AlphaBot: Gesteuerte Fahrt: Unterschied zwischen den Versionen

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'''Autor:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider| Prof. Dr.-Ing. Schneider]]<br>
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'''Modul:''' Praxismodul I<br>
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== Inhalt ==
== Inhalt ==
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* Autonome Mobile Roboter müssen zur Erfüllung von Aufgaben im Raum navigieren. Der einfachste Weg ist über Odometrie. In dieser Lektion fahren wir feste Figuren im Raum ab.
== Lernziele==
== Lernziele==
Nach Durchführung dieser Lektion können Sie
Nach Durchführung dieser Lektion können Sie
*  
* Ihren Roboter eine vorgegebene Strecke geradeaus fahren lassen.
* Ihren Roboter eine vorgegebenen Kurve fahren lassen.
* Ihren Roboter auf der Stelle um einen vorgegebenen Winkel drehen lassen.
* Messwerte auf dem OLED Display anzeigen lassen.
 
== Vorbereitung ==
* Planen Sie jede Aufgabe als PAP.
* Nehmen Sie das OLED Display anhand des Beispiels <code>E22_OLED_Display</code> in Betrieb.
* Ohne umfangreiche Vorbereitung werden Sie nicht zum Praktikum zugelassen.


== Versuchsdurchführung ==
== Versuchsdurchführung ==
=== Aufgabe 5.1: Lichtschranke ===
=== Aufgabe 7.1: Schleife - Fahre Dreieck ===
[[Datei:FahreDreieck.jpg|right|thumb|250px|Abb. 2: Gleichschenkliges Dreieck]]
# Erweitern Sie Ihr bisheriges Programm, um die Seiten eines Dreiecks abzufahren (vgl. Abb. 2).
# Die Seitenlänge a ist eine Variable und soll 30&thinsp;cm betragen.
# Führen Sie eine Schleife 3x aus, die aus Geradeausfahrt und Drehung besteht.
# Stellen Sie die gefahrene Strecke auf dem OLED Display dar.
 
Arbeitsergebnis: <code>fahreDreieck.ino</code>
 
{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
| <strong>Tipp 1&thinsp;</strong>
|-
| Nutzen Sie die Demos E01, E15, E22 im SVN-Verzeichnis.
|-
| Kapseln Sie Quelltext, der sich häufig wiederholt in Funktionen. Ein Beispiel hier für finden Sie unter den Beispielen E33_Unterfunktion.Wenn Sie beispielsweise das Quadrat programmieren,
programmieren Sie zwei Funktionen void <code>fahreGeradeaus(float Strecke_f32)</code>, um die Strecke a geradeaus zu fahren und void <code>dreheRoboter(float Winkel_f32)<code>, um den
AlphaBot um den Winkel <math>\Psi<math> zu drehen. Beide Funktionen können Sie anschließend in den nachfolgenden Aufgaben mit neuen Parametern wiederverwenden. Das spart enorm viel Zeit
und ist weniger fehleranfällig, wenn Sie Ihre Funktionen getestet haben. Eine Drehung im Uhrzeigersinn ist negativ.
|}
 
=== Aufgabe 7.2: Variablen nutzen ===
Der Roboter soll eine quadratische Fläche komplett abfahren, dabei wird die Kantenlänge des
Quadrats immer geringer (vgl. Abb. 1). Die Aufgabe eignet sich auch um eine komplette Fläche abzusuchen
z.&thinsp;B. um Gegenstände in einem definierten Bereich zu finden.
 
'''Arbeitsergebnis:''' <code>fahreSchnecke.ino</code>
{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
| <strong>Tipp 1&thinsp;</strong>
|-
| Nutzen Sie die Demos E01, E15, E22 im SVN-Verzeichnis.
|-
| Nutzen Sie die Ihre Funktionen aus den vorherigen Aufgaben.
|}
 
=== Aufgabe 7.3: Der Rasen von Wimbledon ===
Schreiben Sie ein Programm, das in immer gleichen Abständen parallele Bahnen mäht (vgl. Abb. 2 und Abb. 3).
[[Datei:Wimbledon.jpg |right|thumb|250px|Abb. 3: Der Rasen von Wimbledon]]
[[Datei:Wimbledon2.jpg |right|thumb|250px|Abb. 4: Parallele Bahnen]]
 
'''Arbeitsergebnis:''' <code>maeheRasen.ino</code>
 
{| role="presentation" class="wikitable mw-collapsible mw-collapsed"
| <strong>Tipp 1&thinsp;</strong>
|-
| Nutzen Sie die Demos E01, E15, E22 im SVN-Verzeichnis.
|-
| Nutzen Sie die Ihre Funktionen aus den vorherigen Aufgaben.
|}
=== Aufgabe 7.4: Nachhaltige Doku ===
* Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (<code>message</code>) in SVN.
* Halten Sie die Regeln für den [[Software_Versionsverwaltung_mit_SVN|Umgang mit SVN]] ein.
* Halten Sie die [[Medium:Programmierrichtlinie.pdf|Programmierrichtlinie für C]] und die [[Medium:Programmierrichtlinien_für_Matlab.pdf|Programmierrichtlinien für MATLAB<sup>®</sup>]] ein.
* Versehen Sie jedes Programm mit einem Header ([[Header Beispiel für MATLAB]], [[Header Beispiel für C]]).
* Kommentiere Sie den Quelltext umfangreich.
 
'''Arbeitsergebnis''' in SVN: <code>SVN Log</code>


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== Tutorials ==
== Tutorials ==
-->


== Demos ==
== Demos ==
* <code>E01_MotorenTest</code>
* <code>E15_RadInkrementalgeberFahrt</code>
* <code>E22_OLED_Display</code>
* <code>E33_Unterfunktion</code>


== Literatur ==
== Literatur ==


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→ Termine [[Einführungsveranstaltung_Informatikpraktikum_2_im_SoSe_2023|1]] [[AlphaBot:_Messdatenverarbeitung_mit_MATLAB|2]] [[AlphaBot:_MATLAB_als_serieller_Monitor|3]] [[AlphaBot: Servo ansteuern|4]] [[AlphaBot: AlphaBot:_Motoren_und_Inkrementalgeber|5]]<br>
→ Termine [[Einführungsveranstaltung_Informatikpraktikum_2_im_SoSe_2023|1]] [[AlphaBot:_Messdatenverarbeitung_mit_MATLAB|2]] [[AlphaBot:_MATLAB_als_serieller_Monitor|3]] [[AlphaBot: Servo ansteuern|4]] [[AlphaBot:_Motoren_und_Inkrementalgeber|5]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge I SoSe23|6]] [[AlphaBot:_Gesteuerte_Fahrt|7]] [[AlphaBot: Geregelte Fahrt mit Linienverfolger|8]] [[AlphaBot: Parklücke suchen|9]] [[AlphaBot: Autonomes Einparken|10]] [[AlphaBot: Programmier-Challenge II SoSe23|11]]<br>
→ zurück zum Hauptartikel: [[AlphaBot_SoSe23|Informatik Praktikum 2]]
→ zurück zum Hauptartikel: [[AlphaBot_SoSe23|Informatik Praktikum 2]]

Aktuelle Version vom 1. Mai 2023, 17:23 Uhr

Abb. 1: Der Roboter sucht schneckenförmig eine Fläche ab

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul: Praxismodul I
Lehrveranstaltung: Mechatronik, Informatik Praktikum 2, 2. Semester

Inhalt

  • Autonome Mobile Roboter müssen zur Erfüllung von Aufgaben im Raum navigieren. Der einfachste Weg ist über Odometrie. In dieser Lektion fahren wir feste Figuren im Raum ab.

Lernziele

Nach Durchführung dieser Lektion können Sie

  • Ihren Roboter eine vorgegebene Strecke geradeaus fahren lassen.
  • Ihren Roboter eine vorgegebenen Kurve fahren lassen.
  • Ihren Roboter auf der Stelle um einen vorgegebenen Winkel drehen lassen.
  • Messwerte auf dem OLED Display anzeigen lassen.

Vorbereitung

  • Planen Sie jede Aufgabe als PAP.
  • Nehmen Sie das OLED Display anhand des Beispiels E22_OLED_Display in Betrieb.
  • Ohne umfangreiche Vorbereitung werden Sie nicht zum Praktikum zugelassen.

Versuchsdurchführung

Aufgabe 7.1: Schleife - Fahre Dreieck

Abb. 2: Gleichschenkliges Dreieck
  1. Erweitern Sie Ihr bisheriges Programm, um die Seiten eines Dreiecks abzufahren (vgl. Abb. 2).
  2. Die Seitenlänge a ist eine Variable und soll 30 cm betragen.
  3. Führen Sie eine Schleife 3x aus, die aus Geradeausfahrt und Drehung besteht.
  4. Stellen Sie die gefahrene Strecke auf dem OLED Display dar.

Arbeitsergebnis: fahreDreieck.ino

Aufgabe 7.2: Variablen nutzen

Der Roboter soll eine quadratische Fläche komplett abfahren, dabei wird die Kantenlänge des Quadrats immer geringer (vgl. Abb. 1). Die Aufgabe eignet sich auch um eine komplette Fläche abzusuchen z. B. um Gegenstände in einem definierten Bereich zu finden.

Arbeitsergebnis: fahreSchnecke.ino

Aufgabe 7.3: Der Rasen von Wimbledon

Schreiben Sie ein Programm, das in immer gleichen Abständen parallele Bahnen mäht (vgl. Abb. 2 und Abb. 3).

Abb. 3: Der Rasen von Wimbledon
Abb. 4: Parallele Bahnen

Arbeitsergebnis: maeheRasen.ino

Aufgabe 7.4: Nachhaltige Doku

Arbeitsergebnis in SVN: SVN Log


Demos

  • E01_MotorenTest
  • E15_RadInkrementalgeberFahrt
  • E22_OLED_Display
  • E33_Unterfunktion

Literatur

→ Termine 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
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