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projekte2014:giessroboter:projektplanung:bewegung_im_raum
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projekte2014:giessroboter:projektplanung:bewegung_im_raum [2014/05/21 22:26] saeffera [Beschreibung] |
projekte2014:giessroboter:projektplanung:bewegung_im_raum [2016/01/21 12:45] (aktuell) |
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| ====Beschreibung==== | ====Beschreibung==== | ||
| - | Der Roboter soll sich eigenständig im Raum bewege können. Dazu benötigt er (a) ein Antriebssystem und (b) eine Sensorik, die ihm einen Überblick über seine nähere Umgebung gibt und ihn Hindernisse ausweichen lässt. | + | Der Roboter soll sich eigenständig im Raum bewege können. Dazu benötigt er (a) ein Antriebssystem und (b) eine Sensorik, die ihm einen Überblick über seine nähere Umgebung gibt um somit die Pflanze anzusteuern. |
| Neben der mechanischen Umsetzung müssen Programmroutinen entwickelt werden, die die Sensordaten verarbeiten und die Motoren dementsprechend ansteuern. | Neben der mechanischen Umsetzung müssen Programmroutinen entwickelt werden, die die Sensordaten verarbeiten und die Motoren dementsprechend ansteuern. | ||
| + | Letztendlich muss der Roboter so robust konstruiert sein, dass er potentielle Zusammenstöße mit der Umgebung unbeschadet übersteht. | ||
| - | Das Fahrwerk soll aus zwei Antriebsrädern bestehen, die jeweils von einem separaten Motor angesteuert werden, um auch Rotationen um die eigene Achse zu ermöglichen. Ergänzt wird die Konstruktion um ein Stützrad, das frei gelagert ist und sich flexibel in alle Richtungen bewegen kann. | + | Das Fahrwerk soll aus zwei Antriebsrädern bestehen, die jeweils von einem separaten Motor angesteuert werden, um auch Rotationen um die eigene Achse zu ermöglichen. Ergänzt wird die Konstruktion um ein Stützrad, das frei gelagert ist und sich flexibel in alle Richtungen bewegen kann. Die Motoren müssen stark genug sein, um die gesamte Konstruktion in angemessener Zeit zum Zielort zu transportieren. Die Räder müssen auf allen wohnungsüblichen Untergründen ausreichend Grip haben und sehr kleine Hindernisse müssen direkt überfahrbar sein. |
| - | Die Sensorik zur Erfassung der näheren Umgebung soll entweder aus einem Ultraschall- oder Infrarotsensor bestehen. Durch sie sollen Hindernisse rechtzeitig, das heißt vor einer erfolgten Kollision, erkannt und umfahren werden. Ggf. müssen zusätzlich Drucksensoren verwendet werden. | ||
| - | ====Risikoanalyse==== | ||
| - | == Fahrwerk bauen == | ||
| - | Das Prinzip seiner Zielfindung verlangt es, dass er sich vor, zurück und um die eigene Hochachse drehen kann (3 Freiheitsgrade), um nicht zwischen Hindernissen stecken zu bleiben (Saugroboter-Prinzip). | ||
| - | Löungsansätze: | ||
| - | "Dreirad-Fahrwerk" | ||
| - | == Ortung von Hindernissen== | + | Das Zusammenführung von Fahrwerk und Sensorik auf Programmebene wird der größte Aufgabenbereich bezüglich der Bewegung im Raum. In diesem Rahmen sind vor der Implementierung vor allem Strategien für das Ansteuern eines Zieles zu erreichenn. Diese müssen sicherstellen, dass die Sensordaten richtig verarbeitet werden und der Roboter sein eigentliches Ziel nicht aus dem Auge und damit nicht die Orientierung verliert. Zudem muss gewährleistet sein, dass der Roboter sein Ziel möglichst direkt erreicht, ohne in Endlosschleifen zu verfallen. |
| - | Fragen: | + | |
| - | * Wie kommt er dem Signal näher, obwohl Hindernisse auftauchen? | + | |
| - | * Wie erkennt er ein Hindernis, wie erkennt er das Ziel? | + | |
| - | * Wie positioniert er sich richtig vor dem Ziel (Blumentopf)? | + | |
| - | Lösungsansätze: | + | Mit Robustheit sind sowohl ein Kippschutz als auch die Unempfindlichkeit der einzelnen Komponenten gegenüber Stößen gemeint. Eine Baustein für eine möglichst hohen Kippschutz ist eine sinnvolle Verteilung der Komponenten, bei der die schwersten Teile möglichst weit unten platziert werden, um den Schwerpunkt so tief wie mögich zu halten. Ebenfalls wird darauf geachtet, dass nicht alle schweren Komponenten auf einer Fahrzeugseite platziert werden und sich bspw. der Tank über nahezu die ganze Grundfläche erstreckt. Dazu soll der Roboter aus mehreren Schichten bestehen. |
| - | Infrarot, Ultraschall und Drucksensoren kombinieren | + | |
| - | + | ||
| - | == Stabilität gegen Stöße == | + | |
| - | Da sich der Roboter ohne einen festen Pfad durch den Raum bewegt, sind Kollisionen mit Hindernissen nicht zu vermeiden. | + | |
| - | Lösungsansätze: | + | |
| - | Kippschutz über die Schwerpunktverteilung ( Anordnung verschiedener Bauteile) | + | |
| - | Ein Puffer für die Stöße anbringen (z.B. Knete) | + | |
| ===Aufwand=== | ===Aufwand=== | ||
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| Programmieren:3 Wochen | Programmieren:3 Wochen | ||
| - | Testen: 2 Wochen | + | Testen: parallel zum Programmieren |
| ===Materialien=== | ===Materialien=== | ||
| 3x Räder | 3x Räder | ||
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| Kabel | Kabel | ||
| + | |||
| + | Infrarotsensor/Ultraschallsensor/Drucksensor | ||
projekte2014/giessroboter/projektplanung/bewegung_im_raum.1400703979.txt.gz · Zuletzt geändert: 2016/01/21 12:45 (Externe Bearbeitung)
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