Fahrerloses Transportfahrzeug

Autor: Yannick Schmidt

Bild des FTF

Einleitung

Das fahrerlose Transportfahrzeug (FTF) wurde von Hanning Elektro-Werke GmbH & Co. KG der Hochschule zur Verfügung gestellt.

Systemstruktur

Technisch

Technische Systemstruktur

Elektrisch

Elektrische Systemstruktur

Technische Daten

Hardware

Abmessungen

Gestell

Abmessungen	Gestell	Gestell mit Rädern
Länge	65 cm	65 cm
Breite	50,5 cm	70 cm
Höhe	26 cm	40 cm

Räder

Abmessungen	Wert
Raddurchmesser	18 cm
Distanz Räder	65 cm

Motoren

Hersteller	Moons
Modellnummer	MDXK62GN3CB00
Übersetzung	20:1
Geschwindigkeit in m/s	Value/(240*Übersetzung)
Encoder	16 bit
Ganze Radumdrehung	16 bit * Übersetzung

Elektronik

Akkumulatoren

Art	6-DZF-12
Nennspannung	12V
Nennkapazität	12Ah
Verschaltungsart	Reihe
Anzahl	4
Min./Max Spannung Zelle	11V / 13V
Min./Max Spannung Paket	44V / 52V

Hutschiene

Die Elektronik ist auf einer Hutschiene mit den Maßen: 35mm x 7,5mm befestigt
Reihenfolge von links:

1. Raspberry Pi 4
2. Spannungswandler 24V -> 5V 5.4A
3. USB-Hub
4. Peak-Can
5. Verteiler 24V
6. Spannungswandler 24V -> 5V 3A
7. Verteiler 48V
8. IO-Schalter

Software

Hauptrechner

Hauptrechner	Raspberry Pi 4
Arbeitsspeicher	8GB
Systemspeicher	32GB
Betriebssystem	Ubuntu Server 20.04.4 LTS
Benutzer	ubuntu
IP-Adresse	192.168.10.101
ROS2 Version	Foxy
ROS Domain	1

Vorgehensweise Inbetriebnahme

Bei der Inbetriebnahme sind besonders die Akkus und der Raspberry Pi zu beachten.

Akkumulatoren

Überprüfen

Bei einer Inbetriebnahme muss zunächst der Ladestand der Akkumulatoren überprüft werden.
Derzeit wird die Spannung mit einem Multimeter an dem Hauptschalter gemessen. Sie sollte für den Betrieb über 48V liegen. Bei einer Spannung darunter sollte umgehend eine normale Ladung durchgeführt werden.
Sollte die Spannung kleiner als 45V sein, dann muss die tiefen Ladung durchgeführt werden.

Normale Ladung

Für die normale Ladung wird einfach das Ladegerät an die Bananenstecker hinter dem Hauptschalter angeschlossen. Der Hauptschalter wird nun aktiviert und das Ladegerät aktiviert.

Schritte:

1. Ladegerät an Bananenstecker anschließen
2. Hauptschalter AN
3. Ladegerät AN

Tiefe Ladung

Bei einer Tiefenentladung müssen die Akkus ausgebaut und einzeln geladen werden.

Dazu werden die Akkus ausgebaut und einzeln an Netzteile angeschlossen. Die Netzteile müssen auf ohne angeschlossene Akkus auf die gewünschten Spannungen eingestellt werden. Danach werden die Akkus angeschlossen und der Strom angepasst.

Schritte:

1. Akkus ausbauen
2. Netzteile vorbereiten
   1. Netzteil einschalten
   2. Spannung und Strom auf 0
   3. Strom minimal hochdrehen, sodass das Netzteil einschaltet
   4. Spannung auf 14.7V - 14-9V einstellen
   5. Strom wieder auf 0
3. Akkus an Netzteile anschließen
4. Strom auf 1.5A - 2.0A einstellen

Sinkt die Stromaufnahme der Akkus:

1. Strom verringern
2. Akkus von Netzteilen trennen
3. Spannung auf 13.7V - 13.9V einstellen
4. Akkus an Netzteile anschließen
5. Strom auf 0.3A - 0.4A einstellen

Die Akkus sind vollgeladen, wenn die Stromaufnahme weiter sinkt.

Inbetriebnahme Raspberry Pi

Der Raspberry Pi startet automatisch mit dem umschalten des Hauptschalters.

Nach dem Boot kann sich per SSH auf den RPi geschaltet werden: ssh ubuntu@192.168.10.101

Die Schritte auf dem RPi sind dann:

1. SVN aktualisieren
2. Pakete bauen
3. Pakete sourcen

Nun kann mit ros2 launch .... die gewünschte Launchfile gestartet werden.

Projekte im Zusammenhang mit dem FTF

2022
Paul, A.: Modellbasierte Entwicklung eines AMR mit ROS2. Praxissemester
Tekin, M.: Sicherer Betrieb eines AMR. Projektarbeit
Küpper, M.: Anleitung zum einfache Einstieg in ROS2. Projektarbeit
Koch, N.: Referenzmessung eines FTF. Projektarbeit
Schmidt, Y: Navigation eines FTF mit ROS2. Projektarbeit

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