Balancing Robot

Team: Manuel Lang, Erik Resch

Das Ziel der Diplomarbeit ist es, einen selbstbalancierenden Roboter zu entwickeln, welcher an die Technologie des weit verbreiteten Segways anlehnt. Der Roboter soll mit Hilfe eines beidseitigen Antriebs seine Lagefehlstellung kompensieren und dadurch in Balance gehalten werden. Die Information über die derzeitige Neigung soll mit einem geeigneten Lagesensor ermittelt werden. Weiters soll der Roboter über eine im Modellbau übliche Fernbedienung gesteuert werden können. Dabei soll jegliche Hardware und Software selbst entwickelt und realisiert werden. Das gesamte System soll auf Basis eines Cortex M3 aufgebaut werden. Simultan zur Regelung des Roboters sollen die Lagedaten über ein Visualisierungsprogramm auf Basis des SvVis-Protokolls dargestellt werden. Eine entsprechende Aufgabenaufteilung sowie gute Teamarbeit werden vorausgesetzt.

Zunächst wurde weitreichende Recherche im Internet betrieben, um einen groben Überblick, sowie Erfahrungen und Probleme von ähnlichen Projekten zu erhalten. Mit der darauffolgenden Bauteilauswahl, Bauteilbeschaffung sowie Aufgabenaufteilung wurde das Projekt in Angriff genommen. Parallel zur Entwicklung und Fertigung der Platinen wurde eine hardwarenahe Regelungs-Software entwickelt. Zusätzlich wurde eine SvVis kompatible Visualisierungssoftware in Java entwickelt. Auch die für die Steuerung des Roboters verwendete Modellbaufernsteuerung wurde auf die Anwendung angepasst und implementiert.
Das Ergebnis dieses Projekts ist ein selbstbalancierendes Robotersystem, welches durch eine externe Steuerung sogar in der Lage ist gewünschte Translationsbewegungen durchzuführen. Die Visualisierung aller wichtigen Lage- sowie Steuerinformationen ist Dank einer sehr benutzerfreundlichen und imponierenden Grafikoberfläche ebenfalls möglich. Zusätzliche Features wie ein Piezo und weitere Leds wurden implementiert, um den Roboter imposanter für den Benutzer zu gestalten.

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