Smart-Car

Autoren: Can Nen & Darvin Welslau
Betreuer: Prof. Göbel & Prof. Schneider

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Einleitung

Im Rahmen des GET-Fachpraktikums im 5. Semester des Studienganges MTR an der Hochschule Hamm-Lippstadt, soll ein Projekt zur Vertiefung und Umsetzung des bisher vermittelten Wissens umgesetzt werden. Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung eines intelligenten Fahrzeuges welches selbstständig durch einen Raum fahren soll. Durch Abstandssenoren sollen Hindernisse erkannt werden und durch ein Motorshield sollen die Motoren so angesteuert werden, dass das Smart-Car ohne eingreifen des Users betrieben werden kann. Das Smart-Car soll selbstständig durch einen Raum fahren, ähnlich wie ein Staubsaugerroboter. Zu Testzwecken wird ein Raum mit kleinen künstlichen Hindernissen wie bspw. eine Wasserflasche oder eine Lampe gebaut. Dieses Konstrukt dient anschließend auch der Veranschaulichung des Projektes auf der Projektmesse.

Anforderungen

Tabelle 1: Testbare, atomare Anforderungen

ID	Inhalt	Ersteller	Datum	Geprüft von	Datum
1	Das Fahrzeug soll mit einer 9V-Block-Batterie und 2 Servo-Motoren betrieben werden.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022
2	Das Fahrzeug soll so lange fahren, bis der Nutzer ihn ausschaltet.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022
3	Der Nutzer muss nicht eingreifen.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022
4	Es soll ein Abstandssensor verwendet werden, damit das Smart-Car die Hindernisse früh genug erkennt und diese umfahren kann.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022
5	Die Längsregelung, sowie die Regelung der Motoren soll mithilfe eines Arduino Uno & eines Motorshields ausgeführt werden.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022
6	Das Fahrzeug soll keine Wand berühren.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022
7	Das Fahrzeug soll künstlichen Hindernissen ausweichen.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022
8	Der Regelkreis soll geschlossen sein.	Can Nen	30.09.2022	Darvin Welslau	08.10.2022

Tabelle 1 zeigt die funktionalen Anforderungen.

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Nach der Ideenfindung, wurde zunächst mit einer groben Skizze (siehe Abb. 2) begonnen, um festzuhalten wie die Idee umgesetzt werden könnte. Nachdem ein grober Umriss des Ganzen festgehalten wurde, konnte ausgemacht werden, mithilfe welcher Verfahren dieses Projekt in die Realität umgesetzt werden kann. Räder sowie das Fahrgestell sollen via 3D-Druck (mit einem FDM-Drucker) hergestellt werden. Antrieb findet über zwei Servo-Motoren statt, die diagonal gegenüber voneinander platziert werden. Diese Motoren werden in der Konstruktion des Fahrgestell berücksichtigt und mit eingebettet. Als Versorgung kommt eine 9-Volt Block Batterie zum Einsatz. Ein Arduino Uno und ein Motorshield runden das ganze Projekt ab und sollen das eigentliche Leben in das Smart-Car bringen.

Abb. 1: Systementwurf Smart-Car

Abb. 2: Skizze des Smart-Cars

Umsetzung (HW/SW)

Die Servomotoren sind diagonal angeordnet. Je nachdem, wie stark die einzelnen Motoren angesteuert werden, lenkt das Fahrzeug in eine Richtung.

Literatur

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