Diplomarbeit - Labor für künstliche Intelligenz - Fachhochschule ...

Inhaltsverzeichnis
2.4 Kinematik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.5 Energieversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.5.1 Netz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.5.2 Akku/Batterien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.5.3 Solar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.5.4 Brennstoffzelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3 Roboterdesign 17
3.1 Anordnung der Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.2 Gehäuse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
3.3 Kosten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4 Roboterprogrammierung 19
4.1 Funktionen der AKSEN-Bibliothek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2 Erstes Programm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4.3 Weltmodell-Architektur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.4 Subsumtionsmethode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.5 Prozesse und Multitasking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.6 Spezieller Roboterbefehlssatz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.6.1 Bewegungsbefehle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.6.2 Konfigurationsbefehle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.6.3 Verhaltensbefehle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.7 Regelkreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.7.1 P-Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.7.2 PI-Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.7.3 PID-Regler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.8 Positionierung und Orientierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.8.1 Encoder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.8.2 Kompass . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.8.3 GPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
5 Tutorial Teil 1: Bauanleitung eines AMS 32
5.1 Konzeption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.1.1 Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5.1.2 Stabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5.1.3 Schwerpunkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.2 Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
5.3 mechanischer Aufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3.1 Motorwahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3.2 Getriebewahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3.3 Radwahl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.4 Wahl der Antriebsart . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
V