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Beschreibung

Bewertung von Sensoren zur Ansteuerung eines einachsigen Roboters in VHDL

Mit Hilfe der natürlichen Fortbewegung, dem Laufen, ist es für den Menschen möglich an einen bestimmten Ort zu gelangen. Das Laufen und das damit verbundene Halten und Ausbalancieren des Gleichgewichts gegenüber sich verändernden Umgebungen bereitet dem Menschen wenig Mühe. Seit Generationen versuchen Techniker und Ingenieure die Gleichgewichtslage nach zuempfinden bzw. auf Maschinen zu übertragen. Mit der Zeit werden professionelle, wissenschaftliche Projekte vor allem aus den USA veröffentlicht. Dazu gehören unter anderem der autonom laufende Roboter „ASIMO“ von Honda, der „nBot“ von David P. Anderson, der „BallBot“ von Ralph Hollis und George Kantor und sowohl die bekannteste Entwicklung, der „Segway(PT)“ von Dean Kamen. Diese Diplomarbeit behandelt die Realisierung einer solchen Roboterplattform.Wie bei einem Menschen soll durch eine Regelung und das Ausbalancieren des Schwerpunktes eine Gleichgewichtslage ermöglicht werden. Schwerpunkt dieser Arbeit war die Auswahl geeigneter Sensoren für die Erfassung der Winkellage. Ein weiterer Schwerpunkt war die Regelungstechnik. Dieses Roboter lässt sich nur stabilisieren, wenn die äußeren Störeinflüsse mit einer Regelung kompensiert werden. In der Programmiersprache VHDL wurde ein PID-Regler entworfen. Ziel dieses Projekts ist es, einen autonom senkrecht fahrenden Roboter zu realsieren, dem Segway nach empfunden.

André Spaltowski (Dezember 2008)