INSTITUT FÜR ANGEWANDTE INFORMATIK UND FORMALE
BESCHREIBUNGSVERFAHREN
AIFB
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg ...
Sascha Friedrich:
Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs
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Einleitung
Aufbau des NXT
PC-Programm
Zus...
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Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs
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Einleitung
Film
Screenshots
SVN
Aufbau de...
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Einleitung: Film – Vorschau
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Einleitung: Screenshots – Raumabbildung I
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Aufbau des NXT
PC-Programm
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Einleitung
Aufbau des NXT
Elemente
Modul...
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Aufbau des NXT: Elemente
Aktoren
1 Motor...
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Aufbau des NXT: Module I
Modul1: Radar
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AIFB
Aufbau des NXT: Module II
Modul4: Kollis...
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Einleitung
Aufbau des NXT
PC-Programm
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Einleitung
Aufbau des NXT
PC-Programm
Au...
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PC-Programm: Aufbau I
GUI
Echtzeit Radar...
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PC-Programm: Aufbau II
Informationsverar...
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Lückenpunkte
&
Lückenlinien
Medianglättu...
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Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs
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Einleitung
Aufbau des NXT
PC-Programm
Zu...
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Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs
29 01.02.11
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Zusammenfassung & Ausblick
Zusammenfassu...
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SoftwareEngineeringPraktikumRev_final-1

  1. 1. INSTITUT FÜR ANGEWANDTE INFORMATIK UND FORMALE BESCHREIBUNGSVERFAHREN AIFB KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu Software Engineering (Praktikum) Programmierung des Lego Mindstorms NXT Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs
  2. 2. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 2 01.02.11 AIFB Einleitung Aufbau des NXT PC-Programm Zusammenfassung & Ausblick Übersicht
  3. 3. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 3 01.02.11 AIFB Einleitung Film Screenshots SVN Aufbau des NXT Das Programm Zusammenfassung & Ausblick Übersicht
  4. 4. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 4 01.02.11 AIFB Einleitung: Film – Vorschau
  5. 5. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 5 01.02.11 AIFB Einleitung: Film
  6. 6. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 6 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Anfahrtsvektor 0/0 BlueCove version 2.1.0 on winsock Found: NXT 2 Range:255.0 Range:27.0 Range:28.0 … Range:27.0 Range:27.0 Range:27.0 Sonderfall Abwaerts am Anfang richtung:true k-NEGATIV:2 richtung:true k-NEGATIV:2 NXT-Befehle werden aufgerufen Anfahrtslueckengroesse:15.64719060195324 Anfahrtslueckengroesse:2.258707580237991 Anfahrtslueckengroesse:19.17912235533945 *********Sonderfall erste Runde!************ Es gibt keine Anfahrtsluecken, die fuer den NXT geeignet sind! Daher Drehung um 180 0.0 Rotation-Keine Luecke gefunden Grad:180 Weiterscannen ...
  7. 7. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 7 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Anfahrtsvektor 1/0 Range:44.0 richtung:true k-POSITIV:2 k-NEGATIV:3 NXT-Befehle werden aufgerufen Anfahrtslueckengroesse:49.70322753276816 Anfahrtsvektor k:1 i:0 0.0 Rotation Grad:-9.391373147454829 RadialeAbstandmessung Abstand:23.87839 Translatorische Bewegung-SOLL Laenge-SOLL:40.50799048590869 AbstandmessungTranslatorisch Abstand:44.0 Translatorische Bewegung-IST Laenge-IST:40.50799048590869 RadialeAbstandmessung2 Abstand:34.0 Fand eine Kollision statt? Float-in:0.0 Rotation Grad:0.0 Weiterscannen ...
  8. 8. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 8 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Anfahrtsvektor 2/0 Range:75.0 richtung:true k-NEGATIV:2 NXT-Befehle werden aufgerufen Anfahrtslueckengroesse:70.60185591874682 Anfahrtsvektor k:2 i:0 40.50799048590869 Rotation Grad:25.285535995470454 RadialeAbstandmessung Abstand:34.0 Translatorische Bewegung-SOLL Laenge-SOLL:62.52874926949309 AbstandmessungTranslatorisch Abstand:53.0 Der Anfahrtsvektor wurde gekuerzt! Translatorische Bewegung-IST Laenge-IST:52.99999999999999 RadialeAbstandmessung2 Abstand:38.868576 Fand eine Kollision statt? Float-in:0.0 Rotation Grad:-30.49093146827029 Weiterscannen ...
  9. 9. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 9 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Anfahrtsvektor 3/0 Range:70.0 Range:70.0 Range:70.0 Range:70.0 Range:70.0 Range:70.0 richtung:true k-POSITIV:2 k-NEGATIV:3 richtung:true k-NEGATIV:2 richtung:true k-NEGATIV:2 richtung:true k-NEGATIV:2 NXT-Befehle werden aufgerufen Anfahrtslueckengroesse:51.21571890305503 Anfahrtsvektor k:3 i:0 52.99999999999999 Rotation Grad:-9.439995807373293 RadialeAbstandmessung Abstand:18.693762 Um eine Kollision zu vermeiden, wird dieser Anfahrtsvektor nicht genutzt! ...
  10. 10. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 10 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Anfahrtsvektor 3/i Anfahrtslueckengroesse:5.580449625592849 Anfahrtslueckengroesse:1.883896323180394 Anfahrtslueckengroesse:4.735217773710122 Momentaner Scanpunkt: 3 Zurueck zum letzten Scanpunkt!
  11. 11. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 11 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Rückwärts 3 → 2 Rotation-LINKS:149.50906853172972 Vorwärts:52.99999999999999 Rotation-RECHTS:154.71446400452953 Momentaner Scanpunkt: 2 Zurueck zum letzten Scanpunkt!
  12. 12. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 12 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Rückwärts 2 → 1 Rotation-RECHTS:180.0 Vorwärts:40.50799048590869 Rotation-LINKS:170.60862685254517 Momentaner Scanpunkt: 1 Zurueck zum letzten Scanpunkt!
  13. 13. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 13 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Rückwärts 1 → 0 Rotation-RECHTS:180.0 Vorwärts:0.0 Rotation-RECHTS:0.0 Anfahrtslueckengroesse:15.64719060195324 Anfahrtslueckengroesse:2.258707580237991 Anfahrtslueckengroesse:19.17912235533945 NXT ausschalten! EXIT
  14. 14. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 14 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Raumabbildung I
  15. 15. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 15 01.02.11 AIFB Einleitung: Screenshots – Raumabbildung II
  16. 16. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 16 01.02.11 AIFB Einleitung: SVN I
  17. 17. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 17 01.02.11 AIFB Einleitung: SVN II
  18. 18. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 18 01.02.11 AIFB Einleitung Aufbau des NXT PC-Programm Zusammenfassung & Ausblick Übersicht
  19. 19. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 19 01.02.11 AIFB Einleitung Aufbau des NXT Elemente Module Das Programm Zusammenfassung & Ausblick Übersicht
  20. 20. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 20 01.02.11 AIFB Aufbau des NXT: Elemente Aktoren 1 Motor – Radar & Abstandsmessung 2 Motoren - Fortbewegung Sensoren 1 Ultraschallsensor – Radar & Abstandsmessung 1 Tastsensor - Kollisionserkennung (Bluetooth-Schnittstelle) Bidirektionale Funkverbindung PC ↔ NXT NXT-Haupteinheit & Bauelemente
  21. 21. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 21 01.02.11 AIFB Aufbau des NXT: Module I Modul1: Radar Parallele Motorbewegung und Sensornutzung Radar2-Klasse (Runnable1) Modul2: Fortbewegung Tripod Driver-Klasse Modul3: Bluetooth-Kommunikation Steuerung: PC → NXT Sensorwertübergabe: NXT → PC Communication-Klasse (Runnable2)
  22. 22. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 22 01.02.11 AIFB Aufbau des NXT: Module II Modul4: Kollisionserkennung Kollisionserkennung (Runnable3) Präventiver STOP & Speicherung der zurückgelegten Distanz Wertübergabe an die Schnittstelle NXT → PC Modul5: Abstandsmessung Abstandsmessung 90°- Kegelmessung (tranlatorische Bewegung) 270°- Kegelmessung (rotatorische Bewegung) Wertübergabe an die Schnittstelle NXT → PC
  23. 23. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 23 01.02.11 AIFB Einleitung Aufbau des NXT PC-Programm Zusammenfassung & Ausblick Übersicht
  24. 24. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 24 01.02.11 AIFB Einleitung Aufbau des NXT PC-Programm Aufbau Ablauf Zusammenfassung & Ausblick Übersicht
  25. 25. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 25 01.02.11 AIFB PC-Programm: Aufbau I GUI Echtzeit Radarbild & Parametereingabe Grafische Auswertung Ergebnis-Raumabbildung Informationsverarbeitung-Grafik Radarbilderstellung (Echtzeit) Radarbildauswertung Sensorwertbereinigung → Median Schnittmenge Informationstransformation(Lücken, Anfahrtslücken, Anfahrtsvektoren) Raumabbildung
  26. 26. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 26 01.02.11 AIFB PC-Programm: Aufbau II Informationsverarbeitung-Befehle Robotersteuerung Kollisionsvermeidung Bluetooth Schnittstelle NXTKommunikation Datenspeicherung DynamicDataStore (RAM)
  27. 27. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 27 01.02.11 AIFB Lückenpunkte & Lückenlinien Medianglättung (Ausreißer)Anfahrtslücken PC-Programm: Ablauf Medianglättung (Ausreißer) Radarbilderstellung (Echtzeit) Schnittmenge Nächste Iteration Raumabbildung (Koordinatentrans.) Anfahrtsvektoren Anfahrtsvektorwahl & Rückwärtsschritt NXT-Befehle NXT-Com.
  28. 28. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 28 01.02.11 AIFB Einleitung Aufbau des NXT PC-Programm Zusammenfassung & Ausblick Übersicht
  29. 29. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 29 01.02.11 AIFB Zusammenfassung & Ausblick Zusammenfassung: Ungenauigkeiten: Servomotor, Ultraschallsensor, Zahlenbereiche! Es gilt die richtigen Lücken zu finden (Radarschatten)! Geschwindigkeit vs. Genauigkeit (Radar) Es muß ein Tastsensor zur Sicherheit eingesetzt werden! Es gibt viele Einstellmöglichkeiten für die Parameter! Problemfall: Ecke! Ausblick: Optimierung der Baustruktur und des dynamischen Verhaltens Weitere Filter für die Sensorwerte Speicherung nicht nur im RAM Verbesserung der Stream-Kommunikation Verb. der Kollisionserkennung u. Abstandsmessung (hinten)
  30. 30. Sascha Friedrich: Raumabbildung mittels eines NXT-Radarfahrzeugs 30 01.02.11 AIFB Ich danke für Ihre Aufmerksamkeit!

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