Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen gezeigt.

--- projektesose24:lastenfreund:projektplanung [2024/06/26 14:26]
emma.galow angelegt
+++ projektesose24:lastenfreund:projektplanung [2024/06/26 15:41] (aktuell)
servet.oez [Risiken]
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 ====== Projektplanung ======
+Leon Dietrich - 0494010 \\
+Servet Öz - 397981 \\
+Amélie Knauf - 0497863
+====== Einführung ======
+Wir bauen den gepäcktragenden Roboter **"Lastenfreund"**, der mithilfe von UWB-Technologie automatisch einer Person folgt.  Zwei UWB-Sender am Roboter und ein UWB-Empfänger an der Zielperson ermöglichen mithilfe leistungsstarker Motoren eine Verfolgung dieser in Echtzeit. Des Weiteren erkennt der Roboter Verbindungsabbrüche und ggf. Kollisionen, um dann entsprechend stehen zu bleiben oder auszuweichen. Außerdem überwacht er selbst seine Akkuladung.
+====== Skizze ======
+{{:projektesose24:lastenfreund:skizze_1_.png?500|}}
+====== Ziele und Prioritäten ======
+  * Muss
+    * einer Person folgen
+    * bei Verbindungsabbruch stehenbleiben
+  * Sollte
+    * Geschwindigkeiten an Gegebenheiten anpassen
+    * Abstand halten
+    * Warnsignal bei Verbindungsabbruch
+  * Nice to have
+    * Hindernisse erkennen
+    * Anzeigen der verbleibenden Betriebsdauer
+    * Treppen und Bordsteine überwinden
+  * Weggelassen
+    * bei längerem Verbindungsabbruch zu einem sicheren Orit zurückkehren
+    * aktiv nach einem Signal suchen (zum letzten bekannten Punkt gehen)
+    * Diebstahlsicherung
+====== Szenario-Skizze ======
+{{:projektesose24:lastenfreund:szenario-skizze.png?500|}}
+====== Teilaufgaben und Arbeitspakete ======
+===== Batteriestand überprüfen =====
+Der Roboter misst den Batteriestand. Dieser wird über einen LCD-Bildschirm ausgegeben. Wenn der Batteriestand in einen kritischen Bereich fällt, gibt der Roboter einen Warnton aus und bleibt stehen.
+===== Verbindung herstellen =====
+**Falls: Verbindung erfolgreich hergestellt**
+Der Roboter muss mit nächstem Schritt weiter arbeiten.
+**Falls: Verbindung nicht hergestellt**
+Der Roboter muss still halten und versuchen, die Verbindung zu herstellen.
+===== Orten der Person =====
+Mittels 2 UWB Sendern bestimmt ein Empf¨anger die Richtung und Entfernung
+des Roboters. Der Sender wird von der Person getragen, die von dem Roboter
+verfolgt werden soll. Dazu wird der Code eines [[https://www.makerfabs.cc/article/esp32-uwb-indoor-positioning-test.html|Makerfab-Projektes]] benutzt.
+==== Übermitteln der Daten ====
+Der Empfänger sendet die Position und Entfernung der Person zum Roboter.
+Diese werden für die Fortbewegung benötigt.
+===== Fortbewegung =====
+==== Bau des Fahrgestells ====
+Der Roboter besteht aus einer Holzkiste. An dieser werden 2 angetriebene und ein frei bewegbares Rad angebracht. In der Holzkiste wird ein Zwischenboden eingebaut. Unter diesem befindet sich die Technik, die zur Funktionsweise des Roboters nötig ist. Außen am Roboter werden ein Bildschirm und die Sender befestigt.
+==== Motorsteuerung ====
+Der Roboter kann sich mithilfe von 2 Motoren bewegen. Die Steuerung der Motoren muss so genau sein, dass der Roboter sich in eine bestimmte Richtung ausrichten kann. Die Motoren werden durch einen ausreichend starken Akku betrieben.
+==== Abstand halten ====
+Der Roboter misst über die Ortung der Person den Abstand zu dieser. Je nach Abstand wird die Geschwindigkeit erhöht oder reduziert. Wenn der Roboter die Person erreicht hat, bleibt er stehen.
+===== Verbindung abgebrochen =====
+Wenn die Verbindung zum Sender abbricht muss der Roboter stehenbleiben. Mit Hilfe eines Buzzers wird ein Warnton ausgegeben
+====== Materialliste ======
+  * 3x [[https://www.amazon.de/dp/B072VQLZSL?th=1| ESP32 UWB (Ultra Wideband) Module]]
+  *  [[https://www.amazon.de/dp/B072VQLZSL?th=1|12 V Akku]] (min Kapazität: 12 Ah)
+  * Powerbank
+  *  [[https://botland.de/motortreiber-module/15819-cytron-mdd3a-zweikanaltreiber-fur-dc-16v-3a-motoren-5904422324841.html|Zweikanaltreiber für Motoren]]
+  * 2x  [[https://www.amazon.de/Mini-DC-Getriebemotor-Metall-Geschwindigkeit-
+einstellbar-Drehmoment/dp/B07GJGDGBQ|stärke Motoren]]
+  * 4x Abstandssensoren
+  * 1x Buzzer
+  * LCD Bildschirm
+  * Raspberry PI
+  * [[https://amzn.eu/d/09a319rA|Lenkrolle]]
+  * 2x [[https://eu.robotshop.com/de/products/devantech-125-mm-rad|Räder]]
+====== Risiken ======
+===== Zu hohe Ungenauigkeit beim Messen des Signals =====
+//mittlere Wahrscheinlichkeit// \\
+In diesem Fall kann der Roboter die Position des Senders nicht bestimmen. Die Verfolgung der Person wäre dann schwierig. Im Extremfall könnte der Roboter sie überhaupt nicht verfolgen. \\
+Wir müssten den Aufbau der Sender ändern oder stärkere Sender verwenden.
+===== Zu schwache Motoren, sodass sich der Roboter nicht schnell genug bewegen kann =====
+//hohe Wahrscheinlichkeit// \\
+Der Roboter kann einer schnell gehenden Person nicht folgen. Es ist auch möglich, dass der Roboter an Bordsteinkanten hängen bleibt oder Steigungen nicht bewältigen kann.\\
+Es müssten entweder stärkere Motoren oder eine andere Übersetzung des Motors verwendet werden. Dies ermöglicht entweder höhere Geschwindigkeiten oder ein höheres Drehmoment.
+===== Batterie liefert nicht genug Strom =====
+//niedrige Wahrscheinlichkeit// \\
+Der Roboter bewegt sich zu langsam. In schlimmsten Fall kann der Roboter gar nicht bewegen. \\
+Man kann das Problem lösen, indem man maximale Tragkapazität reduziert.
+===== Batterie hat zu wenig Kapazität und ist schnell leer =====
+//mittlere Wahrscheinlichkeit// \\
+Die Betriebsdauer ist sehr kurz. \\
+Es wäre möglich, eine größere Batterie zu verwenden. Eine größere Batterie erhöht jedoch das Gewicht des Roboters. Dies kann dazu führen, dass die Motoren des Roboters nicht stark genug sind und die maximale Traglast reduziert wird.
+===== Instabile Verbindung zwischen Sender, Empfänger und Raspberry Pi =====
+//mittlere Wahrscheinlichkeit// \\
+Der Roboter kann nicht wie gewünscht funktionieren.\\
+Es wäre nötig stärkere Sensoren zu finden.
+====== Zeitplanung ======
+{{:projektesose24:lastenfreund:zeitplan.png?1000|}}

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