Team: Lukas, Tom, Martin

Wir haben nun die Wippe mit Erfolg programmieren können. Dieser Quellcode wird als Vorlage für den Segway verwendet. Doch zunächst wird dafür ein Segwayroboter zusammengebaut, der sich dann von selbst auf zwei Rädern balancieren kann.

Ansatz

Wie bei der Wippe verwenden wir beim Segway ein PID-Regelungssystem. Wir verwenden den selben Skript wie von der Wippe. Der Unterschied ist, dass der Segway zwei Räder/Motor besitzt. Zuerst haben wir uns gedacht, desto tiefer der Schwerpunkt, desto leichter kann man die Stabilität halten. Dies hat sich jedoch als Nachteil bewertet. So haben wir den Schwerpunkt des Segways höher gesetzt.

Problem

Es sind fast die selben Probleme wie bei der Wippe vorhanden. Der Segwayroboter besitzt zwei Motoren, die sich jedoch je nach Abhängigkeit des Akkus weniger/stärker unterschiedlich rotieren. Hinzu kommt, dass man durch den Gyrosensor zu wenig Daten herausbekommt. Dies hat ebenfalls Auswirkungen auf die Stabilität des Segways. Zudem kommt noch dazu, dass der Segway nur auf den zwei Rädern steht. Kippt der Segway jedoch auf ein bestimmten kritischen Winkel nach vorn oder nach hinten, so ist es sehr schwer den Segway wieder zu stabilisieren.

Lösungsansatz

Man könnte an dem Segway ein zweiten Sensor anbringen und zwar einen Beschleunigungssensor. Dieser Sensor misst die Beschleunigung. So kann man die Geschwindigkeitszunahme bzw. -abnahme bestimmen. Dadurch kann man mehr Daten erfassen und können die Stabilität bzw. Balance des Segways verbessern.

Team: Tom, Martin, Lukas

Unser Ziel für dieses Semester ist es, einen Wagen zu bauen der ein in zwei Richtungen bewegliches Pendel in aufrechter Position balancieren kann.

Für die Konstruktion benutzen wir Lego Mindstorms. Um uns mit der Regelungstechnik und dem Programm NXC(Not_eXactlyC) vertraut zu machen, setzen wir uns ersteinmal kleinere Ziele.

1. Problem

Zunächst beschäftigen wir uns mit folgender Aufgabe, um NXC kennen zu lernen: Ein Roboter auf Rädern ausgestattet mit einem Lichtempfindlichen Sensor soll einer Schwarzen Linie (ca. 4cm breit) auf dem Boden folgen. Der Sensor gibt einen Wert zwischen 1 und 100 zurück wobei wir einen Wert <50 als Schwarz und >50 als Weiß interpretieren.

2.  Ansatz

Die Idee ist, dasa der Roboter(Rob) sich an einem Rand entlang bewegt und bspw. wenn er auf Schwarz ist, immer leicht nach links steuert, wenn er auf weiß ist, immer leicht nach rechts, und so immer auf der linie bleibt.

Nach einigen Versuchen haben wir festgestellt, dass wir, sobald die Geschwindigkeit richtig eingestellt ist, ein Problem mit dem Neigungswinkel bei den Kurven bekommen haben.

Fährt Rob nun nämlich eine steile Außenkurve, so braucht er sehr lange, um wieder auf die Linie zurück zu kommen. Um diesem vorzubeugen ist in dem Skript unten  ein Ansatz umgesetzt; je länger sich Rob entweder auf Schwarzen oder weißem Untergrund befindet, desto enger wird die Kurve, die er fährt.

3.   Ergebnis

Den im Beispielvideo zu sehenden Parcour haben unsere Roboter an der Außenkante entlang bewältigt. Auf der Innenseite ist eine Kurve, die mit unserem Ansatz so nicht zu lösen war. Zumindest nicht bei einer zufriedenstellenden Geschwindigkeit.

task main()

{
int r=25;
int l=-25;

SetSensorLight(S3);
int b=Sensor(S3);
NumOut(0,LCD_LINE1,b);

until(b<50){
   OnFwd(OUT_BC,60);
   b=Sensor(S3);
   NumOut(0,LCD_LINE1,b);
}

repeat(999999){
   b=Sensor(S3);

   if(b<50){
      b=Sensor(S3);
     NumOut(0,LCD_LINE1,b);
     OnFwdSync(OUT_BC,50,l);
     Wait(50);
     l=l-2;
     r=25;
   }

   else{
     b=Sensor(S3);
     NumOut(0,LCD_LINE1,b);
     OnFwdSync(OUT_BC,50,r);
     Wait(50);
     r=r+2;
     l=-25;
   }
}

}

Beispielvideo:

MVI_0001

20.12.2012