am Heck des Fahrzeugs mit einem Differential verbaut. Das Differential ermöglicht eine unterschiedliche Drehzahl der verschiedenen Reifen an einer Achse. Dies ist besonders wichtig bei Kurven. Der andere Aktor steuert die Lenkbewegung der Fronträder, indem er eine seperate losgelagerte Achse bewegt. Zwischen den beiden Achsen befinden sich die Reifen welche dann Winkelgerecht abbiegen können.

Sensoren

Im "SMR Roadster" sind zwei Sensoren verbaut. Für die Lenkregelung wurde ein Gyrosensor gewählt und für das Erkennen der Parklücke wurde ein Ultraschallsensor gewählt. Der Gyrosensor wurde oberhald des Fahrzeugs angebracht. Da im Baukasten vom "LEGO Mindstorm NXT" nur ein Ultraschallsensor vorhanden ist, wurde der Ultraschallsensor mittig zwischen den beiden Achsen angebracht.

Programmierung

Der Programmierung des "SMR Roadster" wurde mit Matlab realisiert. Sie ist in 4 Bereichen eingeteilt.

Kalibrierung

Am Anfang nimmt der Gyrosensor die Ausrichtung wahr und sendet diesen Wert zum NXT. Der NXT setzt diesen dann als Sollwert für die Kalibrierung des Sensors fest.

Geradeaus fahren/Parklücke suchen

Der "SMR Roadster" fährt gerade aus und vergleicht über die Gierrate den Istwert mit dem Sollwert. Bei Abweichung sendet der Gyro die Differenz zum NXT, der dann ein Signal zum Steueraktor, damit er gegenlenkt bis der Sollwert erreicht ist.

Gleichzeitig überprüft der Ultraschallsensor den Abstand zur Seite. Wenn der Wert die vorgegebene Parklückenbreite überschreitet, sendet dieser ein Signal zum NXT der dann die Strecke berechnet.

Parken

Falls die gemessene Strecke groß genug ist, erkennt der NXT die Lücke als Parklücke. Der "SMR Roadster" fährt ein Stück vor, fährt dann eine S-Kurve rückwärts und danach wieder ein Stück vor um mittig in der Lücke zu stehen.

Fanfare

Das Fahrzeug spielt nach erfolgreichem Parken eine Melodie.

Schluss

Das Informatik Praktikum II hat uns gezeigt, wie man spielerisch einen Roboter konstriert und mit ihn technische Probleme wie das autonome Einparken lösen kann. Der praktische Umgang mit Matlab und Simulink wurde praxisnah übermittelt.