Praktikum SDE
Das Praktikum SDE findet jedes Jahr im Studiengang Mechatronik / Schwerpunkt System Design Engineering (SDE) / 6.-7. Semester statt.
Es soll die Kenntnisse und Erfahrungen im Umgang Autonomen Mobilen Robotern (AMR) vertiefen und ausbauen. Zu diesem Zweck wird ein Fahrzeug entwickelt, welches sich an den Anforderungen und Bedingungen des CaroloCups orientiert. Hierbei handelt es sich um einen Wettbewerb, indem studentische Teams mit autonom fahrenden Modellfahrzeugen Parcoure und Einparksituationen meistern müssen.
Einleitung
Wie bereist erwähnt soll dieses Praktikum einen tiefergehenden Einblick in die Abläufe eines Projektes bieten. Hierbei soll es vor allem um die Verfestigung der Lehrinhalte des Semesters durch praktisches Umsetzung gehen. Aus diesem Grund wurde der Carolo-Cup als Leitfaden gewählt, welcher sich durch das gesamte Praktikum zieht.
Beim Carolo-Cup geht es um die Entwicklung eines autonomen Fahrzeuges im Maßstab 1:10, welches durch Sensorik eine Fahrspur erkennen kann und diese auch verfolgt. Der Wettbewerb selbst unterteilt sich in 3 Bereiche Rundkurs ohne Hindernisse,Rundkurs mit Hindernissen und Einparken.
Allgemeines
Dieser Abschnitt beschäftigt sich mit den allgemeinen Anforderungen an das Fahrzeug, sowohl Software- als auch Hardwareseitig. Gleichfalls werden hier auch sämtliche Schnittstellen zwischen der Hardware und Software beschrieben und erklärt.
Anforderungen
Die Anforderungen welche an das Fahrzeug gestellt werden, können in diesem Abschnitt leichter aufgeschlüsselt nachgelesen werden. Grundlage hierfür ist das Regelwerk des Carolo Cups 2014.
Fahrzeughardware
Im Bereich der Fahrzeughardware geht es um die grundlegenden Merkmale des Fahrzeuges, vom Chassie bis zum Infrarotsensor wird hier alles aufgelistet und die genaue Positionierung erläutert. Genauso finden sich hier Anleitungen zur Bedienung des Fahrzeuges wieder.
Fahrzeugsoftware
Neben der Hardware gibt es noch den Bereich Software. In diesem werden sämtliche Abläufe und Strukturen erläutert. Genauso kann man hier die einzelnen Funktionsparameter nachlesen und weitere Informationen über die Funktionen erlangen.
Kommunikation
Um für einen reibungslosen Ablauf der Hard- und Software zu garantieren, benötigt es eine gute Kommunikation. Die Details zur Art und Weise der Kommunikation wird in diesem Abschnitt detailiert erklärt.
Projekte
Im folgenden Abschnitt werden die einzelnen Teilprojekte des Praktikums SDE näher erläutert. Die Teilprojekte werden in Kleingruppen erledigt. Ziel ist die Simulation der späteren Berufswelt, indem die Studenten das Arbeiten als Projektteam lernen. Hierbei geht es neben den fachlichen Komponenten auch um das Erlenen der Kommunikationsmittel innerhalb eines Teams und die Wichtigkeit der effektiven Kommunikation.
Module
Autonome Längs- und Querregelung
BSF - Bahn- und Spurführung
AEP - Autonomes Einparken
AuF - Antrieb und Fernbedienung
OSE - Objekt - und Spurerkennung
Spezialthemen
CAN-Kommunikation mit Arduino
Kommunikation zwischen PC und dSpace-Karte via RS232
Spurerkennung
Offset-Kompensation Gyro Sensor
Gyrosensor (LPR510AL)
Filterung Fernbedienung
Objekterkennung mit Laserscanner
Objekterkennung mit Kamera
Bildverarbeitung mit Raspberry Pi und Webcam
Lichtsteuerung
Datenblätter
Hier lassen sich alle Datenblätter nachlesen, welche in diesem Projekt benötigt werden. Die Dokumente sind jeweils nach ihren Themen sortiert.
Weiterführende Literatur
- Hardware
- Literatur zu Themen wie: Wie steuer ich einen Servo-Motor an? Wie realisiere ich ein Bussystem?
- Logik
- Literatur zu Themen wie: Wie erkenn ich eine Spur? Algorithmen zur Objekterkennung etc.
- Sonstiges
- Literatur zu Themen die nicht unter Hardware oder Logik fallen.