AEP Gruppe B2 - SoSe18

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Die Aufgabe im Infopraktikum 2 bestand darin ein Fahrzeug zu Konstruieren und zu programmieren, bis der Roboter automatisch in eine parklücke einparken kann.

Dazu musste zunächst ein Fahrzeug mit Hilfe von Lego- Mindstorm Komponenten konstruiert werden. Dabei wurde darauf geachtet die Konstruktion möglichst realgetreu zu bauen. Deshalb verfügt das Fahrzeug über eine lenkbare Vorderachse, die durch Zahnräder verbunden wurde. Zudem verfügt die Antriebsachse, die die Hinterachse ist über ein Differrenzielgetriebe. Zudem besitzt der PKW über einem Ultraschallsensor, sowie einem Gierratensensor. Durch das Differential ist der Wendekreis sehr klein und die Räder können sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen.

Vorstellung der Gruppe und Kompetenzbereich

Lukas Kriete:

Programmierung mithilfe von Matlab
Konstruktion des Roboters
Erstellung eines Wiki- Artikel

Moritz Oberg:

Programmierung mithilfe von Matlab
Konstruktion des Roboters
Erstellung des Image- Films
Erstellung des Videos

Jendrik Terharen::

Programmierung mithilfe von Matlab
Konstruktion des Roboters
Nachbau des Roboters in Lego Digital Designer
Erstellung eines Wiki- Artikel

Hardware

Die erste Aufgabe bestand darin ein Fahrzeug zu konstruieren. Dabei orientierten wir uns an den oben angegebenen Eigenschaften, welche wichtig für die Funktion sind. Das Fahrzeug besteht aus:

Lego NXT Brick

Der NXT- Brick ist das "Gehirn" von dem Fahrzeug. Bei ihm werden alle Sensoren und Motoren angeschlossen.

Aktuatoren

Das Fahrzeug ist mit zwei Motoren ausgestattet. Dererste Motot ist für die Fahrt nach vorne und hinten verantwortlich. Der zweite Motot dient zur Lenkung.

Sensoren

• Der Gyrosensor ist ein Beschleunigungs- oder Lagesensor zu Ermittlung der aktuellen Lage des Fahrzeugs
• Der Ultraschallsensor erfasst den Abstand zu einem Objekt. Dadurch kann eine passenden Parklücke für das Fahrzeug gefunden werden

Abmessung des Roboters

Parameter	Wert
Fahrzeuglänge	235 mm
Fahrzeugbreite	170 mm
Spurweite (vorn)	130 mm
Spurweite (hinten)	125 mm
Achsabstand	180 mm
Max. Radeinschlagswinkel Linkseinschlag in Deg	180 mm
Max. Radeinschlagswinkel Rechtseinschlag in Deg	180 mm

Software

In diesem Semester wurde MATLAB von der Firma Mathworks zum Programmieren des NXT genutzt. Hierzu musste allerdings zuerst die Toolbox der RWTH Aachen in MATLAB integriert werden. Diese Toolbox bietet die Möglichkeit Programme zu erstellen und diese Befehle an den NXT zu senden. Da die Programme nun nicht mehr auf dem NXT gespeichert werden, sondern vom Computer per Bluetooth oder Kabel übertragen werden, können hier größere Programme erstellt werden, als bei den klassischen NXT Programmen. In der Toolbox sind viele Funktionen und Algorithmen bereits implementiert, welche das Programmieren erleichtern. Einführungen und Beispielprogramme findet man auf der Internetseite der RWTH Aachen. Nach dem das Programm bei MATLAB fertig geschrieben und funktionsfähig war, sollte die gleiche Aufgabenstellung mit Simulink gelöst werden. Simulink ist eine in MATLAB integrierte Toolbox, bei der man keinen Quellcode erstellt, sondern eine Struktur aus Logik-Blöcken erstellt. Die Blöcke können per Drag and Drop in das Programmierfenster gezogen und miteinander verknüpft werden. Der Vorteil von Simulink ist, dass man einen besseren Überblick über die Programme hat und auch mehrere Bausteine zu einer Funktion zusammen führen und als einzelnen Block darstellen lassen kann. Die Verbindung der einzelnen Bausteine veranschaulicht zudem die technischen Zusammenhänge und macht es für Außenstehende verständlicher. Aufgrund der fehlenden Zeit haben wir uns entschieden das Programm mit MATLAB zu Ende zu programmieren, da eine ausreichende Einarbeitung in Simulink in zwei Praktikumsterminen nicht möglich war.

Einparkkonzept als Programm-Ablauf-Plan

Link zum Video

Um unseren Booby in Action zu sehen und um uns kurz vorzustellen klicke auf Einparken und unseren Imagefilm finden Sie hier

Was haben wir gelernt?

Grafische Programmierung mithilfe von NXT 2.1
Praktische Anwendung der Programmierkenntnisse mithilfe von Matlab
Programmumsetzung in simulink
Umgang mit SVN
Sensoren und ihre Funktionsweise
Teamarbeit und Aufgabenverteilung
Nachvollziehabre Dokumentation im Quellcode
Erstellung eines Filmes

Link zu unserem svn-Ordner

Hier befindet sich unser svn-Ordner

Literaturverzeichnis