Entwicklung eines Konzepts zur hochpräzisen Bewegungssteuerung eines mobilen Roboters

Automatisierte Notbremsassistenzsysteme (AEB – Autonomous Emergency Braking) erfordern standardisierte Testverfahren. Für die Validierung werden Dummies auf flachen Roboterplattformen (Carriern) bewegt, die eine extrem hohe Spurtreue und Wiederholgenauigkeit aufweisen müssen.

Die Hardware-Architektur des Carriers steht bereits (Raspberry Pi, STM32, IMU, Encoder). Die Herausforderung liegt nun in der Entwicklung einer robusten Regelung, die auch unter schwierigen Bedingungen (z. B. Radschlupf bei hoher Beschleunigung) präzise funktioniert. Ziel der Arbeit ist die Entwicklung und Implementierung eines "High-Precision Motion Control"-Systems. Der Ansatz verfolgt eine Sim-to-Real-Strategie: Algorithmen sollen zunächst in einer physikalischen Simulation (Webots) validiert und anschließend auf den realen Roboter übertragen werden

• Entwicklung einer Regelung, die Encoder-Daten und IMU-Signale fusioniert. Der Algorithmus soll erkennen, wenn Räder durchdrehen (Encoder-Geschwindigkeit > IMU-Geschwindigkeit) und aktiv gegensteuern, um die Spurtreue über lange Distanzen zu sichern
• Entwicklung eines Algorithmus zur intelligenten Abbildung (Mapping) der PS4-Controller-Eingaben auf die Kinematik des Fahrgestells
• Testen und Tunen der Regelungsstrategien in der bestehenden Webots-Simulationsumgebung
• Übertragung des Codes auf die Embedded-Hardware (Raspberry Pi / STM32) und finale Validierung auf dem Testgelände