Zonda - ein GPS-gesteuertes Fahrzeug

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Endlich kann ich Euch mein erstes Roboter-Fahrzeug vorstellen. Ich habe es Zonda benannt - nach einem Wind in Argentinien.

Aufbau: Sperrholz und Holzleisten für den Rahmen. Balsaholz für die Abdeckung. Das Holz ist lackiert bzw. mit Bügelfolie bespannt. Der Motor - ein Speed-Gear 700 BB - treibt es über einen Propeller an. Das Fahrwerk ist aufgebaut wie bei einem Modellflugzeug. Hinten zwei Räder über 4mm Federstahl aufgehängt und vorn ein lenkbares Bugrad, das über einen Servo gesteuert ist.

Sensoren: Bis jetzt ist der einzige aktive Sensor das GPS. Weiterhin habe ich eine IMU und ein Windrad eingebaut, deren Daten aber noch nicht verarbeitet werden. Geplant ist weiterhin ein Polaroid-Ultraschall-Sensor.

Steuerung: Das Fahrzeug kann klassisch ferngesteuert werden. Über die Fernsteuerung kann es in den autonomen Modus versetzt werden. Dies geschieht mit einem Servo-Umschalter, den ich für diesen Zweck entwickelt habe. Im autonomen Modus wird das Fahrzeug von einem kleinen Controllerboard gesteuert, dessen Herzstück ein Gumstix-Rechner ist. Auf diesem läuft ein 2.6er Linux mit 200 MHz. Über eine RS232-Buchse kann man sich auf dem Rechner einloggen und Programme starten.

Was tut es: In einer Datei sind Anweisungen hinterlegt, die das Programm abarbeiten soll. Z.B. "speed 8" zum Festlegen der Geschwindigkeit oder "goto 49.814011 8.760221" zum Anfahren eines bestimmten Punktes. Wird das Programm gestartet, prüft es erst, ob der GPS-Empfang ausreichend ist und steuert dann die Servos entsprechend an. Für die Geschwindigkeitsregelung nutze ich einen PI-Regler, für die Lenkung einen P-Regler.

Heute habe ich den ersten Test gemacht. Leider waren die Bedingungen im Freien nicht optimal, wie man auf dem dritten Bild sehen kann. Das Fahrzeug kann schon selbständig die vorgegebene Geschwindigkeit halten, hat aber noch Probleme, den Zielpunkt zu finden - es fährt nicht darauf hin, sondern davon weg Aber das Problem finde ich noch

Theoretisch müsste es ca. 30 km/h schnell werden, aber ab 15 km/h wird es instabil und schleudert plötzlich um die eigene Achse. Das liegt vermutlich daran, dass der Schwerpunkt zu weit hinten und die Hinterräder zu nah am Schwerpunkt liegen.

Für die Entwicklung - besonders für die Programmierung der Regler - war mir das RN-Wiki sehr hilfreich. Vielen Dank an die Autoren.

Gruß, Achim.