AEP Gruppe B5

Im Sommersemester 2014 fand unter der Leitung von Prof. Dr. Ulrich Schneider das Informatikpraktikum II im Studiengang Mechatronik statt.

Projektziele

Ziel des Praktikums war die Konstruktion und Programmierung eines realistischen Fahrzeugs, das autonom in eine Parklücke einparken kann. Während des gesamten Einparkvorganges dürfen keine Hindernisse, z. B. parkende Fahrzeuge berührt werden. Daher ist erforderlich, dass die Parklücke mindestens 50 Prozent länger als das eigene Fahrzeug ist, da ein „normales“ einparken sonst nicht möglich ist.

Projektteam

Rudi Sugandi:

• Entwurf/Planung des Fahrzeugs

• Modellierung des Fahrzeugs

• Konstruktion des Fahrzeugs

• Planung des Programms

Eugen Preger:

• Entwurf/Planung des Fahrzeugs

• Konstruktion des Fahrzeugs

• Planung des Programms

• Programmierung mit Matlab®

Robin Lehmann:

• Entwurf/Planung des Fahrzeugs

• Konstruktion des Fahrzeugs

• Planung des Programms

• Programmierung mit Matlab®

Projektstrukturplan

Über das gesamte Semester hinweg wurden wir mit Übungsaufgaben in den Praktikumsterminen auf unser endgültiges Programm vorbereitet.

1. Termin:

 Konstruktion des Fahrzeugs mit Lego® Mindstorms®

• Differentialgetriebe, um die Beweglichkeit zu erhöhen

• Maximaler Radeinschlagwinkel von 40 Grad, um reale Bedingungen zu schaffen

• Verhältnis Achsabstand-Spurweite 2:1

Inbetriebnahme der Sensoren

• Ultraschallsensor zum erkennen und vermessen der Parklücke

• Gierratensensor um Winkel zu messen

2. Termin:

 Auslesen und auswerten der Sensoren

• Kalibrierung des Gierratensensors

• Berechnung des Winkels über das Integral der Gierrate

3. Termin:

 Vermessen einer Parklücke und Daten verarbeiten

• Plotten von Messwerten

 Geregelt geradeaus fahren mit Hilfe des Gierratensensors

4. Termin:

 Erste Einparkversuche

5. Termin:

 Einparkversuche optimieren

Fahrzeugkennwerte:

Fahrzeuglänge: 280 mm

Fahrzeugbreite: 160 mm

Spurweite vorne: 160 mm

Spurweite hinten: 160 mm

Achsabstand: 210 mm

Max. Radeinschlagwinkel: ± 40°

Programmablaufplan

1. Schritt: Passende Parklücke finden

Mit dem Ultraschallsensor wird die Entfernung zu einem Hindernis gemessen, sobald sich der Wert der gemessenen Entfernung schlagartig vergrößert wird der aktuelle Wert der Motorum-drehungen gespeichert. Sobald wieder ein Hindernis auftaucht wird der aktuelle Wert der Motorumdrehung mit dem Wert der am Anfang der Parklücke gemessen wurde verglichen. Ist der Wert mindesten 50 Prozent größer als die Fahrzeuglänge stoppt das Fahrzeug.

2. Schritt: Einparken

Nachdem das Fahrzeug gestoppt hat schlagen die Räder vollständig rechts ein und das Fahrzeug beginnt mit dem Einparkvorgang. Zuerst wird der aktuelle Winkel mit dem Gierratensensor ge-messen. Zu Beginn beträgt dieser 0 Grad. Anschließend fährt das Fahrzeug rückwärts, wobei sich der Winkel verändert. Wenn das Fahrzeug 40 Grad zur Lücke steht, bzw. der Gierratensensor eine Winkeländerung von 40 Grad gemessen hat, wird sofort mit dem zweiten Stritt fortgefahren.

Das Fahrzeug schlägt ohne vorher anzuhalten vollständig links ein und der aktuelle Winkel wird zurückgesetzt (0 Grad). Die Rückwärtsfahrt wird erst gestoppt, wenn das Fahrzeug 25 Grad zur Parklücke steht.

3. Schritt: Ausrichten

Da das Fahrzeug noch nicht vollständig in der Parklücke steht muss noch einmal korrigiert wer-den. Dazu schlagen die Räder nochmals vollständig rechts ein und das Fahrzeug fährt eine viertel Fahrzeuglänge vorwärts, um parallel zur Fahrbahn und mittig in der Parklücke zustehen.

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