Studienprojekte

PROJEKT

MagLinX

FAKTEN

Themenfeld

Embedded Software, Automobilbus LIN, Regelungstechnik, Schaltungstechnik

Zeitraum

März 2009 - Februar 2010

FH-Studierende

Alexander Peganz, Bernhard Moser, Christian Grünbacher, Dieter Reinhardt, Florian Scherer

FH-Betreuer

Dr. Markus Pfaff

Projekthomepage

Kurzbeschreibung

In Kooperation mit einem international agierenden Robotikservohersteller wurde am Studiengang HSD im Jahre 2008 erstmals weltweit ein LIN-Bus-gesteuertes Servo realisiert. Im Projekt MagLinX wird eine Weiterentwicklung mit neuer Hard- und Software verfolgt. Die Kernkomponenten des bestehenden Designs werden durch leistungsstärkere ersetzt, was Arbeitsgeschwindigkeit und Reaktionsfähigkeit steigert und die Präzision nochmals verbessert.

DETAILS

Ausgangssituation / Motivation / Einleitung

Um die studiengangseigenen Laufroboterentwicklungen, wie den Hexapodroboter Captain Ahab zu noch leistungsfähigeren Systemen zu machen wurden am Studiengang Hardware-Software-Design ein spezielles Robotikservo mit herausragenden Leistungsmerkamalen entwickelt. Unter anderem verfügt dieses Servo über einen Kommunikationsbus, der eine erheblich engere Zusammenarbeit zwischen Servo und Steuerungssystem ermöglicht. Basis des bestehenden Servos ist ein Mikrocontroller der AVR-Familie.Die Mikrocontroller-Familie Atmel AVR ist das Zugpferd im Hause des Halbleiterherstellers Atmel. Trotz 8-Bit-Architektur zeigt sich dieser Mikrocontroller auch anspruchsvollen Aufgaben gewachsen. Seit kurzer Zeit gibt es nun eine vom AVR abgeleitete Produktfamilie, die in den kritischen Bereichen nochmals wesentlich verbesserte Leistungsmerkmale aufweist, die XMEGA-Serie.

Projektziel

Mikrocontroller der XMEGA-Familie verfügen über ein Event-System, welches die Arbeitsgeschwindigkeit für Regelaufgaben erheblich verbessert. Dieses System ist mit dem Reflex in der Biologie vergleichbar, wo ein Muskel unmittelbar durch einen sensorischen Eindruck gesteuert wird ohne, dass das Gehirn hinzugezogen werden muss. So wird die Reaktionsgeschwindigkeit gegenüber den sonst üblichen Interrupts um ein Vielfaches gesteigert. Durch den Fortschritt der Fertigungstechnologie konnte überdies die Taktfrequenz der neuen Bausteine verdreifacht werden. Eine weitere wesentliche Verbesserung ist der erheblich leistungsfähigere ADC. Im Projekt werden diese neuen Features des Mikrocontrollers zu einer weiteren Steigerung der Leistungsfähigkeit des Systems Robotikservo umgemünzt. Ziel ist es, für kommende Robotikprojekte ein Servo zur Verfügung zu haben, dass kaum noch Wünsche offen lassen wird und sich jeder denkbaren Einsatzsituation optimal anpasst.