Weiterentwicklung der Roboterplattform Buggy (Radfahrzeug)

Weiterentwicklung der Roboterplattform Buggy (Radfahrzeug)

Aufgabenstellung


Das Ziel dieser Arbeit ist die Inbetriebnahme der Roboterplattform Buggy in ihrer aktuellen Konfiguration. Dazu soll ein Diagnoseprogramm für den Selbsttest des Systems implementiert werden. Weiterführend soll dadurch auch die Funktionalität der Hardware, insbesondere des Buggy-Basisboards, überprüft werden. Falls sich die Notwendigkeit von Hardware-Modifikationen ergibt, sollen diese an der bestehenden Hardware durchgeführt werden. Daraufhin soll die Schaltung auf Grundlage der gesammelten Erkenntnisse überarbeitet werden. Abschließend ist es das Ziel, ein Programm für den autonomen Fahrbetrieb zu konzipieren und zu implementieren. Damit soll die gemeinsame Funktion aller Systembestandteile unter zentraler Steuerung durch den Mikrocontroller demonstriert werden.

Durchführung


Die Arbeit beschreibt die Inbetriebnahme des Systems, einschließlich der Entwicklung eines Diagnoseprogramms zum Selbsttest. Weiterhin werden die vorgefundenen Schaltungsfehler und die Testergebnisse erläutert. Auf dieser Grundlage wird anschließend das Design des neuen Buggy-Basisboards thematisiert. Abschließend wird der entwickelte und implementierte Algorithmus für den autonomen Fahrbetrieb erläutert.

Fazit


Innerhalb dieser Arbeit wurde die Roboterplattform Buggy erstmals vollständig in Betrieb genommen und anschließend überarbeitet. Im Zuge dessen entstand das Buggy-Basisboard V3.0. Nachdem einzelne Komponenten durch andere Module ersetzt und kleinere Änderungen an der Schaltung vorgenommen wurden, konnte die fehlerfreie Funktion der Hardware durch das Diagnoseprogramm bestätigt werden. Im Rahmen der Hardware-Entwicklung wurden die schaltungstechnischen Fehler behoben und ein Re-Design des Platinenlayouts durchgeführt. Daraufhin wurde ein autonomes Fahrprogramm implementiert, wodurch die Demonstration des gemeinsamen Zusammenwirkens aller Systembestandteile gelang. Abschließend lässt sich festhalten, dass mit dieser Arbeit die Grundlagen geschaffen werden konnten, um die Roboterplattform Buggy zukünftig mit weiteren (umfangreicheren) autonomen Fahrprogrammen betreiben zu können.

Ausblick


Bei der Weiterentwicklung des Systems sollte mit der Implementierung weiterer Sicherheitsfunktionen begonnen werden. Eine zusätzliche Task, welche ständig die Neigung das Fahrzeuges, den Akkustand, sowie den Notstopp durch das Keypad überwacht, böte sich dafür an. Durch eine Überarbeitung des Fahrwerks könnte der Wendekreis des Fahrzeugs verringert werden, sodass das System beim Navigieren in Engstellen weniger Rangiervorgänge benötigt. Hilfreich wäre auch ein Regelkreis zur Anpassung der Motordrehzahl. Auch das gezielte Navigieren sollte zukünftig im Fokus stehen.

Sascha Albrecht, Juni 2012