AlphaBot: Parklücke suchen

Abb. 1: Schritte eines Einparkvorgangs

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul: Praxismodul I
Lehrveranstaltung: Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester

Lernziele

Nach Durchführung dieser Lektion können Sie

• einen Einparkalgorithmus planen
• Parklücken während der Fahrt vermessen.
• eine geeignete Parklücke suchen und auswählen.
• Messdaten speichern und via MATLAB^® auswerten und visualisieren.
• mittels subplot Messdaten vergleichen, ein x-y-Diagramme erstellen und analysieren.

Vorbereitung/Hausaufgabe

In diesem Praktikum soll Ihr AlphaBot autonom einparken. Als Algorithmus dient der in der Fahrschule vermittelte Ablauf (siehe Abb. 1). Planen Sie hierzu den Algorithmus als PAP und legen Sie die Programmrümpfe als switch..case im Programm an. Gehen Sie in den nachfolgenden Phasen vor:

1. Phase: Passende Parklücke suchen
2. Phase: Einparken.

In diesem Termin wird Phase 1 systematisch geplant, umgesetzt und getestet.

1. Fahren Sie auf der schwarzen Linie geregelt geradeaus. Nutzen Sie Ihre Quellcode ZweiPunktRegler.ino aus Lektion 8.
2. Vermessen Sie während der Fahrt die Parklücke mit Ultraschall und bestimmen Sie die Länge mit dem Inkrementalgeber. Nutzen Sie Ihren Quelltext aus den vorherigen Lektionen.
3. Wenn die Lücke dem 1,5-fachen der Fahrzeuglänge entspricht, halten Sie an, um optimal einparken zu können.

Hausaufgabe:

1. Planen Sie das Programm mit der Unterfunktion findeParklücke() als PAP.
2. Setzen Sie das PAP 1:1 als Rahmenprogramm sucheParkluecke.ino um.

Arbeitsergebnisse: sucheParkluecke.pap, sucheParkluecke.ino

Tipp: Sie brauchen die Programmierung noch nicht umsetzen. Legen Sie die Struktur (Header, Anweisungen, Verweigungen, Schleifen, Kommentaren..) an.

Versuchsdurchführung

Aufgabe 9.1: Parklücke suchen

Füllen Sie den Unterfunktion FindeParkluecke() gemäß Ihres Konzepts mit Inhalt.

1. Stellen Sie mit Kartons eine Parklückensituation dar.
2. Fahren Sie mit dem Linienverfolger geregelt an den Lücken vorbei.
3. Vermessen Sie während der Fahrt diese Lücken.
4. Das Fahrzeug soll sanft anfahren (lineare Rampe bis vmax).
5. Stoppen Sie Ihr Fahrzeug, wenn Sie eine passende Lücke gefunden haben.

Arbeitsergebnisse: sucheParkluecke.ino

Aufgabe 9.2 Speicherung und Visualisierung

Speichern Sie während der Fahrt Daten im EEPROM. Visualisieren Sie in MATLAB^® die Werte

• Längsabweichung (Fahrstrecke, x-t-Diagramm)
• Querabweichung (Ultraschallmesswerte, y-t-Diagramm)
• Längs- und Querabweichung (x-y-Diagramm)

über der Fahrzeit.

Arbeitsergebnis: zeigeMesswerte.m

Hinweis: Achten Sie auf die maximalen Schreib- und Lesezyklen für ein EEPROM.

Aufgabe 9.3: Nachhaltige Doku

• Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (message) in SVN.
• Halten Sie die Regeln für den Umgang mit SVN ein.
• Halten Sie die Programmierrichtlinie für C und die Programmierrichtlinien für MATLAB^® ein.
• Versehen Sie jedes Programm mit einem Header (Header Beispiel für MATLAB, Header Beispiel für C).
• Kommentiere Sie den Quelltext umfangreich.

Tutorials

• Daten im EEPROM speichern

Literatur

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