PG-Projekt "MIPSwarm"

Vorstellung des Projekts MIPSwarm

Was machen wir überhaupt?

Im Rahmen des Master-Programms an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg hat jeder Student die Pflicht an einer Projektgruppe teilzunehmen. Diese Veranstaltung Projektgruppe umfasst eine Dauer von genau einem Jahr und simuliert einen vollständigen Entwicklungsprozess aus dem Bereich der Informatik, angefangen bei der Erstellung einer Anforderungsanalyse, resultierend aus den in der Aufgabenstellung definerten Anforderungen der "Kunden", bis hin zur Fertigstellung und Vorstellung des Produkts. Wir übernehmen dabei die gleichen Aufgaben, die auch in einem realen Unternehmen erledigt werden müssen. Dazu gehören neben der Erarbeitung der fachlichen Themen und Kompetenzen und des eigentlichen Produktes auch die selbstständige Organisation, also die Projektleitung, die Verwaltung, die Öffentlichkeitsarbeit, die Administration des Projekts und weitere Aufgaben. 

Einleitung in das Projekt

Das Thema Fortbewegung beschäftigt die Forscher und Tüftler schon seit eh und je. Verschiedenste Fahrzeuge wurden im Laufe der Jahrhunderte entwickelt und der Öffentlichkeit präsentiert. Einige davon sind aus unserem alltäglichen Leben nicht mehr wegzudenken, andere haben nie das Licht der Öffentlichkeit erreicht. 2001 stellte der Erfinder Dean Kamen sein Konzept der Mobilität in der Zukunft vor. Der Segway war geboren. Basierend auf dem Prinzip des Lage stabilen inversen Pendels sollte es die Großstädter vom zunehmenden PKW-Verkehr entlasten. Eine Person steht auf dem Gefährt und lenkt es durch die reine Gewichtsverlagerung. Inverses Pendel

Beim inversen Pendel handelt es sich um eine Standardaufgabe der Regelungstechnik zur Stabilisierung einer instabilen Regelstrecke. Ein gängiges Beispiel dafür ist ein Wagen mit einem darauf montierten inversen Pendel. Die horizontale Bewegung des Wagens beeinflusst hierbei die Pendelbewegung. Ziel ist es das Pendel zu stabilisieren.

Im Rahmen einer Masterarbeit wurde ein modularer Prototyp, der "RackBot", eines lagestabilen inversen Pendels entwickelt. Dieser soll als Ausgangspunkt der Projektgruppe dienen.

RackBot Neben der Entwicklung von drei neuen "RackBots" sowie der Erweiterung der Systemarchitektur liegt das Augenmerk auf einer robusten und fehlertoleranten Hard- und Softwarearchitektur. Das Ansprechen der Aktoren und das Auswerten der Sensorik sind, neben der Entwicklung eines effizienten Algorithmus zur Fortbewegung und zur Lokalisierung, weitere herausfordernde Bestandteile der Projektarbeit. Der Einsatz von industriellen Werkzeugen, sowie modellbasierten Entwicklungsmethodiken unterstützen die Entwicklung dieses futuristischen Roboters und bieten den Studierenden Einblicke in industrielle Arbeitsweisen.

 Vorgegebene Aufgaben und Zielsetzung

Das Ziel der Projektgruppe MIPSwarm ist die Entwicklung und der Bau dreier "RackBots" auf Grundlage des in einer Masterarbeit entwickelten Prototypen. Anschließend sollen die drei "RackBots" autonom und kooperativ ein Rendezvousmanöver durchführen und sich an einem vorher definierten Punkt zu einer kooperierenden Einheit zusammenschließen.

Zur Umsetzung der Aufgabenstellung hat die Projektgruppe u.a. folgende Aufgaben zu erfüllen

  • Einarbeitung in die Thematik der Robotik, Mechanik, Hard- und Softwareentwicklung
  • Sensorik und Aktorik
  • Analyse von Systemanforderungen
  • Entwicklung einer (verteilten) Systemarchitektur sowie passender Schnittstellen.
  • Ausführliche Dokumentation

umsetzung des Projekts

Die vorgegebene Aufgabenstellung und Zielsetzung gestatten der Projektgruppe viele Freiheiten bei der Frage wie das Projekt umgesetzt werden soll. In der ersten Phase des Projekts hat sich die Gruppe gezielt um das Finden eines geeigneten Szenarios bemüht, welches alle definierten Anforderungen beinhaltet. Entschieden hat sie sich für das Szenario in dem die drei Rackbots als Service-Einheit in einer Bar kellnern.

Allgemeine informationen

Ansprechpartner und verantwortlich für diese Veranstaltung

Prof. Dr. Werner Damm,  Abteilung Sicherheitskritische Eingebettete Systeme
Prof. Dr. Martin Fränzle,  Abteilung Hybride Systeme
Dipl.-Inform. Günter Ehmen,  Abteilung Sicherheitskritische Eingebettete Systeme
Dipl.-Inform. Stefan Puch,  Abteilung Hybride Systeme