Modellbildung und Steuerung einer sechbeinigen Laufmaschine mit Fahrantrieb

Aufgabenstellung

Eine, am Institut für Robotik im Rahmen eines Projektseminars entwickelte, sechbeinige Laufmaschine mit Rädern soll zuerst um einen passenden Fahrantrieb erweitert werden. Es soll dabei eine möglichst kostengünstige und energieeffiziente Lösung gefunden werden. Der Fahrantrieb soll auf ebenem Gelände eine schnelle/verbrauchsarme Fortbewegung ermöglichen, während der Gehmechanismus für Flexibilität bei Hindernissen und in schwierigem Gelände sorgt.

Für die Maschine ist anschließend ein dynamisches Modell auf Subsystembasis zu erstellen, welches insbesondere das Stoßproblem beim Bodenkontakt der Beine berücksichtigt. Mit diesem Modell soll in Simulink ein Schritt im sogenannten Tripod-Gang - bei dem jeweils drei Beine für eine statisch stabile Lage sorgen, während sich die restlichen in der Schwungphase befinden - simuliert werden.

Danach sollen die Ergebnisse am fertig zusammengebauten Roboter verifiziert werden. Für die Steuerung soll anfangs Simulink in Zusammenarbeit mit dem Realtime Workshop - eventuell auch über eine drahtlose Kommunikationsverbindung - verwendet werden.

Später soll die Steuerung auch auf einem Microcontroller implementiert werden, um einen autonomen Betrieb zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang soll die Laufmaschine schließlich noch mit einer Sensorik zur Hinderniserkennung ausgestattet werden.