AMR 2013

Dieses Artikel befasst sich mit dem Aufbau des autonomen mobilen Roboters AMR 2013 an der HSHL.

Fahrgestell

Aktuatorenschalter

Der Aktuatorenschalter schaltet den Fahrtenregler und Lenkservo aus, sodass keine Fahrt- und Lenkbewegung möglich ist.

Stellung	Funktion
Links
Mitte
Rechts

Empfängermodul

Diese Beschreibung beschränkt sich zunächst auf dem Fernbedienungsempfänger Futaba F143F 50MHz FM. Nichtsdestotrotz können die hier enthaltene Informationen auf andere Empfänger für die gleiche Anwendung übertragen werden.

Der Fernbedienungsempfänger empfängt die Radiosignale der Fernbedienung und gibt Steuersignale zum Lenkservo und Fahrtenregler ab.

Anschlüsse

Die Stromversorgung des Empfängers erfolgt über den Fahrtenregler, der wiederum die Versorgung von Fahrakku entnimmt. Gemessen ist ein Versorgungspegel von 6V.

Die Versorgung des Empfängers kann auch über den BAT- oder B/C-Anschluss erfolgen. Zu beachten ist, dass die Masse- und Versorgungsanschlüsse jeweils über alle Steckplätze kurzgeschlossen sind. An den Anschlüssen CH1 - CH3 können 3 Ausgänge angeschlossen werden. Hier werden der Fahrtenregler an CH1 und der Lenkservo an CH3 angeschlossen.

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  Skizze des Fernbedienungs-empfängers Futaba F143F

Lenk-Signal

Das Lenksignal wird als PWM-Signal vom Empfänger an dem Lenkservo gegeben. Das Signal ist wie folgend beschaffen:

Parameter	Wert
Amplitude	3 V
Periodendauer	18,50 ms
Frequenz	54 Hz
Pulsweite Lenkung 0-Position	1,52 ms
Tastgrad Lenkung 0-Position	8,22%
Pulsweite Lenkung Rechts	1,10 ms
Tastgrad Lenkung Rechts	5,94%
Pulsweite Lenkung Links	1,92 ms
Tastgrad Lenkung Links	10,38%

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  Periodendauer des PWM-Lenksignals

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  Amplitudenmessung des PWM-Lenksignals

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  Pulsweite bei Lenkwinkel = 0

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  Pulsweite bei Rechtsauschlag

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  Pulsweite bei Linksauschlag

Gas-Signal

Ähnlich wie das Lenksignal wird das Gassignal in einem PWM-Signal moduliert. Das Signal hat folgende Eigenschaften:

Parameter	Wert
Amplitude	2,7 V
Periodendauer	18,50 ms
Frequenz	54 Hz
Pulsweite bei Pedal 0-Position	1,50 ms
Tastgrad Pedal 0-Position	8,11 %
Pulsweite Vollgas Vorwärts	1,93 ms
Tastgrad Vollgas Vorwärts	10,43 %
Pulsweite Vollgas Rückwärts	1,11 ms
Tastgrad Vollgas Rückwärts	6 %

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  Periodendauer des PWM-Gassignals

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  Amplitudenmessung des PWM-Gassignals

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  Pulsweite bei Pedalstellung = 0

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  Pulsweite bei Vollgas in Vorwärtsrichtung

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  Pulsweite bei Vollgas in Rückwärtsrichtung

Signalschwankungen

Die oben dargestellten Pulsbreiten der Signale schwanken bei konstanter Betätigung der Fernbedienung um ca. 65µs.

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  Schwankung der Pulsbreite der Fernbedienungssignale

Karosserie

Adapterplatine

Anschlüsse an der Adapterplatine

NC: Not Connected, Pin nicht angeschlossen bzw. ohne Funktion.

Stecker auf Adapterplatine	Funktion	Pin Auf Stecker	Pin-Funktion	Pin auf dSPACE DS1104
J1	5V DC	1	Vcc = 5V
		2	GND
J2	Spannungsversorgung der Kamera	1	Vcc
		2	GND
J3	Steuersignal der blauen LED-Diode (Fernbedienungseingriff)	1	Vcc
		2	GND
		3	Steuersignal	IO15, B-27
J4	Eingang der Hall-Signale vom Motor	1	NC
		2	Hall-Signal A	IO6, A-31
		3	Hall-Signal B	IO7, B-31
		4	Hall-Signal C	IO8, A-30
		5	GND
J5	Infrarotsensor 3 hinten rechts	1	Vcc
		2	GND
		3	Analogausgang des Sensors	, A-44
J6	Infrarotsensor 2 hinten seitlich	1	Vcc
		2	GND
		3	Analogausgang des Sensors	, B-46
J7	Ultraschallsensor 1 vorne links	1	GND
		2	Triggersignal des Sensors	, A-16
		3	Triggersignal des Sensors	, A-16
		4	Echosignal des Sensors	, A-7
		5	Vcc
J8	Ultraschallsensor 2 vorne rechts	1	GND
		2	NC
		3	Triggersignal des Sensors	,
		4	Echosignal des Sensors	,
		5	Vcc
J9	Eingangssignal der Fernbedienung	1	NC
		2	Lenksignal der Fernbedienung	, A-9
		3	Fahrsignal der Fernbedienung	, A-8
		4	Vcc
		5	GND
J10	Ausgangssignal zu Fahrtenregler	1	NC
		2	Lenksignal	, B-12
		3	Fahrsignal	, B-16
		4	Vcc bei eingesetztem Jumper J21
		5	GND
J11	UART RS232	1	CTS	, B-3
		2	RTS	, A-3
		3	DRS	, B-4
		4	GND
		5	DTR	, A-4
		6	RXD	, B-5
		7	TXD	, A-5
		8	DCD	, B-2
J12	Infrarotsensor 4 hinten links	1	Vcc
		2	GND
		3	Analogsignal des Sensors	, B-44
J13	Taster	1	GND
		2	Taster 1	, B-29
		3	Taster 2	, A-28
		4	Taster 3	, B-28
		5	Taster 4	, A-27
J14	Infrarotsensor 1 vorne seite	1	Vcc
		2	GND
		3	Analogsignal des Sensors	, A-46
J15	Anschluss A an der dSPACE DS1104
J16	Anschluss B an der dSPACE DS1104
J17	Jumper zur Auswahl, welche Achse aus Gyrosensor gelesen wird	1	Z-Achse
		2	Ausgangssignal der gewählten Achse	, B-48
		3	X-Achse
J18	Jumper zur durchleitung der Hall-Signale zu der XOR-Auswertelogik	1	Eingang Hall-A
		2	Ausgang Hall-A
		3	Eingang Hall-B
		4	Ausgang Hall-B
		5	Eingang Hall-C
		6	Ausgang Hall-C
J19	Ausgang der XOR-Auswertelogik der Hall-Signale. Weiterleitung der Signale über Jumper	1	Anschluss des Ausgangssignals von Hall-Auswertelogik an DS1104	, B-25
		2	Ausgangssignal von Hall-Auswertelogik
		3	Anschluss des invertierten Ausgangssignals von Hall-Auswertelogik an DS1104	, B-26
		4	Invertiertes Ausgangssignal von Hall-Auswertelogik
J21	Jumper zur Durchleitung von Vcc zu Fahrtenregler	1	Pin 4 auf J10
		2	Vcc
J22	Jumper zur Auswahl des Z-Signals aus dem Gyrosensor. Es soll entweder 1 mit 2 oder 2 mit 3 verbunden werden	1	1x Z
		2	Weiterleitungspin
		3	4x Z
J23	Jumper zur Auswahl des X-Signals aus dem Gyrosensor. Es soll entweder 1 mit 2 oder 2 mit 3 verbunden werden	1	1x X
		2	Weiterleitungspin
		3	4x X
J26	Spannungseingang des Fahr-Akkus zur Spannungsmessung	1	GND
		2	Spannungseingang Akku	, B-50
J27	Spannungseingang der PC-Akkus zur Spannungsmessung	1	GND
		2	Spannungseingang Akku 2	, A-50
		3	Spannungseingang Akku 1