Der Hintergrund
Angefangen hat alles im Frühjahr 2010, als ich entschied, wieder einmal mit der Robotik anzufangen. Das größere Projekt das mir durch den Kopf spukt, wird bei Zeiten in der Kategorie Hovercraft eingang finden.
Allerdings war mir bald klar, dass das für den Anfang ein bisschen zu komplex ist – das Fahrzeug ist ziemlich träge und entsprechend schwierig ist voraussichtlich die Kollisionsvermeidung. Ganz zu schweigen von den angepeilten Umweltbedingungen – das Teil soll ja auch auf dem Wasser funktionieren…
Alles zurück auf Anfang…!
Als mir das bewusst wurde, habe ich mich entschieden, ein bisschen kleiner noch einmal anzufangen.
Das neue Ziel:
Erst einmal einen „klasischen“ Roboter zum laufen bekommen, und dann mit dem gewonnenen Wissen das Hovercraft angehen. Erklärtes Ziel dabei: möglichst viele Komponenten so gestalten, dass sie auch für das größere Projekt verwendet bzw. angepasst werden können.
Zunächst sieht der Plan vor, eine Art „Mutterplatine“ mit Spannungsstabilisierung, µC (ein ATmega32), Schnittstellen (I²C, seriell, ISP, evtl JTAG, …) und möglichst breitem Pin-Out zu erstellen, auf die dann die Sensorik und Motortreiber etc. aufgesteckt werden können. Ebenfalls Teil des ersten Schritts wird die für die Steuerung der Antriebe notwendige Elektronik (im wesentlichen ist das nur eine H-Brücke für jeden Motor), sowie ein grundlegender Software-Treiber für die Antriebe. Damit die Raupe einigermaßen geradeaus fährt, plane ich eine einfache Odometrie, indem ich Radencoder auf die beiden passiven Wellen aufsetze. Um deren Ungenauigkeit zu kompensieren wird in der Software ein Parametersatz zur Abstimmung vorgesehen, der im EEPRom abgelegt wird. Um in einem vernünftigen Maße debuggen, Steuerbefehle übertragen und die Odometrie kalibrieren zu können, ist die serielle Schnittstelle des Chips ausreichend und sollte sich einfach realisieren lassen.
Als zweiter Schritt (und vermutlich noch ein paar danach) ist die Implementierung weiterer Sensorik geplant:
Zunächst nur einige einfache Sensoren für Front und Heck zur Kollisionsvermeidung, evtl. um weitere Sensoren ergänzt, die in einem Winkel von 30° bis 45° seitlich „schielen“, um bereits in der Drehung Hindernisse zu erkennen. Außerdem würde ich gern Sensoren für Helligkeit und akustische Sensoren einbringen, damit das Fahrzeug einem Geräusch oder Lichtsignalen folgen kann – doch das ist noch Zukunftsmusik. Wenn die Sensorik dazukommt muss natürlich auch die Software mitwachsen, neben der „Logik“ muss auch hier ein Datensatz generiert werden, der die Kalibrierung ermöglicht.
Weitere Ideeen, die zum Projekt hinzukommen werden, sind aller Voraussicht nach ein Display, um die Kalibrierung zu vereinfachen, ein Funk- oder IR-Modul zur Steuerung ohne Kabel und sicher noch die eine oder andere Idee, die mir in Zukunft kommen wird.
Da ich leider auch (noch) keine Möglichkeit habe, Platinen zu ätzen, muss ich wohl oder übel zunächst auf Loch- bzw. Streifenrasterplatinen ausweichen, aber man muss ja schließlich noch Ziele für die Zukunft haben, gelle? 😉