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BSc in MaschinentechnikBIBEBUVAModulare Antriebseinheit für M-RobotMechatronik / Betreuer: Prof. Roland Hungerbühler, Prof. Daniel Lanz, Prof. Walter GüllerExperten: Felix Scheuter, Dr. Dietmar KramerWarum ist die Modularität in der Industrie wichtig? Was bedeutet modular? Die Antwort ist einfach! Das Radsoll nicht immer neu erfunden werden. Durch das Baukastensystem ist man auf dem Markt konkurrenzfähig.M-Robot ist ein Projekt des Fachbereiches Maschinentechnik an der Berner Fachhochschule TI. Es soll einautonomer, mobiler Roboter in sechs zeitgleichen Thesisarbeiten zum Getränkeservieren für die Tech-Days2012 entstehen. Selbstverständlich ist der Aufbau des Antriebes modular zu erstellen, um in weiteren Projektendas System verfeinern zu können.ZielZu entwickeln ist ein Roboterantriebmit gegebener Radanordnung,womit das Fahren einer Kurvemöglich ist. Hierbei ist eszwingend, dass beide Räder mitunterschiedlicher Geschwindigkeitdrehen. Die Antriebseinheit bestehtaus Schrittmotoren mit denentsprechenden Steuerungen vonder Firma Nanotec. Die übergeordneteKommunikation mit demMikrocontroller soll via CAN-Buserfolgen. Die Software ist mitder Entwicklungsumgebung Coo-Cox für den Stellaris-Kit EKS-LM3S9B92 von Texas Instrumentszu implementieren. Zur Programmierungdes Regelungskreises istmit dem Real-time BetriebssystemCoOS von CooCox zu arbeiten.UmsetzungMobile Roboter müssen häufig genaueBahnen fahren. Um dies zuermöglichen, braucht es ein raffiniertesGrundkonzept der Regelung.Der Controller muss fähigsein, Soll-Geschwindigkeiten fürdie Antriebsräder zu empfangen,um mit Hilfe der Motorensteuerungenden Regelungskreis zu schliessen.Eine übergeordnete Steuerung(z. B. Industrie PC) muss viaCAN-Bus ein Geschwindigkeitsprofilauf beide Räder schicken.Damit der Roboter seine geplanteBahn abfährt, vergleicht der Controllerseine Soll- und Istgeschwindigkeit.Bei Abweichungen werdendie Räder einzeln beschleunigtoder verzögert. Die Stellgrössewird an die Motorensteuerung alsFrequenzsignal übergeben. Somitlässt sich je nach Gelände, Oberflächenunebenheiten,Schlupf derRäder oder Lasten auf dem Roboterdie Geschwindigkeit beiderRäder regeln.ResultatDie Antriebsplattform ist aufgebautund ausgetestet. Der Roboterkann sich uneingeschränkt bewegen.Sogar eine elegante Kurvenfahrtist mit diesem Antrieb möglich.Antonio PrinceKurvenfahrt des M-Robotersti.bfh.ch219