4-Rad Antrieb ohne Lenkung - Speedy

4-Rad Antrieb ohne Lenkung - Speedy

Projektname: FTW-4WD5

Beschreibung:

Dieser Roboter ist eine komplette Eigenentwicklung. Das Chassis wurde hier in diesem Institut geplant und gefertigt. Dieses Fahrzeug ist aus den Erfahrung mit dem Racer Roboter entstanden und löst diesen 2013 in der Ausbildung beziehungsweise im Praktikum ab.

Wie sein Vorgänger auch, erfolgt die Steuerung wie bei einem Kettenfahrzeug. Die linke und die rechte Seite können unabhängig voneinander angesteuert werden, wodurch Drehungen auf der Stelle ermöglicht werden. Im Vergleich zum Vorgänger kommt hier ein eigener Mikrocontroller für die Ansteuerung der Motoren zum Einsatz. Dieser bietet die Möglichkeit Geschwindigkeiten und Strecken autonom anzusteuern. Dadurch bleiben mehr Ressourcen für die Bewegungs- und Pfadplanung.

Der größte Unterschied in der Sensorik zum Vorgänger ist ein Laser-Entfernungsmesser, der es erlaubt einen großen Bereich um das Fahrzeug nach Hindernissen abzusuchen. Ergänzt wird er durch Ultraschall und Infrarot Entfernungssensoren um auch Hindernisse auszumachen, die für den Laser unsichtbar sind (bsp. Glas). Darüber hinaus wurden ein Hitzesensor, ein Kompass, ein Gyroskop, ein RFID Leser und eine Kamera verbaut.

Die Anzahl der Servos zum Schwenken der Sensoren wurde von 8 auf 3 verringert, was die Ansteuerung vereinfacht und auch einorm zur Verringerung des Stromverbrauchs beiträgt. Gleichfalls konnte somit der seperate Servocontroller ersatzlos gestrichen werden.

Für die Steuerung kommen jetzt zwei ARM Cortex M4 Mikrocontroller zum Einsatz. Diese sind schneller als die ARM 7 Vorgänger und besitzen eine Gleitkomma-Recheneinheit. Dadurch ergeben sich Performance Verbesserungen bei komplexen Berechnungen.

Controller:

  • ST Microelectronics STM32F407 (Cortex M4) - für die Logik
  • St Microelectronics STM32F405 (Cortex M4) - für die Motoransteuerung

Sensoren:

  • Hokuyo URG-04LX Laser Entfernungsmesser
  • 3x SRF08 Ultraschall Entfernungssensor (schwenkbar)
  • 3x Sharp GP2Y0A21YK Entfernungssensoren (schwenkbar)
  • 1x TPA81 Pyro Sensor (schwenkbar; Front)
  • 2x Motor Encoder für die Erkennung von Motorbewegungen
  • RFID Reader ID20
  • Sparkfun ITG3200 Gyroskop (Erkennung von Kippen, Neigen und Rollen)
  • Sparkfun HMC6343 Kompassmodul
  • LinkSprite JPEG Color Camera

Kommunikation:

  • Digi International XBee Pro Modul

Antrieb:

  • 4x Pololu 37Dx52L Getriebemotoren 12 V (64CPR Encoder, 200 rpm)
  • Sabertooth Motorcontroller

Spannungsversorgung:

  • 2x 7,2 V Metallhydrid Akku

Sonstiges:

  • 4x20 Zeichen LC-Display mit Keypad
  • USB Host Interface
  • SD-Karteninterface