AMR: Aufbau und Weiterentwicklung eines Autonomen Mobilen Roboters: Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 30. Juni 2023, 07:48 Uhr

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

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

@@ Zeile 55: / Zeile 55: @@
     Username: ftf<br>
     Password: Hshl2023
-== RPlidar ==
+== RPLidar ==
-'''RPlindar A1'''
+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