SDE_MTR7_Kick-Off

Lernergebnisse/Kompetenzen:

• Erlangen praktischer Erfahrungen bei der eigenständigen Entwicklung eines umfangreichen mechatronischen Systems unter Einsatz geeigneter Methoden und Werkzeuge innerhalb eines Projektteams,
• Erlangen von Kompetenzen in der Projektplanung und -leitung sowie in allgemeinen gruppendynamischen Prozessen innerhalb eines Entwicklungsteams (Teamfähigkeit),
• Erlangen von Kompetenzen in der Präsentation von Konzepten und Projektergebnissen.

Inhalt:

• Projektvorstellung für das gesamte Jahr,
• Teamfindung
• Projektplanung durch die Studierenden
• Festlegung von Meilensteinen
• Festlegung von Arbeitspaketen
• Durchführen von Aufwandsabschätzungen
• Erstellung eines Pflichtenheftes
• Bearbeitung der Arbeitspakete in kleineren Einzelteams
• Präsentation und Diskussion der Ergebnisse

Anforderung an das Praktikum im 6. Semester:

• Anforderungsmanagement
• Prototyp (dSpace DS1104, PC Hardware)
• Simulation
• Meilensteinpräsentationen
• Zwischenbericht

Anforderung an das Praktikum im 7. Semester:

• Reale Umsetzung
• Testing
• Systemabnahme
• Meilensteinpräsentationen
• Abschlussbericht

• Antriebe, Fahrtenregler und Fernbedienung (robustes Einlesen und Umschalten auf Handbetrieb)
• Einparksensorik (neuer Gyrosensor)
• Geschwindigkeitsermittlung mit Interrupts/Timer aus dSPACE inkl. Erstellung einer Pengelwandelplatine & Lichtanlage erstellen und programmieren in dSPACE
• Einparkalgorithmus (Simulation und Realität)
• Bildentzerrung und Koordinatentransformation in Fzg.-Koordinaten
• Spurerkennung aus dem Kamerabild (VR-Magic)
• Kommunikation Kamera/Laserscanner zu dSPACE (bidirektional)
• Autonome Längs- und Querregelung

Das gesamte Team ist für die Instandhaltung und

Verbesserung des Fahrzeugs zuständig.

• Status Quo ermitteln
• Verteilung der Teilaufgaben
• Teambildung
• Definition der Ziele

Durchführung

Verteilung der

Aufgabenfelder

2er Teams

Antriebe/Fahrtenregler/Fernbedienung

• robustes Einlesen der Fernbedienungssignale
• Analyse der Signale
• Analyse bisheriger Algorithmen
• Entwurf/Verbesserung des Algorithmus
• Ggf. Anpassung Ansteuerungs-/Einlesestrategie (mehrere Kanäle, etc.)
• Ansteuerung des Antriebsmotors per Fernbedienung und Funktionssoftware per Vorgabe von -1(Vollbremsung) bis 1 (Vollgas)
• Kalibrierung
• Ausnutzung aller Funktionen des Fahrtenreglers
• Übersichtliche Testseite in Control Desk
• Testfälle, Dokumentation der erfolgreichen Tests

Einparksensorik

• Inbetriebnahme der Einparksensorik mit der DS1104
• Charakterisierung der Sensorik
• Einsatz des neuen Gyro
• Optimierung der Signale
• Berechnung der gefahrenen Strecke
• Sicherstellung der Funktion
• Übersichtliche Testseite in Control Desk
• Testfälle, Dokumentation der erfolgreichen Tests

Geschwindigkeit + Blinker

• Geschwindigkeitsermittlung mit Interrupts/Timer unter Nutzung von dSPACE-Funktionen in einer s-Funktion (hardwarenahe Programmierung, Konzept vorhanden)
• Erstellung einer Pengelwandelplatine
• Platine zur Verbindung der Lichtanlage anpassen + erstellen + programmieren in Simulink, damit per Funktionssoftware ansteuerbar
• Übersichtliche Testseite in Control Desk
• Testfälle, Dokumentation der erfolgreichen Tests

Autonomes Einparken

• Simulink Simulation des Einparkvorganges
• ggf. Anpassungen des Simulink Modells
• Geradeausfahrt ohne Kamera (praktisch)
• Vermessung der Parklücken
• Auswahl der richtigen Parklücke
• Autonomes Einparken auf Tastendruck
• Sicherstellung der Funktion durch umfangreiches Testen

Bildentzerrung und KOS-Trafo

• Entzerrung des Kamerabildes
• Transformation der Bild- in Weltkoordinaten
• Transformation der Welt- in Bildkoordinaten
• Optimierung
• Automatische Kalibrieroutine für extrinsische und intrinsische Kameraparamerter
• Implementierung auf der VRMagic Kamera in C
• Sicherstellung der Funktion durch umfangreiches Testen
• Optional: DSP-Implementierung

Spurerkennung aus dem Kamerabild

• Erkennung der Fahrspur aus dem Videobild
• Robuste Lösung bei fehlenden Fahrspuren
• Berechnung und Übergabe des Spurpolynoms an die Regelung
• Implementierung auf der VRMagic Kamera in C
• Sicherstellung der Funktion durch umfangreiches Testen
• Optional: Erkennung der Stopplinie

Kommunikation

• Zusammenführen der Signale aus Kamera und Laserscanner und Versendung an die dSPACE-Karte über den RS232-BUS.
• Beidseitige Kommunikation
• Logisch nachvollziehbares Protokoll entwerfen
• Analyse der bisherigen Kommunikationskonzepte
• Entwurf/Änderung des Konzepts
• Absprache/Überprüfung mit Prof. Göbel + Hrn. Al-Suleihi
• Übersichtliche Testseite in Control Desk und Anleitung zur Verwendung
• Testfälle, Dokumentation der erfolgreichen Tests

Längsregelung:

• Konzept zur Bestimmung der Sollgeschwindigkeit überprüfen/ergänzen/umsetzen
• Regelung längs in Simulation mit PT1-Längsdynamikmodell auslegen
• Aufzeigen der WindUp-Problematik bei Verwendung eines I-Anteils bei einer PT1-Strecke
• Längsregelung am Fahrzeug

Querregelung:

• Konzept zur Bestimmung der Sollbahn überprüfen/ergänzen/umsetzen
• Parametrierung des Einspurmodells anhand von Messungen
• Regelung quer in Simulation mit Einspurmodell
• Test der Istbahn auf Plausibilität

Beide Themen:

• Übersichtliche Testseite in Control Desk
• Testfälle, Dokumentation der erfolgreichen Tests

Projektleiter

Professor haben eine Doppelrolle

• Kunde/Auftraggeber (Funktions-/ Qualitätsanforderungen, Zeiten, Kosten)
• Coach (Unterstützung in Rat und Tat)

Als Ansprechpartner wird ein PM benötigt.

Koordinationsaufgaben des PM:

• Themenverfolgung/Projektplan
• Ansprechpartner für Professoren
• Fragen/Probleme kanalysieren

Studienschwerpunkt III

Systems Design Engineering

Auszug aus dem Modulhandbuch

Organisatorisches

Termine: freitags, 12:00 - 14:30 Uhr (inkl. 15 Min. Pause),

Raum: Autonome Systeme

Modul: Studienschwerpunkt III (Praktikum 2 - Systemintegration)

im Studienschwerpunkt System Design Engineering für Mechatronik

Leitung: Prof. Schneider, Tel. 806

Sprechstunden: montag 10:30 - 11:30 Uhr

Veranstaltungsform: Praktikum (3 SWS, 3/8 des Gesamtmoduls)

Prüfungsleistung: 50% Teamerfolg, 50% Einzelerfolg

Workload des Moduls (10 ECTS):

Gesamt: 300 h

Präsenz: 120 h

Selbststudium: 180 h

Gewichtung des Praktikums: 3/8

Workload des Praktikums:

Gesamt: 112,5 h

Präsenz: 15 Termine a 3x45 Min = 34h

Selbststudium: 112,5 h - 34 h = 78,5 h

Für das Eigenstudium sind die Labore in Absprache verfügbar.

Im Praktikum ist Anwesenheitspflicht.

Bewertung:

• 50% Teamerfolg

Erreichen der Workshop-Ziele und Aufgabe

50% Einzelbewertung anhand des Fortschritts Ihres Fachthemas und dessen Dokumentation im HSHL Wiki

Ergebnis

Aufgabenstellung

Aufgaben zur nächsten Woche:

22.11.2019

17.01.2020

• Einarbeitung in das Thema
• Aktualisierung des Pflichtenheftes
• Aktualisierung der Kanban-Boards

Lastenheft gilt unverändert

Requirements Engineering

Einführungsveranstaltung

Praktikum Systemimplementierung

Praktikum Systemimplementierung

Mechatronik, 7. Semester