ASF Gruppe A4 - SoSe17
Ziel des Praktikums
Im zweiten Semester des Studiengangs Mechatronik steht das Informatikpraktikum auf dem Plan, dieses wurde dieses Jahr von Prof. Schneider betreut.
Ziel des Praktikums war es ein autonom fahrendes Auto zu entwickeln, welches die Teststrecke entlang fährt. Dazu mussten wir uns zunächst in Matlab einarbeiten und ein Fahrzeug konstruieren.
Danach folgte das Darstellen von Sensordaten und das verstehen dieser.
Anschließend ging es darum verschieden Filterarten kennenzulernen und diese anzuwenden, um zu schauen, wie sich dies auf die Messwerte auswirkt.
Danach folgte ein Einblick in die Regelungstechnik, denn damit das Auto der Spur folgen kann wurde ein PD-Regler in das Programm eingebaut, um das Schwingungsverhalten der Lenkung zu verbessern.
Ziel war es auch einen Quellcode zu schreiben, der übersichtlich ist und den auch Dritte verstehen können.
Durch unsere Aufgaben in diesem Praktikum lernten wir die Funktionsweise einiger Sensoren und Aktoren und auch im Team zusammenzuarbeiten. Des Weiteren verbesserten wir unsere Fähigkeiten in der Planung von Aufgaben und der Entwicklung von Konzepten.
Am Ende des Praktikums gibt es einen Wettbewerb der einzelnen Teams der Gruppen. Die Teststrecke wird abgefahren und ermittelt, welches Auto die weiteste Strecke in einer vorgegebenen Zeit zurücklegt.
Das Team
Tim Leonard Bexten:
• Programmierung
• Konstruktion
Timo Schmidt:
• Konstruktion
• Lego Digital Designer
• Dokumentation
Valentin Joshua Schniederkötter:
• Programmierung
• Dokumentation
Konstruktion des Fahrzeuges
Unser Fahrzeug wird an der Hinterachse unter Zuhilfenahme eines Differentials angetrieben, um eine gute Wendigkeit zu gewährleisten.
An der Vorderachse befindet sich die Lenkung des Fahrzeuges, dort wird gewährleistet, dass beide Vorderräder immer den gleichen Einschlagwinkel aufweisen.
Die Kamera ist ziemlich weit vorne platziert und hat ihren Aufnahmebereich leicht neben dem linken Vorderrad, somit wird gewährleistet, dass das Auto innerhalb der Fahrbahn bleibt. Wenn die Kamera zentral befestigt wird, besteht das Problem, dass sie die Linie verliert, da sie weit am rechten Randbereich der Aufnahmen arbeiten muss.
Fahrzeugkennwerte
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Fahrzeuglänge | 290 mm |
| Fahrzeugbreite | 190 mm |
| Fahrzeughöhe | 180 mm |
| Spurweite vorne | 130 mm |
| Spurweite hinten | 130 mm |
| Achsabstand | 190 mm |
| Max. Radeinschlagwinkel rechts | 40° |
| Max. Radeinschlagwinkel links | 40° |
| Max. Geschwindigkeit | 1,5 km/h |
Programmablaufplan
Wie in der Grafik zu sehen ist besteht unser Programm aus zwei wesentlichen Tasks (Programmteilen). Diesen können von dem NXT parallel ausgeführt werden. Des Weiteren Filtern wir unsere Messwerte (die von der Kamera aufgenommen Blobs) mit einem Tiefpassfilter.
Fazit
Abschließend kann man sagen, dass wir im Informatikpraktikum sehr viel über das Prgrammieren von Modellen gelernt haben.
Die Probleme die wir zu Bewältigen hatten waren zahlreich, von nicht lauffähigen Programmen bis hin zu Schwirigkeiten mit den Regelwerten.
Letztendlich konnten wir mit viel Geduld und starken Nerven alle Probleme weitestgehend lösen.
Es ist schön zu sehen, wie Programmierung in funktionsfähigen Modellen umgesetzt wird.
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