AMR: Aufbau und Weiterentwicklung eines Autonomen Mobilen Roboters
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
- Einarbeitung in die Entwicklungsumgebung WeBots/ROS2
- Inbetriebnahme des AMR
- Einbindung des Bumper-Sensors
- Webmeeting mit Hanning
- Micro-Ros auf Embedded System
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
RPLidar kann über das Ros2 Paket rplidar_ros2 gestartet werden. Das Paket publiziert die Lidar-Daten standardmäßig unter dem Topic /scan. Dies kann entweder im Paket selbst oder mit Hilfe von launch parameters geändert werden. Bei einer Neuinstallation von Ubuntu muss das Lidar zunächst angeschlossen und dann der Port mit sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0 freigegeben werden (je nachdem, welcher Port dem Lidar zugewiesen wurde, kann sich dies ändern).
RPLindar A1
- Winkelbereich 360°
- Reichweite von 12m
- Messgenauigkeit 1%
- Scanfrequenz 5.5Hz
RPLidar A2M8
- Winkelbereich 360°
- Reichweite von 12m
- Messgenauigkeit 1%
- Scanfrequenz 5 - 10Hz
Raspberry Pi
Genutzte Ros2 Pakete:
Bumper-Sensor
Der Bumper-Sensor wird mit Hilfe eines Spannungsteilers an den Raspberry Pi 4b angeschlossen und mit 3.3V betrieben.
Allgemeine Anforderungen
- Tägliches Führen des Studennachweises in SVN
- Wissenschaftliche Vorgehensweise (Projektplan, etc.), nützlicher Artikel: Gantt Diagramm erstellen
- Wöchentlicher Fortschrittsberichte (informativ), aktualisieren Sie das Besprechungsprotokoll
- Projektvorstellung im Wiki
- Studentische Arbeiten bei Prof. Schneider
- Anforderungen an eine wissenschaftlich Arbeit
Projektplan
