SDE SoSe26: AP 1.1 Spurerkennung mit der Pixy2.1
| Autor: | Tim Nicklas Gleisenberg |
| Modul | Mechatronik, Systementwicklung (Wahlpflichtprofil „Systems Design Engineering“), Sommersemester |
| Lehrveranstaltung: | Praktikum Systementwicklung |
| Sprint: | Bildbasierte Spurführung für autonomes Fahren |
| SVN-URL | https://svn.hshl.de/svn/MTR_SDE_Praktikum/trunk/Software/AlphaBot/
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Vorbereitung
Wichtig für die Spurverfolgung mit Kamera sind die Lichtverhältnisse. Für die geregelte Fahrt mit dem AlphaBot ist es notwendig die Lichtverhältnisse wie in den Abbildungen 4 und 5 dargestellt zu gewährleisten. Die oberen beiden Lichttaster müssen betätigt sein und die innenliegenden Rolläden müssen unten sein.
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Abb. 4: Lichtschalter -
Abb. 5: Innenliegende Rolläden
Planung (Plan)
Ist-Zustand
Spurerkennung aus dem vorherigen Semester regelt nur über die Pfeilposition und nicht die Krümmung bzw. ohne die x-Komponente. Daraus resultiert, dass das Fahrzeug nur eine konstante Geschwindigkeit fahren kann. Der PID-Regler ist auch nur auf diese ausgelegt.
Ziel-Zustand
Der AlphaBot soll autonom in der rechten Fahrbahn fahren, indem die Außenlinie durch die Linienerkennung der Pixy 2.1 erkannt und darauf geregelt wird. Dabei soll die Krümmung K und der Offset zwischen Fahrzeug und Fahrbahnrand ausgegeben werden.
Die Y10 oder Y1 wird benutzt, um den Offset(Abstand) herauszugeben.
Mittels Steigungsberechnung aus P0 (X0, Y0) und P1 (X1, Y1) wird ein Winkel bestimmt, der zur Drosselung der Geschwindigkeit in den Kurven benutzt wird.
| ID | Priorität | Inhalt | Ersteller | Datum |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | Die Pixy 2.1 muss an der Kamerahalterung am Alphabot angebracht werden | Tim Gleisenberg | 09.06.2026 |
| 2 | 1 | Offset zum rechten Fahrbahnrand muss ausgegeben werden | Tim Gleisenberg | 09.06.2026 |
| 3 | 2 | Die Spurverfolgung muss Richtung der rechten Fahrspur ausgegeben werden | Tim Gleisenberg | 09.06.2026 |
| 4 | 2 | Die Spurerkennung muss in Matlab Simulink realisiert | Tim Gleisenberg | 09.06.2026 |
| 5 | 2 | Die Datenübertragung muss über I2C erfolgen | Tim Gleisenberg | 09.06.2026 |
| 6 | 1 | Der Winkel des Fahrbahnvektors muss in ° ausgegeben | Tim Gleisenberg | 11.06.2026 |
Umsetzung (Do)
- Erstellung Look-Up-Tabelle für Abstand und Richtung
- Anlegen einer Simulink-Bibliothek für die Berechnung des Abstands und des Winkels
- Abstand wird per 1-D-LookUp-Tabelle herausgegeben
- Aus Start- und Endpunkt des Pfeils wird die Steigung und ein daraus abgeleiteter Winkel berechnet
Test und Dokumentation (Check)
| Req. | Beschreibung | Testergebnis | Erfüllt |
|---|---|---|---|
| 1 | Anforderung | ||
| 2 | Anforderung | ||
| 3 | Anforderung | ||
| 4 | Anforderung | ||
| 5 | Anforderung | ||
| 6 | Anforderung | ||
| 7 | Anforderung | ||
| 8 | Anforderung | ||
| 9 | Anforderung | ||
| 10 | Anforderung | ||
| 11 | Anforderung | ||
| 12 | Anforderung |
Fehlerbehebung (Act)
Zusammenfassung
Ausblick
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