RoLoMa

RoLoMa ist der, vielleicht wenig einfallsreiche, Name des ESE-Projekts im 4. Semester. Es ist die Abkürzung für "Robots Lost in Maze".

Projektbeschreibung

Aufgabe

Bei diesem Projekt soll ein autonomer Roboter ein Labyrinth analysieren, alle vorhandenen Abzweigungen protokollieren und diese Daten an eine zentrale Einheit senden. Die zentrale Einheit soll einen zweiten autonomen Roboter mit diesen Daten auf dem berechneten kürzesten Weg durch das Labyrinth lotsen können. Dazu muss eine Kommunikation zwischen dem Roboter und der zentralen Einheit hergestellt werden. Die oben erwähnte zentrale Einheit wird im weiteren Dokument als „Board“ bezeichnet und der autonome Roboter, aufgrund des gewählten Produkts „NIBObee“.

Details

Das Labyrinth wird eine Matrix mit vordefinierter Größe sein (z.B. 8x8) bei dem die möglichen Wege als schwarze Linie dargestellt sind. Auf dieser Linie wird sich der NIBObee bewegen. Die Aufgabe des ersten NIBObee besteht nun darin das gesamt Labyrinth abzufahren und eine Karte zu erstellen.

Beispiellabyrinth:

Diese gesammelte Information wird dann an das Board übertragen. Dort wird das Labyrinth auf einer grafischen Ausgabe dargestellt und der Benutzer kann einen beliebigen Zielpunkt für den zweiten NIBObee festlegen. Der optimale Weg wird berechnet und der zweite NIBObee über diesen Weg an das definierte Ziel geleitet.

Aufgabenteilung

An dem Projekt sind zwei Gruppen beteiligt, eine die sich um die Roboter kümmert (Gruppe NIBObee), eine zweite die die Implementierung der zentralen Einheit (Gruppe Board) vornimmt. Gemeinsam muss die Übertragungstechnik (Hardware und Protokoll) erarbeitet werden. Die Implementierung kann dann getrennt erfolgen und am Ende des Projekts ist eine gemeinsame Testphase notwendig.

Details des vorläufigen Projektplanes sind im Kapitel Zeitplan fest gehalten, vorbehaltlich projektbezogener Änderungen.

Da noch einige Festlegungen bezüglich der verwendeten Hardware und der Übertragungstechnik ausständig sind können sich im Zuge des weiteren Projektfortschritts durchaus noch Änderungen ergeben. Für alle kritischen Elemente wird so früh wie möglich auch eine alternative Lösung als Fallback vorgesehen. Das ist notwendig für den Fall, dass sich für ein Problem keine, zumindest im Rahmen dieses Semesters, realisierbare Implementierung ergibt.

Plattform

Die Plattformen der Roboter und der Kontrolleinheit sind im Folgenden aufgelistet und stehen (wenn auch teilweise nur als Bausatz) fertig zur Verfügung. Die Hardware der Kommunikationseinrichtung wird im Zuge dieses Projekts erstellt.

Roboter

Der eingesetzte Roboter ist eine NIBObee von Nicai-Systems. Dieser Roboter verfügt über einen Liniensensor der es prinzipiell ermöglicht einer kontrastreichen Linie, vorzugsweise schwarze Linie auf weißem Boden, zu folgen.

Weitere Dateils können der NIBObee-Seite entnommen werden.

Kontrolleinheit

Die Zentrale Kontrolleinheit wird auf dem vom 3. Semester bekannten LPC 2478 realisiert.

Kommunikation

Die Kommunikation der NIBObee-Roboter mit der zentralen Steuerung erfolgt über Bluetooth. Dazu wird über den auf beiden Plattformen bestehenden UART Anschluss ein Modul mit RS232-BT Umsetzung verwendet. Dieser Modul hat einen integrierten BT-Stack so dass er von µC Seite als Serielle Schnittstelle angesprochen werden kann. Die im Folgenden aufgelisteten Module kommen für die Umsetzung in Frage:

• BTM-112
• BTM-222

Der Unterschied ist hauptsächlich die Bluetooth-Klasse. In der folgenden Tabelle werden die Unterschiede als Entscheidungsgrundlage dargestellt

	BTM-112	BTM-222
Sendeleistung	Max.4dBm (Class2)	Max 18dBm (Class1)
Betriebsspannung	3,0 bis 3,6 V	3,0 bis 3,6 V
Betriebsstrom	46mA	114mA

Da wir von der höheren Sendeleistung nur profitieren können, die Module in weiterer Folge auch für andere Zwecke universell einsetzbar sein sollen und die Stromaufnahme als akzeptabel angenommen wurde ist die Entscheidung zugunsten des BTM-222 gefallen.