ia-linefollower

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ia-linefollower [2025/09/23 13:28] – [Mechanisches Design] finnpappe beckmanfia-linefollower [2025/12/02 13:00] (current) – [Fahrtests und Messung mit Tracker] add csvplot beckmanf
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 ===== Interdisziplinäres Arbeiten - Linefollower ===== ===== Interdisziplinäres Arbeiten - Linefollower =====
  
-==== Worum geht es überhaupt? ====+{{ ::ialinefollower-ki.png | ia-linefollower }} 
 +Abb. 1: Der beste Linefollower der Fakultät Elektrotechnik.
  
-Ein Linefollower ist ein Fahrzeug, das einer Linie auf dem Boden folgen kann. Etwas ähnliches ist ein Labyrinthwettbewerb, bei dem ein Fahrzeug einen Weg durch ein Labyrinth (engl.: Maze) finden muss. Für beides werden nationale und internationale Wettbewerbe veranstaltet. Die Fahrzeuge sind ähnlich. Ein gute Übersicht gibt es hier:+==== Worum geht es? ==== 
 + 
 +Ein Linefollower ist ein Fahrzeug, das einer Linie auf dem Boden folgen kann (siehe Abbildung 1). Ähnlich ist ein Fahrzeug, das einen Weg durch ein Labyrinth (engl.: Maze) finden muss. Für beides werden nationale und internationale Wettbewerbe veranstaltet. Die Fahrzeuge sind ähnlich. Ein gute Übersicht gibt es hier:
  
   * [[https://ukmars.org/contests/line-follower|UKMARS: Line Follower]]   * [[https://ukmars.org/contests/line-follower|UKMARS: Line Follower]]
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   * Mathematik für die Modellierung   * Mathematik für die Modellierung
  
-immer im Hinblick auf den Linefollower betrachten.+immer im Hinblick auf den Linefollower betrachten. Im [[https://moodle.hs-augsburg.de/course/view.php?id=8712|Moodlekurs Interdisziplinäres Arbeiten für EIT]] finden sie weitere Informationen.
  
 {{ :ialf-onshape.jpg | ialf Linefollower in Onshape }} {{ :ialf-onshape.jpg | ialf Linefollower in Onshape }}
-Abb. 1: Bildschirmfoto vom Ialf Linefollower in der Onshape CAD Software+Abb. 2: Bildschirmfoto vom Ialf Linefollower in der Onshape CAD Software
  
-In Abbildung 1 ist ein Bildschirmfoto vom Linefollower in der Onshape CAD Software dargestellt. Man kann dort die verschiedenen Komponenten erkennen.+In Abbildung 2 ist ein Bildschirmfoto vom Linefollower in der Onshape CAD Software dargestellt. Man kann dort die verschiedenen Komponenten erkennen.
  
   * Getriebemotor links/rechts mit Motor, Getriebe, Felge und Reifen   * Getriebemotor links/rechts mit Motor, Getriebe, Felge und Reifen
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   * Batteriesystem mit vier AAA Zellen   * Batteriesystem mit vier AAA Zellen
   * ialightsens optischer Sensor, ialed weiße LED   * ialightsens optischer Sensor, ialed weiße LED
-  * iagabel Gabellichtschranke für Encoderräder (nicht zu sehen...) +  * iagabel Gabellichtschranken für Encoderräder (hinten, nicht zu sehen...) 
-  * Platte als Bodenplatte, Platte als Platinenhalter und Verbindungsstücke +  * Bodenplatte für die Aufnahme der Motoren, der Batterien und der Sensorik 
-  * Platten als Stütze +  * Dachplatte und Staenderplatten für die Aufnahme des Racershields 
-  * Platten als Motorhalter+  * Motorhalterungen für die Befestigung der Motoren an der Bodenplatte 
 +  * Fussplatte und Fussfrontplatte als Stütze
  
 Auf OnShape kann man das [[https://cad.onshape.com/documents/2e6bf6202a96f51fcad92a2f/w/f242cc4d13d550fcef7fdc72/e/30958b265bcd7408252e4045?renderMode=0&uiState=68d280a7296f71f52b521f66|IA-Linefollower Design in 3D]] anschauen. Die meisten Komponenten bis auf die Akkus und die Platten sind als [[ia-bausatz|Bausatz]] zusammengestellt. Auf OnShape kann man das [[https://cad.onshape.com/documents/2e6bf6202a96f51fcad92a2f/w/f242cc4d13d550fcef7fdc72/e/30958b265bcd7408252e4045?renderMode=0&uiState=68d280a7296f71f52b521f66|IA-Linefollower Design in 3D]] anschauen. Die meisten Komponenten bis auf die Akkus und die Platten sind als [[ia-bausatz|Bausatz]] zusammengestellt.
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 ==== Mechanisches Design ==== ==== Mechanisches Design ====
  
-Das mechanische Design vom  [[https://cad.onshape.com/documents/2e6bf6202a96f51fcad92a2f/w/f242cc4d13d550fcef7fdc72/e/30958b265bcd7408252e4045?renderMode=0&uiState=68d27959296f71f52b51b02c|IA-Linefollower]] wird mit OnShape auf Basis von [[https://www.architekturbedarf.de/pappe-+-papier/finnpappen/finnpappe-500-x-700-x-30-mm|3mm Finnpappe]] gemacht. Die Finnpappe wird nach ihren Entwürfen mit einem Lasercutter geschnitten. Sie können die Teile dann zusammenstecken. Im IA-Linefollower Onshape Projekt sind auch die mechanischen Modelle vom Motor und den Platinen. Damit kann man in der CAD Software überprüfen ob die Teile zusammenpassen.+Das mechanische Design vom  [[https://cad.onshape.com/documents/2e6bf6202a96f51fcad92a2f/w/f242cc4d13d550fcef7fdc72/e/30958b265bcd7408252e4045?renderMode=0&uiState=68d27959296f71f52b51b02c|IA-Linefollower]] wird mit OnShape auf Basis von 3mm Finnpappe gemacht. Die Finnpappe wird nach ihren Entwürfen mit einem Lasercutter geschnitten. Sie können die Teile dann zusammenstecken und die Platinen aufschrauben. Im IA-Linefollower Onshape Projekt sind auch die mechanischen Modelle von den Motoren und den Platinen. Damit kann man in der CAD Software überprüfen ob die Teile zusammenpassen.
  
 === OnShape === === OnShape ===
  
-[[https://www.onshape.com/de/|OnShape]] ist ein CAD Werkzeug für mechanisches Design, das direkt im Browser läuft. Man muss keine Software auf dem eigenen Rechner installieren. Dazu die [[ia-onshape|Einführung Onshape]].+[[https://www.onshape.com/de/|OnShape]] ist ein CAD Werkzeug für mechanisches Design, das direkt im Browser läuft. Man muss keine Software auf dem eigenen Rechner installieren. Dazu gibt es die  
 + 
 +  * [[ia-onshape|Einführung Onshape mit Mechanikhinweisen]]. 
 + 
 +Mit dem OnShapetool werden die Fertigungsdaten für den Lasercutter generiert.
  
 === BOM Mechanik === === BOM Mechanik ===
 +
 +Die meisten Teile sind in einem Bausatz zusammengestellt. Sie benötigen noch vier AAA Akkus, die sie optional bei uns kaufen können. Die Finnpappe für die Platten wird von uns gestellt.
  
 ^Anzahl ^Name ^Link ^Herstellernummer ^ ^Anzahl ^Name ^Link ^Herstellernummer ^
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 === Werkzeugkasten === === Werkzeugkasten ===
  
-Für den Zusammenbau des Bausatzes werden einige Werkzeuge benötigt. Dafür haben wir den [[ia-werkzeugkasten|IA-Werkzeugkasten]], der in der Hochschule zur Verfügung steht. +Für den Zusammenbau des Bausatzes werden einige Werkzeuge benötigt. Dafür haben wir den [[ia-werkzeugkasten|IA-Werkzeugkasten]]. Jede Gruppe bekommt am Anfang des Semesters einen Werkzeugkasten. Sie müssen den Werkzeugkasten am Ende des Semesters wieder abgeben.
  
 ==== Elektrisches Design ==== ==== Elektrisches Design ====
  
-Wir haben für den Linefollower vier Platinen entworfen. Alle Platinen sind kompatibel zum [[https://wiki.seeedstudio.com/Grove_System|Steckersystem Seeed Grove]]. Dazu wird noch ein Raspberry Pi Pico verwendet, der auf die Racershield Platine aufgesteckt wird. Alle Platinen wurden mit KiCad entworfen und bei JLCPCB gefertigt. Die Designdaten sind auf [[https://github.com/fredowski/ialf|github]]. Die Platinen sind+Wir haben für den Linefollower vier Platinen entworfen. Alle Platinen sind kompatibel zum [[https://wiki.seeedstudio.com/Grove_System|Steckersystem Seeed Grove]]. Dazu wird noch ein Raspberry Pi Pico verwendet, der auf die Racershield Platine aufgesteckt wird. Alle Platinen wurden mit KiCad entworfen und bei JLCPCB gefertigt. Die Designdaten sind auf [[https://github.com/fredowski/ialf|github im ialf Projekt]]. Die Platinen sind
  
   * [[ia-racershield|IA - Racershield]]: Steckplatz für Raspberry Pi Pico, zehn Seeed Grove Stecker, Motorcontroller   * [[ia-racershield|IA - Racershield]]: Steckplatz für Raspberry Pi Pico, zehn Seeed Grove Stecker, Motorcontroller
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 ==== Programmierung mit Raspberry Pi Pico und Micropython ==== ==== Programmierung mit Raspberry Pi Pico und Micropython ====
  
-Der Linefollower wird mit einem Raspberry Pi Pico Mikrocontrollerboard gesteuert. Wir programmieren den Mikrocontroller mit der Programmiersprache Mikropython. Es gibt dazu eine [[ia-programming-gs|Einführung]].+Der Linefollower wird mit einem Raspberry Pi Pico Mikrocontrollerboard gesteuert. Wir programmieren den Mikrocontroller mit der Programmiersprache Mikropython. Es gibt dazu eine 
  
-==== Fahrtests und Messung mit Tracker ====+  * [[ia-programming-gs|Einführung in Raspberry Pi Programmierung]].
  
-Wenn der Motor läuft kann man die Geschwindigkeit mit einer Videoanalyse vermessen. Dazu:+==== Fahrtests und Messung  ==== 
 + 
 +Wenn der Motor läuft kann man die Geschwindigkeit mit einer Videoanalyse mit Tracker vermessen. Dazu:
  
   * [[ia-mechanik-tracker|Geschwindigkeitsanalyse mit Tracker]]   * [[ia-mechanik-tracker|Geschwindigkeitsanalyse mit Tracker]]
 +
 +Wenn Logdaten im CSV Format vom Linefollower vorliegen, dann kann man die Daten hier plotten:
 +
 +  * [[https://www.tha.de/homes/beckmanf/lfplot/|Plot von CSV Logdaten]]
 +
 +Annahme: time in us, RadCnt Links, RadCnt rechts, lsscale, vl, vr, integr
  
 ==== Ergebnisse ==== ==== Ergebnisse ====
  • ia-linefollower.1758626930.txt.gz
  • Last modified: 2025/09/23 13:28
  • by beckmanf