Objekterkennung mit rotierenden Infrarotsensor mit Matlab/Simulink und EV3

Aus HSHL Mechatronik
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Autor: Thorsten Drees
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider

Aufgabenstellung

Begleitend zu der Vorlesung „Signalverarbeitende Systeme“ besteht die Aufgabe des Studenten darin, dass ein LEGO Mindstorm Roboter mit EV3 Brick mittels eines Sensors ein Hindernis erkennt und automatisch abbremst. Diese Notbremsung soll erfolgen, sobald sich ein Objekt (Kopierpapierkarton) 20 cm vor dem Roboter befindet. Als Sensor kommt in diesem Projekt ein rotierender LEGO Infrarot Sensor zum Einsatz. Die Programmierung soll in Matlab und/oder Simulink implementiert werden. Zudem ist ein Video zu erstellen, welches die Funktionalität demonstriert.

Projektplan

Zur zeitlichen Planung des Projekts wurde ein Gantt Chart mit MS Project 2016 erstellt. Dieses ist in Abbildung 1 zu sehen.

Abbildung 1: Gantt-Chart

Primärsensor

Funktionsweise des Sensors

Rohsignale des Sensors

Signalvorverarbeitung

Vorverarbeitung

Analog-Digital-Umsetzer

Umsetzung der analogen Signale

Eingesetzer ADU

Gründe für diesen ADU

Bussystem

Bussystem zwischen Sensor und Mikrocontroller

Funktionsweise des Bussystems

Digitale Signalverarbeitung

Verarbeitungsschritte im Simulink-Modell

Empfindlichkeit des Sensors

Darstellung der Ergebnisse

Fehler in den einzelnen Verarbeitungsschritten

Messunsicherheit und Vertrauensintervall

Lessons Learned

Youtube-Video

Einzelnachweise

[1] https://education.lego.com/de-de/support/mindstorms-ev3/developer-kits Abgerufen am 20.05.2017
[2] http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1272536 Abgerufen am 25.05.2017
[3] http://www.g9toengineering.com/AllSaints/infraredproximity.htm Abgerufen am 01.06.2017
[4] http://www.vias.org/mikroelektronik/adc_succapprox.html Abgerufen am 01.06.2017
[5] Skript Signalverarbeitende Systeme; Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider; 2017
[6] https://de.wikipedia.org/wiki/Universal_Asynchronous_Receiver_Transmitter Abgerufen am 09.05.2017
[7] http://www.st.com/en/microcontrollers/stm8s103f2.html Abgerufen am 09.05.2017



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