Endvortrag. Christian Müller Alexander Altmann Moritz Weissenberger Daniel Hueske Nicolas Himmelmann Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders
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- Simon Holtzer
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1 Endvortrag Christian Müller Alexander Altmann Moritz Weissenberger Daniel Hueske Nicolas Himmelmann !1 Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders
2 Gliederung Organisation Wall Follower Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders Fazit Seminar Parallel einparken Hinderniserkennung!2
3 Organisation - Fazit Zeitplanung Bei der Planung für die einzelnen Aufgaben war der Zeitaufwand zu Beginn des Projekts nicht komplett ersichtlich Phasen zum Testen der Implementierung zu kurz angesetzt Teamwork Aufteilung der Aufgaben war effizient Parken wurde unabhängig vom Hindernisparcours entwickelt Parallel mehr geschafft, alle an einer Aufgabe wäre nicht möglich oder sinnvoll gewesen Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!3
4 Wall Follower - Warum Kaskadenregelung? Störung Lenkung I-Anteil im Regler langsame Reaktion bei Verwendung von Wandabstand D-Anteil im Regler Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!4
5 Wall Follower - Struktur Kaskadenregelung Störungen Sollwert P-Regler P-Regler PI-Regler + Anti-Windup Wandabstand Kurswinkel Gierrate Teilsystem 3 Teilsystem 2 Teilsystem Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!5
6 Kaskadenregelung - Sprungantwort Ohne Störung Sprungantwort Wandabstand Stellgröße Sprung Abstand zur Wand vor Sättigung nach Sättigung Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!6
7 Kaskadenregelung - Sprungantwort Mit Störung Sprungantwort Wandabstand Stellgröße Sprung Abstand zur Wand vor Sättigung nach Sättigung Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!7
8 Einparken - Am Auto Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!8
9 Einparken - Geogebra Modell Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!9
10 Einparken - Theorie Einparkvorgang in Abhängigkeit zum Wandabstand Parklückenlänge wird dynamisch mithilfe des Ultraschallsensors berechnet Pfad für minimale Parklücke setzt sich nur aus den Teilen der Wendekreise zusammen Zu kurze Parklücken werden ignoriert Konzept der Wendekurve wird auch für Hinderniserkennung genutzt Allgemeines Problem: Pfad erstellen von Punkt A zu Punkt B Zusätzliche variable Kurven zum Erreichen jedes Punktes Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!10
11 Filterung der Kinect - Medianfilter Problem mit der Kinect: einzelne, stark fehlerbehaftete Sensorwerte bei großen Sprüngen Idee: Betrachtung des Medians in einem örtlichen Fenster über mehrere Werte Aus einer Warteschlange wird der Median ermittelt und ersetzt den ursprünglichen Wert Medianfilter behält die Kanten des Tiefenbildes bei Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!11
12 Hinderniserkennung - Grundlagen Entfernungswerte der Kinect umgerechnet in den kartesischen Raum (x- und y-koordinaten) Solange kein Hindernis in Sicht ist, folgen wir mit der Regelung der rechten Wand Sobald etwas in diesem Sichtfeld erscheint, wird zunächst der Typ des Hindernisses bestimmt: Hindernis Wand Nichts Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!12
13 Hinderniserkennung - Hindernis 1. Suche nach Sprungpunkten im Scan 20cm 2. Prüfen, ob genug Platz (50cm) um den Sprungpunkt vorhanden ist 3. Zielpunkt 20cm neben den Sprungpunkt legen 4. Route berechnen 5. Route abfahren Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!13
14 Hinderniserkennung - Video Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!14
15 Hinderniserkennung - Wand 1. Verlauf der Wand bestimmen 2. Daraus den Winkel zur Wand bestimmen Schnittpunkt von Wand und x-achse bestimmen Schnittpunkt der y-achse mit der Wand Bestimmung des Winkels mittels Tangens 3. Wenn der Winkel unter 10 ist wird die Wand nicht beachtet und die Regelung übernimmt Sichtfeld Auto Wand α = 40 y 4. Abfahrt einer Kurve bis der Winkel erreicht ist x Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!15
16 Hinderniserkennung - Wand Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!16
17 Kurvenerkennung 1. Wenn das Auto rechts eine Wand erkennt, sucht es kontinuierlich nach Kurven, solange kein Hindernis erkannt wurde 2. Sobald ein Sprung in den Entfernungswerten erkannt wurde, und dieser zwischen 0.75m und 2m in y-richtung liegt, wird der Weg zur Ecke berechnet 3. Abfahren der Geraden und anschließend einer 90 -Kurve Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!17
18 Fazit - Auto Sensorik Hallsensor durch Drehgeber ersetzt, da keine verlässlichen Werte geliefert werden (vor allem bei langsamen Geschwindigkeiten) Gierwinkel, Ultraschall, Kinect benötigen geeignete Filterung Fahrgestell und Servos etwas zu schwach für den derzeitigen Aufbau Kollisionsdämpfer wären (zum Schutz der Wände) wahrscheinlich sehr sinnvoll Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders!20
19 Fachgebiet Echtzeitsysteme Team Knight Riders Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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