Besondere Lernleistung - Bau und Programmierung eines autonomen Erkundungsroboters!

[KR-500]

Hallo,

Was hat euch der Sick Sensor gekostet?

Wir, besser gesagt unsere Schule hat den Sensor gesponsort bekommen von Sick. Der Preis von dem TiM310 beläuft sich so weit ich weiß auf 1000 Euro man kann ihn zum Beispiel hier kaufen.

Könntest du etwas zur Stromversorgung insb. des Mini-ITX Board sagen? Was für einen Akku verwendet ihr? Wie werden die diversen Spannungen für das MB erzeugt? Gibt es Abschätzungen zur Akkulaufzeit?

Das Mini-ITX Board hat praktischerweise ein Netzteil mit drauf, man muss es lediglich mit 19Volt versorgen. Die 19Volt werden von einem externen Notebook Akku bereitgestellt, der hat 153Wh. Laut Zotac soll das Board um die 30 Watt verbrauchen, dann noch ein bisschen Strom für Sensoren und ARM, ich schätze der Akku wird so 3 Stunden halten. Der Akku für die Motoren (5000mAh LiPo) wird wesentlich schneller alle sein. Falls du ein ein kleines Netzteil für ein Mini-ITX Board suchst, dann schau dir doch mal das PicoPSU an.

Viele Grüße
KR-500

[KR-500]

Hallo zusammen,

da wir zurzeit Ferien haben, konnten wir ein ganzes Stück weiter arbeiten

Auf dem ARM läuft jetzt ein PID-Regler, den ich mit Hilfe der Sprungantwort eingestellt habe. Was der ARM im Moment macht, ist die Motordaten über Ethernet vom Mainboard entgegen zunehemen und dann entsprechend die Motoren anzusteuern. Außerdem ist Vorgestern das GPS-Modul angekommen, dieses wird ebenfalls schon ausgelesen. Im Moment sitze ich an dem I2C Bus, mit dem ich die Ultraschallsensoren, den Kompasssensor und den Beschleunigungssensor auslese.

Das Mainboard liest zu Zeit mit einem selbst geschriebenen Treiber die Daten des Laserscanners ein und wertet diese aus, wenn die Auswertung weiter von Interesse ist, wird mein Bruder gerne noch mehr dazu schreiben

Zum Schluss noch ein kleines Video von unserer ersten Testfahrt (http://www.youtube.com/watch?v=0ZOjZB0FD9s):

KR-500

[KR-500]

Hallo zusammen,

nachdem wir den Roboter Heute im freien fahren lassen wollten, sind wir auf ein großes Problem gestoßen. Es ist nämlich so, dass sich das Mainboard und das GPS-Modul stören, sobald das Mainboard eingeschaltet ist, springen die GPS Werte um bis zu 100 Meter An dem WLAN kann es eigentlich nicht liegen, da es die selben Störungen gibt, selbst wenn wir das WLAN komplett ausschalten (auf dem Board deaktiviern und Router ausschalten)

Hatte vielleicht jemand schon mal ein ähnliches Problem?
Liegt es vielleich daran, dass sich Mainboard und GPS-Modul die selbe Stromquelle teilen?
Hilft es vielleicht das Mainboard in ein Gehäuse zu setzen und es so abzuschirmen?

Ich hoffe einer von euch hat eine Idee Im Anhang noch ein Bild von dem aktuellen Aufbau. (Auf dem Stab montiert ist links das GPS-Modul und rechts das Kompassmodul, das Kompassmodul wird seltsamerweise nicht gestört von dem Mainboard)

Viele Grüße
KR-500

[KR-500]

Hallo zusammen,

leider geht es zur Zeit nur noch langsam voran, da wir viel für die Schule tun müssen...

Trotzdem gibt es einige Neuigkeiten, so ist die Hardware des Roboters nun fertig. Dem Mainboard ein Gehäuse zu spendieren brachte tatsächlich den Erfolg. Leider ist der Roboter nun um ein Kilo schwerer geworden, und bringt stolze 8 Kg auf die Waage.
Mittlerweile sind auch noch 3 Ultraschallsensoren und 3 Sharpsensoren angebracht. Die ermöglichen es auch noch Bereiche abzudecken, die der SICK nicht abdeckt. Außerdem sind alle Kabel nun ordentlich verlegt!
Wir arbeiten gerade an einer GUI und dem Algorithmus zum verarbeiten der GPS-Daten. Ich hoffe, dass wir bald noch ein Video zeigen können, Bilder gibt es aber jetzt schon, im Anhang ist eins von dem Roboter und auf unserem Blog (http://mjspringer.wordpress.com/) gibt es auch noch weitere Bilder.

Viele Grüße

[KR-500]

Hallo zusammen,

die GUI ist nun bald fertig, es gibt hier ein erstes Video (http://www.youtube.com/watch?v=qjU_VlUlLek) von der GUI. Der Roboter steht in dem selben Raum, wie in dem Video zuvor, in dem Video kann man schön die Daten des Laserscanners sehen. Außerdem werden noch jede Menge andere Sensordaten in der GUI angezeigt. Bis jetzt nur noch die Kompassdaten (blaue Linie), die rote Linie ist die Richtung, die von der Freiraumnavigation berechnet wird. Die GUI ist in C mit Hilfe von OpenGL und GLUT geschrieben.

Viele Grüße!

[Geistesblitz]

Also das mit deinem GUI sieht doch schon ganz vielversprechend aus
Wieso flackert die Nord-Linie eigentlich so stark, wenn er sich zu ihr hin dreht?

[KR-500]

Hi,

im Video dreht sich der Roboter nicht autonom, sondern wird von mir gedreht, dabei hab ich leider zwei mal ein bisschen zu weit gedreht In der grünen Fläche unten werden übrigens später die aktuellen Motorströme und der Stromverbauch des Mainboards angezeigt.

Viele Grüße!

[KR-500]

Hallo zusammen,

das Projekt neigt sich mittlerweile dem Ende zu und wir sind fleißig dabei unsere abschließenden Dokumentationen anzufertigen. Gegen Ende Februar bzw. Anfang März wird das Projekt von unserem Lehrer abgenommen. Die eigentliche Arbeit an dem Roboter ist nun beendet und ich bin mit der Dokumentation so weit Fertig. Wir müssen den Roboter lediglich noch einmal im freien testen, was aufgrund der Wetterverhältnisse hier nicht möglich ist...

Die Dokumentationen sind mit Latex erstellt worden und müssen zum Teil noch korrigiert werden, hier ist jedoch schon mal eine erste Version der Doku. Vielleicht endeckt ja jemand einen Fehler, in dem Fall würde ich mich freuen wenn er mir diesen mitteilt Die zweite Dokumentation über den Software Teil folgt bald. Die Dokumentation gibts hier (http://mjspringer.files.wordpress.co...elektronik.pdf) zum Download, da die Datei zu groß ist um sie direkt hochzuladen.

Viele Grüße
(weitere Infos gibts wie immer auf mjspringer.wordpress.com)

[KR-500]

Hallo zusammen,

die Dokumentationen haben wir nun Abgegeben, es steht nun nur noch die Präsentation und die mündliche Prüfung aus Wer Interesse an den Dokumentationen hat, kann sie hier finden: http://mjspringer.wordpress.com/. Beziehungsweise direkt:

• http://mjspringer.files.wordpress.co...ion_jannik.pdf - Elektronik, Microkontroller, Hardware
• http://mjspringer.files.wordpress.co...ation_mark.pdf - Programmierung, Laserscanner, Algorithmen

Ich hoffe wir können in nächster Zeit auch ein Video von dem Roboter in Aktion zeigen.

Viele Grüße!

[KR-500]

Hallo zusammen,

zunächst ein Video, in dem der Roboter immer wieder von verschiedenen Startpositionen eine bestimmte Zielkoordinate anfährt, im Rahmen der GPS-Ungenauigkeit (Kameraführung leider recht wackelig und VIdeo im Zeitraffer!):

Der GPS-Empfänger hat leider nur eine bedingte Genauigkeit und gleichzeitig mussten wir auch eine gewisse Toleranz in den Roboter einprogrammieren, damit er weiß ob er sein Ziel erreicht hat.

Bild hier  

Hier sieht man das Ganze noch einmal von oben, die anzufahrende Koordinate wurde bei Google Maps ausgelesen. Wie man sieht gibt es einen systematischen Fehler (Offset) und gleichzeitig sind die Werte nicht so genau, was an der "Dilution of Precision" liegt (Auf Wikipedia sehr gut erklärt). Weiter Informationen gibt es wie immer auf unserem Blog: mjspringer.wordpress.com.
Fragen, Anregungen und Kritik sind jederzeit wilkommen.

Viele Grüße!