Entwicklung autonomer mobiler Systeme
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Verlauf der Vorlesung Sommersemester 2017
AV001.zip - Einfaches Beispiel leicht verändert aus "CameraGettingStarted" (Ketai-Beispiel) abgeleitet.AV002.zip - Zugriff auf die Pixelinformationen über PImage-Attribute und -Methoden (KetaiCamera erbt von PImage).
Material für die Lenkregelung der Elektrokutsche
MotorAnsteuernSerial33-85.zip - Arduino-Micro-Programm zur Ansteuerung der Brushless-Motoren.K1_seriell.zip - Serielle Ansteuerung des Arduino Micro (PWM-Geber) mit Processing.
K2_cam.zip - Ansteuern einer USB-Kamera mit Processing und Auslesen der Farbwerte.
Ausgangspunkt für weitere Arbeiten:
K9_OOP.zip - Processing-Programm, Übersichtliche Struktur / Einfügen von 10 Betriebsmodi möglich.MotorAnsteuernSeriell_OOP1.zip - Arduino-Programm, objektorientierte übersichtliche Struktur.
K11_OOP.zip - neuer Stand P-Regler als extraklasse Regler9.
VIDEO Kutsche, Kreisfahrt mit P-Lenkregelung und "Totmanntaster", 09.05.2017.
AVD 04.04.2016
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hallo2.zip - Zweites Arduino-Beispiel (serielle Datenübertragung Objekt-orientiert)
Bild 0-1: Titelseite des Magazins "Der Spiegel" vom 27.2.2016
Daimler-Chef Dieter Zetsche am Ende eines ausführlichen Interviews über selbstfahrende Autos mit dem Spiegel.
In den letzten Wochen ging die Einführung Autonomer Fahrzeuge, die für den Straßenverkehr tauglich sein sollen immer wieder durch die Presse. Es ging dabei oft weniger um die Technik, sondern mehr um die juristischen Konsequenzen. Perfide Horrorszenarien wurden entworfen, in denen beispielsweise der Fahrzeug-Computer die Möglichkeit hat den Fahrer zu retten, indem er in eine Menschengruppe hineinrast, oder die Menschengruppe, indem er das Fahrzeug vor einen Baum setzt und den Fahrer opfert.
Stand der Technik sind bereits Fahrassistenzsysteme, die im wesentlichen aus einem Spurhalter und einem Distanzhalter ("Distronic") bestehen. Der Spurhalter ist dabei Kamera-basiert, orientiert sich an den Leitlinien auf der Fahrbahn und stellt im Wesentlichen eine Lenkregelung dar. Der Distanzhalter verwendet typischerweise Radar, hält eine festen Abstand zum Vordermann, bzw. eine Sollgeschwindigkeit und stellt im Wesentlichen eine Geschwindigkeitsregelung dar.
distronic1.zip - Video zur Funktion der "Distronic".
distronic2.zip - Video zu "Fakten" der "Distronic".
Neues Video zum Autonomen Fahren mit der neuen E-Klasse von Mercedes.
Indem diese Systeme als Assistenzsysteme ausgewiesen werden, umgeht man die juristischen Schwierigkeiten: Nach wie vor ist der menschliche Fahrer für das Verhalten des Fahrzeugs verantwortlich. Dies äußert sich auch darin, dass sich die Assistenzsysteme in für diese uneintscheidbaren Situationen oder bei Auftreten von Problemen selbsttätig abschalten. Zudem sind die aktuellen Assistenzsysteme lediglich auf der Autobahn verwendbar und keinesfalls im Stadtverkehr.
Komplexere Assistenzsysteme, bei denen der Spurassistent auch die Bewegung der das Fahrzeug aktuell umgebenden anderen Fahrzeuge mit hinzuzieht und temporär auch bei Unterbrechen der Leitlinien funktioniert, stehen kurz vor der Markteinführung:
spurassistent.zip - Informationsvideo zum "Aktiven Spurhalte-Assistenten", Download am 23.02.2016.
Der hier dargestellte Stand der Technik wurde im Februar 2016 ermittelt.
Auf der anderen Seite gibt es schon seit langem automatische Transportsysteme innerhalb von Produktionsanlagen.
Eine der ersten Firmen, die solche Systeme bereitgestellt haben ist Savant Automation.
Videoseminar von Savant Automation.
Firmenvideo Savant.
Bild 0-2: Automatic Guided Vehicle System der Firma Savant Automation von 1958. Quelle: Ulrich, G., Fahrerlose Transportsysteme, S.2, Vieweg Wiesbaden 2011.
Hier hat man ganz andere Möglichkeiten, optimale Bedingungen für das autonome Fahrzeug herzustellen:
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Mit anderen Worten: Hat man alle Freiheiten bei der Gestaltung der Infrastruktur eines autonomen Fahrzeugs, so findet sich mit unter Zuhilfenahme der technischen Möglichkeiten der heutigen Zeit immer eine Lösung. Interessanter wird es aber, wenn die Randbedingungen in Richtung Stadtverkehr gehen.
Idee dieser Vorlesung ist es, stets von einfachen Szenarien auszugehen und schrittweise den Schwierigkeitsgrad zu erhöhen. Zu den für verschiedene Szenarien entwickelten Entwürfen für autonome mobile Systeme, soll es stets auch praktische (Teil-)umsetzungen geben.
Doch über welche Dinge sollte man etwas lernen, um autonome mobile Systeme entwickeln zu können? Die nachfolgende Mindmap soll die Grundlage für eine grobe Struktur dieser Vorlesung abgeben:
Bild 0-3: Thematische Ordnung der Vorlesung.