Schachspiel mittels kollaborierendem UR-Roboter unter ROS
Autoren: Manfred Listner, Benjamin Reuter
Betreuer: Prof. Dr. Mirek Göbel & Marc Ebmeyer
Wintersemester: 2021/2022
Fachsemester: 7
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Einleitung
Als Teil des Bachelorstudiengangs Mechatronik an der HSHL, wird im siebten Semester das Fach Produktiontechnik VII unterrichtet. Semesterbegleitend wird dieses Fach als Praktikum durchgeführt. In diesem Praktikum sollen die Studierenden ein mechatronisches Projekt in kleinen Gruppen selbstständig bearbeiten. Das hier beschriebene Projekt handelt vom Schachspiel eines Roboterarms (UR3) unter ROS.
Aufgabenstellung
Aufgabe ist es, dem von der HSHL bereitgestellten Roboterarm UR3 das Schachspielen beizubringen. Dazu soll die Software "Robot Operation System" (ROS) verwendet werden. Das System soll letzten Endes dazu in der Lage sein gegen einen menschlichen Gegenspieler anzutreten. Dazu benötigt das System eine Möglichkeit zur Erkennung des Spielfelds und eine Positionserkennung der einzelnen Spielfiguren. Zusätzlich muss das System dazu in der Lage sein, das Spielfeld auswerten und korrekte Spielzüge ausführen zu können.
Vorgehensweise nach V-Modell
Zur strukturierten Bearbeitung des Projektes wird nach dem V-Modell vorgegangen. Durch dieses vorgehen kann sichergestellt werden, dass alle notwendigen Schritte die zur erfolgreichen Bearbeitung eines Projektes benötigt werden auch durchgeführt werden.
Die Verwaltung der verschiedenen erstellten Dokumente wird über das Programm TortoiseSVN[1] gewährleistet. Nachfolgend werden die Dokumente unter den jeweiligen Punkten des V-Modells als Link zum Download bereitgestellt.
Die an das Projekt gestellten Anforderungen werden im ersten Schritt des V-Modelles in der Anforderungsliste definiert. Dabei wird die Anforderungsliste in verschiedene Kategorien unterteilt:
- Anforderungen an das System
- Sicherheit
- Schnittstellen
- Software / Werkzeuge
- Dokumentation
Der funktionale Systementwurf, zeigt in einem Programmablaufplan den schematischen Ablauf des zu programmierenden Programms.
Im technischen Systementwurf werden die verwendeten Komponenten und deren Schnittstellen übersichtlich dargestellt. Gleichzeitig wird hier gezeigt, wie die Komponenten untereinander verbunden sind.
In der Komponentenspezifikation wird definiert, welche Komponenten konkret für die erfüllen der Aufgaben verwendet werden sollen.
In diesem Schritt wird die notwendige Software programmiert.
weitere nützliche Dokumente sind unter diesem Punkt zu finden.
Funktionaler Systementwurf
Technischer Systementwurf
Komponentenspezifikation
Programmierung/Entwicklung