4-Rad Antrieb ohne Lenkung

4-Rad Antrieb ohne Lenkung - Panda

Projektname: FTW-4WD4

Beschreibung:

Dieses Fahrzeug wurde von Grund auf selber entwickelt und gefertigt. Das Fahrzeug wird wie ein Kettenfahrzeug dadurch gelenkt, dass die Räder mit unterschiedlicher Geschwindigkeit bewegt werden. Es ist damit auch möglich Drehungen auf der Stelle durchzuführen, wodurch das Navigieren leichter ist als bei einer normalen Lenkung.

Mithilfe dieser Plattform werden im Rahmen von Abschlussarbeiten Untersuchungen über Multiprozessorsysteme, autonome Navigation und die Erkennung der Umwelt (Kartenerstellung) durchgeführt. Um Synergien zu nutzen, werden hier unter anderem die gleichen Platinen und Controller eingesetzt wie bei unserem großen Kettenfahrzeug Rumbler.

Dieses Fahrzeug ähnelt sehr stark den Speedy-Robotern, die in der Robotik-Lehrveranstaltungen eingesetzt werden. Aufgrund seiner größeren Bauweise besteht ausreichend Raum zur Verfügung um komplexere Steuerungen und Sensoren unterzubringen. Seinen Namen hat der Panda von dem Mission Controller. Für diese Aufgabe soll ein Panda-Board mit Linux eingesetzt werden.

Hardware-Design

Die mechanische Plattform für das Fahrzeug wurde am Rechner mittels Autodesk Inventor entwickelt und geplant. Anhand dieser Pläne konnten dann die benötigten Bauteile gefertigt werden. Gleichfalls konnte so der Einbau der Elektronik geplant werden. Damit wird beispielsweise ermöglicht die Längen der Kabel im Voraus berechnen zu lassen. Ebenfalls können so bereits vor der Fertigung Probleme mit der Platzierung erkannt und behoben werden.

 

Controller:

  • STM32 (Cortex M3) Microcontroller für die Fahrtreglung
  • NXP LPC1778 (Cortex M3) Microcontroller für die Interprozessorcommunikation
  • STM32 (Cortex M3) Microcontroller für die Verarbeitung von Sensorinformationen
  • Sabertooth 2x25A Motorcontroller
  • Pandaboard (Cortex A9) für die Aufnahme der Laser Entfernungsdaten, GPS und Wegeplanung

Sensoren:

  • Hokuyo URG-04LX Laserentfernungsmesser
  • Ultraschallsensoren
  • GPS Empfänger
  • Kompass mit Lagesensor
  • Gyroskop
  • 2x Hall Sensoren für die Wegstreckenmessung in den Motoren
  • Spannungsüberwachung
  • Strommessung

Kommunikation:

  • Graupner 2,4 GHz Fernbedienung für die Notabschaltung und Fernsteuerung
  • CAN Kommunikation zwischen den einzelnen Mikrocontrollern
  • TCP/IP für die Kommunikation zwischen Controller und Pandaboard
  • Serielle Kommunikation zwischen Pandaboard und Laser Entfernungsmesser

Antrieb:

  • 4x 24 V Getriebemotoren (je 1,6 Nm; 126 RPM)

Spannungsversorgung:

  • 2x 12V  Akku

Sonstiges:

  •  WLAN Router
  • 3,2" Farb-Touchscreen
  • USB-Interface (für Datenablage)