AMR: Aufbau und Weiterentwicklung eines Autonomen Mobilen Roboters

Aus HSHL Mechatronik
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Autor: Niklas Heiber
Art: Praxissemester
Modul: ITD-B-2-4.01
Dauer: 13.03.2023 - 03.07.2023
Wöchentliche Arbeitszeit: 39,83 h
Betreuer: Prof. Schneider
Prüfungsform: Modulabschlussprüfung als Hausarbeit (Praxisbericht, Umfang 20 Seiten) und mündliche Prüfungsleistung (Präsentation, 15 Minuten)
Mitarbeiter: Marc Ebmeyer, Tel. 847

Zielsetzung

Der Studierenden sollen Praxiserfahrungen im Bereich Robotik und Autonome Systeme sammeln und dabei aktiv an der Weiterentwicklung, am Aufbau und der Optimierung unserer Labore und Projekte mitwirken. Der Studierende soll das im Studium erworbene Wissen in der beruflichen Praxis anwenden.

Aufgabenstellung

  1. Einarbeitung in die Entwicklungsumgebung WeBots/ROS2
  2. Inbetriebnahme des AMR
  3. Einbindung des Bumper-Sensors
  4. Webmeeting mit Hanning
  5. Definition der nachfolgenden Aufgaben

Arbeitsweise/Tätigkeitsbeschreibung

Der Studierenden sollen sich im Rahmen des Praxissemesters mit der Entwicklung und dem Aufbau von autonomen mobilen Robotern (AMR) beschäftigen. Dazu zählen Aufgaben aus den Bereichen:

  • Projektmanagement
  • Dokumentation
  • Forschung und Entwicklung
  • Mechanische Konstruktion und Aufbau des mobilen Roboters
  • Auswahl passender Sensoren und Aktoren
  • Elektrische Konstruktion, Aufbau und Verdrahtung des mobilen Roboters
  • Entwicklung der Schnittstelle zwischen Hardware und Software
  • Ansteuerung über das Robot Operating System (ROS 2)
  • Programmierung und Entwicklung der Software für die autonome Navigation
  • Simulation und Visualisierung des mobilen Roboters
  • Instandhaltung und Organisation der Labore

Getting Started

Als Einstieg sind folgende Artikel zu Empfehlen:

Raspberry Pi

Alphabot Ubuntu Server 22.04:

  Username: pi

  Password: Hshl2023

Um die Lichtschranken (Photo Interrupter Sensor) des Alphabots nutzen zu können, muss raspi-config auf dem RPi installiert werden.
Mit sudo raspi-config die einstellungen ändern und SPI deaktivieren.

  sudo raspi-config

Interface Options -> SPI -> <no>

FTF Ubuntu Server 22.04:

  Username: ftf

  Password: Hshl2023

RPlidar

RPlindar A1

  • Winkelbereich 360°
  • Reichweite von 12m
  • Messgenauigkeit 1%
  • Scanfrequenz 5.5Hz

RPlindar A3

  • Winkelbereich 360°
  • Reichweite von 25m
  • Messgenauigkeit 2.5%
  • Scanfrequenz 5 - 15Hz

Bumper-Sensor

Der Bumper-Sensor wird mit Hilfe eines Spannungsteilers an das Raspberry Pi 4b angeschlossen und mit 3.3V betrieben.

Steckplatine
Schaltplan
  • Absatz

Allgemeine Anforderungen

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