Entwicklung des Kommunikations-Controllers für die Roboterplattform Rumbler

Entwicklung des Kommunikations-Controllers für die Roboterplattform Rumbler

Aufgabenstellung

Bei dem Kommunikations-Controller der Roboterplattform Rumbler handelt es sich um eines von sieben Subsystemen, die zuvor im Rahmen einer Projektarbeit konzipiert wurden. Ein Subsystem ist Bestandteil des Gesamtsystems und repräsentiert eine Einheit zusammenhängender Funktionen in diesem. Das Communication Subsystem, welches durch den Kommunikations-Controller abgebildet wird, hat die Aufgabe die Kommunikation zwischen der Ethernet-Netzwerk und dem CAN-Bus herzustellen. Es dient somit als Schnittstelle zwischen dem Logic Subsystem und dem restlichen System. Zu dessen Aufgaben gehören, die Verbindung zu den einzelnen Subsystem im Rumbler zu überwachen, dessen über den CAN-Bus gesendeten Informationen zu sammeln bzw. auszuwerten und bei Aufforderung durch das Logic Subsystem an dieses weiterzugeben. Weiterhin ist es erforderlich Steuerinformationen vom Logic Subsystem in entsprechende CAN-Nachrichten zu den einzelnen Subsystemen umsetzen. Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung der benötigten Hardware mit den Schnittstellen zum Ethernet-Netzwerk und zum CAN-Bus, sowie einer entsprechenden Software für den Mikroprozessor zur Durchführung der Kommunikation zwischen dem Logic Subsystem und dem Gesamtsystem Rumbler bzw. zur Sammlung und Auswertung der Daten der einzelnen Subsysteme. Zusätzlich hält das Communication Subsystem einen Großteil der Informationen bzw. den Zustand des Gesamtsystems vor, um die Fehlersuche im System zu erleichtern. Dazu war es erforderlich, zu der Ethernet-Verbindung zum Logic Subsystem, eine Verbindung zu einem Telnet-Server im Communication Subsystem bereitzustellen, um den Systemzustand bzw. dessen übertragene Daten anzuzeigen.


Durchführung

In dieser Arbeit wurde der Kommunikations-Controller, entsprechend der zuvor festgelegten Anforderungen, konzipiert und realisiert. Zunächst galt es die benötigte Hardware als Schnittstelle zwischen dem Ethernet-Netzwerk und dem CAN-Bus zu entwickeln, aufzubauen und zu testen. Als zweiter Schritt wurde ein Programm entwickelt, welches die Kommunikation zwischen den beiden Medien bearbeitet und als Sammelstelle der über den CAN-Bus gesendeten Daten fungiert. Darüber hinaus bietet es Möglichkeiten zur Diagnose des Systems über einen Telnet-Server, der es ermöglicht während des Betriebs schnell einen Überblick über die Roboterplattform Rumbler zu erlangen.


Fazit

Die durchgeführten Tests haben gezeigt, dass das Communication Subsystem die gestellten Anforderungen erfüllt. Bei Belastungstests hat sich gezeigt, dass die Kommunikation auch bei höherem Datenaufkommen problemlos funktioniert. Zudem ist die Auslastung im Normalbetrieb gering genug, um das Communication Subsystem mit neuen Aufgaben zu erweitern. Somit ergibt sich auch ein ausreichendes Potential für Weiterentwicklungen der Roboterplattform, sei es durch Veränderung oder auch durch Hinzufügen von Subsystemen.

 

Ralf Rüther, September 2011

Platine mit CPU

Platine ohne CPU