Besondere Lernleistung W.A.R.C.

[Sven04]

Hi Leute,

da ich nun endlich mal Zeit finde, wollte ich euch mal meine Besondere Lernleistung, die ich während meines Abiturs im Zeitraum eines Jahres erstellt habe und vorstellen musste.

Zielsetzung des Projekts war ein, sich autonom steuerndes Fahrzeug zu konstruieren, das sich auch in unbekanntem Terrain bewegen kann.

Dabei heraus kam W.A.R.C.
http://img120.imageshack.us/img120/9389/fertigfv4.th.png (http://img120.imageshack.us/my.php?image=fertigfv4.png)

Der Name W.A.R.C. setzt sich zusammen aus Wheeled Autonomous or Radio Controlled Robot.

Nun genug zur Geschichte von W.A.R.C., sondern kommen wir zu dem Teil der euch am meisten interessieren dürfte die Technik von meinem Robot.
Das Chassis wurde aus 1,5mm Aluminium gefertigt. Die Seitenteile wurdem mir 10x10mm Aluminiumstäbern verbunden. Das Chassis selbst besteht aus zwei Teilen, die durch eine kugelgelagerte Starrachse verbunden ist und so eine Federung für den Roboter realisiert wurde. Die beiden Chassisteile beherbergen 4 Motoren, die dierekt an die Seitenwände angeschraubt wurden. Durch die Hilfe von Klingon77 wurden Achsen gefertigt, die die großen Räder mit den Motoren verbinden. Heraus kam eine Chassis mit einer Länge von 300mm und einer Breite von 300mm, dass druch die großen Reifen umkippen kann und trotzdem weiterfährt.

Nun zur Elektronik:

Im Roboter kommen 9 Sensoren zum Einsatz.
2x Ultraschallsensoren
4x Infrarotsensoren
2x Inkrementale Drehzahlgeber
1x Beschleunigungssensor (Der freundlicherweise von Analog Devices gesponsert wurde)

Um die Motoren anzusteuern wurden zwei Motortreiber Platinen erstellt, die mit einem L298 ausgestattet sind und einer immer zwei Motoren steuert.
http://img299.imageshack.us/img299/4927/motortreiberxb0.th.png (http://img299.imageshack.us/my.php?image=motortreiberxb0.png)
Motortreiber

Um genügend Rechenleistung für den Roboter bereitzustellen wurde für die Motorsteuerung und die Ansteuerung der Motortreiber eine eigene Platine entwickelt mit einem Atmega644, der die Drehzahlen auswertet und die Motoren so regelt, dass ein Durchdrehen der Räder verhindert und so immer konstant die Kraft der Motoren auf den Untergrund bringt.
http://img141.imageshack.us/img141/3135/motorsteuerungfz9.th.jpg (http://img141.imageshack.us/my.php?image=motorsteuerungfz9.jpg)
Motorsteuerung

Um die restlichen Sensoren auszuwerten und den Roboter zu steuern wurde eine Hauptplatine mit einem Atmega644 entwickelt, der mit der Motorsteuerung über TWI kommuniziert und so der Roboter auch Hindernissen schnell ausweicht.
http://img242.imageshack.us/img242/1773/hauptsteuerungmz4.th.jpg (http://img242.imageshack.us/my.php?image=hauptsteuerungmz4.jpg)
Hauptsteuerung

Die Hauptsteuerung kommuniziert über Uart mit dem Foxboard, das über W-LAN auch die Steuerung per Laptop zulässt.
http://img98.imageshack.us/img98/9688/foxboardle2.th.jpg (http://img98.imageshack.us/my.php?image=foxboardle2.jpg)
Foxboard

Nachdem alle Komponenten eingebaut waren konnte die Verkablung beginnen und es wurden ca. 8m Kabel verlegt.
http://img403.imageshack.us/img403/1420/komplettwy8.th.jpg (http://img403.imageshack.us/my.php?image=komplettwy8.jpg)
Verkablung

Nachdem der Roboter fertig war, wurde noch die Steuerungsoftware geschrieben, mit dem man den Roboter per Maus, Keyboard und Joystick den Roboter steuern kann, indem man sich zu ihm per W-Lan verbindet. Über die im Roboter eingabute Webcam kann man auch die Fahrt des Roboter am heimischne Computer verfolgen der auch den Roboter in anderen Räumen steuern, ohne dass man den Roboter sehen muss.
http://img144.imageshack.us/img144/4626/clientum8.th.png (http://img144.imageshack.us/my.php?image=clientum8.png)
Steuerung

http://img104.imageshack.us/img104/1336/joysticknj6.th.png (http://img104.imageshack.us/my.php?image=joysticknj6.png)
[i]Joysticksteuerung[/i ]

Momentan bin ich and der Erstellung einer Homepage, die ausführlicher über dieses und anderer Projekte von mir berichten wird.
Dies Page wird in 1-2Monaten unter http://system-failures.org online gehen.

Ich hoffe euch sagt mein Projekt ein bischen zu.

Gruß,
Sven

[Robotniks]

Hallo,

das ist ja mal was! Echt schön aufgebaut, Respekt!
Aber die Softwareoberfläche kommt mir irgendwie bekannt vor *g*
Kannst du mal ein Video in Youtube posten?

Grüße Ulli

[homedom]

Hi,
sieht gut aus, respekt. Ich sitz auch grad an meiner BLL, die mechanisch schon so gut wie fertig ist. Werde evtl demnächst ein Thread starten. Musstest du auch eine schriftliche Dokumentation machen? Wenn ja, wie viel Seiten umfasst diese? Und was hast du in das Projekt investiert?

gruß, homedom

[Sven04]

@Robotniks

ja das Design der Steuerungssoftware hab ich irgendwo mal gesehen und diese hat mir gefallen, dewegen habe ich diese auch bei mir so gemacht.
Videos sind momentan nicht möglich, da ich für ein neues Projekt manche Teile zu Versuchszwecken augebaut habe.

@homedom
Ja ich habe auch eine schriftliche Ausarbeitung schreiben müssen, diese werde ich dann auf meines Homepage veröffentlichen. Meine Ausarbeitung ging über 117 Din A4 Seiten und in diesem Projekt stecken ca. 600 Euro.

Gruß,
Sven

[schwerminator]

Moin,
klasse Projekt. Sehr sauber realisiert und umfassende Funktionen, super. Ich habe ebenfalls eine besondere Lernleistung im Bereich Elektronik gemacht, wobei der Vortrag noch aussteht. Wie war das bei dir? Konnten dir die Lehrer folgen? Hast du schon eine Note dafür bekommen?

Sag mal, ist die verwendung von zwei Mega644 und einem Embedded System nicht ein wenig Overkill?

[homedom]

Uiui.. 117 Seiten?!.. Bei mir sind es zur Zeit gerade mal 21 Seiten. Jedoch steckt bei mir auch nicht allzuviel Technik drin. Programmierung kommt auch noch. Bin schon sehr auf die Webseite gespannt. Verstehen eure Lehrer eigentlich was von der Materie Mikrocontroller? Mein Lehrer kennt nur den Asuro und seine Bibliothek.

gruß, homedom

[Da_Vinci13]

Hi,
Sieht echt cool aus! Wünschte mein Lehrer würde mit uns mal sowas machen!

Hast du noch ein Video??? Würde mich super über eines freuen!

Grüsse!

[schwerminator]

@Da_Vinci13: Bei der besonderen Lernleistung setzt du dir selber ein Ziel und suchst dir irgendeinen Lehrer, der das bewertet. Da findet sich doch bestimmt einer. Bei mir ist das mein Mathe-LK-Lehrer und Tutor, der einfach von der Materie begeistert ist. Ahnung hat er glaube ich nicht so viel.

[Sven04]

@schwerminator

Also von dne Lehrern aus haben wir nie sowas gemacht und folgen konnten sie nicht immer.
Hab mein Abi ja schon im Mai rum und habe auf meine Besondere Lernleinstung 15 Punkte bekommen, bei interesse könnt ihr mich auch anschreiben und ich schick euch die Doku. Ich finde die Leistungsdatem mit zwei Atmega644 und Foxboard eigentlich OK da das Foxboard die W-Lan Kommunikation und die WebCam übertragung übernimmt und bei den beiden Atmegas die Sensorauswertung und Steueraufgaben geteilt werden. Die zwei Atmegas kamen auch zum Einsatz, da ich Mehr Pins gebraucht habe und dies mit einem nur schwer zu realisieren war.


@homedom

Die Lehrer verstehen nich alles und meine 117 Seiten Doku ist ohne Quellcode der Quellcode liegt auf einer CD bei samt CAD Zeichnungen etc.


Gruß,
Sven

[just4fun]

Hi Sven,

sehr schön gemacht das Ganze!
Hast du auf dem Foxboard das Original-OS (ab Werk) genutzt oder ein anderes?

[Sven04]

Nein, ich habe nicht das ROginale genutzt, da es zu dem Zeitpunkt als ich dies bekommen habe noch kein WEBCAM und W-LAN Unterstützung gab, sodass ich mir den Kernel nach meinen Anforderungen selbst bauen musste.
Bin jetzt zur Zeit dran ein RTOS /FreeRTOS) auf dem Foxboard zu implementieren.


Gruß,
Sven

[Andun]

Moin

Ein echt tolles Objekt.

117 Seiten Doku? krass! Ich hatte meine BLL damals eigentlcih für JugendForscht gemacht und die glaub ich 15 Seiten haben den Lehreren dann auch zu 15 Punkte gereicht.

Folgen konnten mir die Lehrer bei der Programmierung nicht wirklich, aber der Physik LK Lehrer war sonst schon gut dabei.

Eine Frage zum Aufbau hätte ich auch noch: Wo dreht sich bei dir jetzt das ganze und wo führst du die Kabel durch. Also mir geht es um die Belastung an den Kabeln. Das kann man nur auf dem einen Bild, und da nicht gut erkennen.

[just4fun]

Bin jetzt zur Zeit dran ein RTOS /FreeRTOS) auf dem Foxboard zu implementieren.Verstehe.
Dann scheinst du dich ja ganz gut damit auszukennen! :-) Ich habe das Board auch und bekomme es nicht mehr geflasht, seit ich das CrisOS (http://crisos.org/dokuwiki/doku.php) geflasht hatte. Hast du da ne Idee? Da das natürlcih etwas OT ist, würde ich dann nen neuen Thread öffnen....

Kommte da nämlich nicht weiter und Support antwortet gar nicht! :-(

[Sven04]

@Andun

Als die Starrachse sitzt genau in den Mittte der zwei Hälften und ca 5cm hinter dieser Achse ist ein Schlitz in bogenform in der einen Hälfte und in der anderen ein Loch, sodass sich das kabel frei bewegen kann und mit hoch und runter geht.

@just4fun
Klar können wir mal versuchen dein Board wieder gangbar zu machen. Du kannst mich auch per PN oder per ICQ anschreiben, dann können wir mal versucehn ein Lösung zu finden .

[just4fun]

Klasse, melde mich!

[Willa]

Wirklich eine sehr besondere Lernleistung! Sieht extrem gut aus! Ich denke es wäre schon hilfreich eure Berichte/ Vorträge so zu gestalten dass euch wenigstens die Hälfte der Lehrer folgen können. Oftmals müsst ihr auch nicht zuuu sehr in Detail gehen und komplizierte Sachverhalte mit einfachen Worten beschreiben. Eure Lehrer sollten euch ja nicht eine gute Note geben weil sie denken "Hui ist der krass drauf!" sondern eher weil ihr eine spitzen Leistung erbracht habt (und dazu gehört immer eine verständliche Präsentation). Das wird von guten Wissenschaftlern auch so gemacht (nicht aber von Wissenschaftlern die sich nur profilieren wollen).

[Sven04]

Hi Willa,

das die Verstaändlichkeit erhalten bleiben soll, seh ich wie du, aber wenn der Lehrer überhaupt nicht mit Mikrocontrollern am Hut hat, ist es schwer so zu schreiben, dass alles verständlich bleibt und so gab es auch bei mir in manchen kleinen Teilen der Dokumentation Probleme dem Lehrer die verständlich zu vermitteln und trotzdem den Sachverhalt gut herauszuarbeiten.

[Sven04]

Hallo Leute,

nachdem ich über die Weihnachtsferien an meiner Hompage arbeiten konnte, ist sie jetzt auch endlich fertig. Auf der Seite findet ihr auch eine ausführliche Dokumentation meines Roboters W.A.R.C.. Zu finden ist die Homepage unter http://system-failures.org


Gruß,
Sven

[Richard]

Moin.

Ich mag jetzt eingeschüchtert durch diese echt tolle
Leistung beinahe nicht Meckern. Trotzden solltest Du
auch an Leser Dener Website denken welche ein
eingeschränktes Sehvermögen haben. Es gibt Empfelungen
über Hintergrund und Schriftfarbe in Bezug auf Lesbarkeit,
das ist nicht immer schick im Sinne des Betreibers der Site.
Aber es erleichtert das Lesen ungemein.

Ich habe jedenfalls Deine Site nach ca 5 Sekunden verlassen,
obwohl mir das Thema durchaus gefallen hat. :-( Aber wenn mir
nach 3 Sekunden die Augen schmerzen.........

Ansonsten Tolles Projeckt!

Gruß Richard

[Sven04]

Dein Kritik stimmt. Ich war jedoch froh als die Homepage erstmal online war und wollte sie euch nicht vorenthalten.


Gruß,
Sven