Autonome Fahrzeuge und Robotik

160904_Pololu-ZumoRobotik und autonome Fahrzeuge spielen in unserem täglichen Leben eine immer größere Rolle. Ob dies nun Mähroboter für den Garten oder auch autonom agierenden Staubsauger als Haushaltshilfe sind. Wegzudenken sind diese kleinen Helferlein aus unserem Haushalt nicht mehr.

Im Rahmen von verschiedenen studentischen Arbeiten sind Untersuchungen zum Thema

  • Autonomes Richtung finden (Lenken)
  • Spur und Grenzerkennung
  • Umgebungserkennung
  • Hinderniserkennung
  • Geschwindigkeitsregelung
  • Reaktionszeiten / Echtzeitverhalten

geplant.

In einem ersten Schritt soll eine Steuerung für einen mobilen Indoor-Roboter entwickelt werden, der eine typische Aufgabenstellung wie z.B. das autonome Fahren in einem festen Streckenabschnitt löst.

Hierzu werden wir unter anderem Modelle wie z.B. den Pololu Zumo einsetzen. Der Pololu Zumo 32U4 Roboter ist ein vielseitiger Roboter auf der Basis des Arduino kompatiblen ATmega32U4 MCU. Das Zumo 32U4 verfügt über zwei H- Brücken-Motortreiber und eine Vielzahl von integrierten Sensoren, darunter ein Paar Drehgeber für die Closed-Loop-Motorsteuerung, eine komplette inertiale Messeinheit (3 – Achsen-Beschleunigungsmesser, Kreisel und Magnetometer ), fünf abwärts geneigte Reflexionssensoren für die Linenverfolgung oder Kantenerkennung und Front- und Seitennäherungssensoren zur Hinderniserkennung. 160904_Pololu-Zumo_InterfacesDrei On-Board-Tasten bieten eine komfortable Schnittstelle für die Benutzereingabe und ein LCD-Display, ein Summer und LEDs ermöglichen es dem Roboter Feedback zu geben.

Die Programmierung des Systems geschieht mittels der bekannten Arduino-IDE. Hier können sowohl die bereits montierten Sensoren gelesen werden und die beiden Motoren gesteuert werden. Durch die Verwendung der offenen Plattform können weitere Sensoren und auch Aktoren hinzugefügt werden, die zusammen mit den bereits existierenden Basiskomponenten eine beliebig erweiterbare Plattform für Algorithmenentwicklung darstellt.

Einen ersten Einblick liefert das hier herunterzuladende Datenblatt des Pololu Zumo.