Entwicklung eines mobilen Mini-Roboters
Zusammenfassung
Im Rahmen dieser Projektarbeit wird ein fahrbarer Mini-Roboter als Entwicklungs- und Schulungsplattform konzipiert, aufgebaut und getestet. Ausgehend von einem bestehenden Roboterkonzept entsteht eine eigenständige, mechanisch und elektrisch robuste Variante, die kostengünstig nachgebaut werden kann – Materialkosten unter 1.000 € je Exemplar.
Der Roboter verfügt über einen omnidirektionalen Antrieb mit vier Mecanum-Rädern, eine wiederaufladbare Energieversorgung mit mehreren Bordspannungen sowie eine leistungsfähige Einplatinen-Steuerung mit aktiver Kühlung. Zur Umfelderkennung ist ein 360°-LiDAR integriert; optional kann eine Tiefenkamera ergänzt werden. Die Bedienung erfolgt wahlweise per Bluetooth-Controller oder installationsfreiem Web-Interface vom Tablet.
Der mehrstöckige Aufbau aus Aluminiumplatten sorgt für einen niedrigen Schwerpunkt und einen großen Wirkbereich von LiDAR und Kamera. Externe Datenträger ermöglichen die Aufzeichnung von Fahr-, Sensor- und Betriebsdaten. Das Projekt schließt mit vollständiger Dokumentation für den späteren Serieneinsatz im Lehrbereich ab.
Beschreibung
Im Rahmen dieser Projektarbeit entsteht ein fahrbarer Mini-Roboter, der als Entwicklungs- und Schulungsplattform eingesetzt werden kann. Der Prototyp deckt alle Kernfunktionen ab; auf seiner Basis lassen sich weitere Roboter für unter 1.000 € Materialkosten replizieren. Gesucht wird ein interdisziplinäres Team aus vier Studierenden, das den Roboter vollständig konzipiert, aufbaut, in Betrieb nimmt und dokumentiert.
Arbeitspakete
- Konstruktion des mechanischen Aufbaus (mehrstöckige Aluminiumstruktur, Montage aller Komponenten mit niedrigem Schwerpunkt)
- Auswahl, Beschaffung und elektrische Integration der Komponenten (Antrieb, Energieversorgung mit DC-DC-Wandlung, Ladekonzept)
- Inbetriebnahme der Motorsteuerung und des omnidirektionalen Fahrantriebs (Mecanum-Räder, modulare Treiberplatinen)
- Integration und Test der Sensorik und Ausgabemedien (360°-LiDAR, Display, Lautsprecher, optional Tiefenkamera)
- Implementierung der Bedienschnittstellen (Bluetooth-Controller, Web-Interface, Datenspeicherung auf externem Datenträger)
- Dokumentation für den Nachbau sowie Kostenanalyse für die spätere Serienfertigung
Voraussetzungen
- Interesse an mobiler Robotik und praktischem Systemaufbau
- Grundkenntnisse aus Elektrotechnik (Schaltungsaufbau, Energieversorgung)
- Grundkenntnisse CAD
- Grundkenntnisse in Programmierung (Python oder C++ hilfreich)
Betreuung
| Rolle | Name | |
|---|---|---|
| Betreuer | Prof. Dr. Christian Pfitzner | christian.pfitzner@th-nuernberg.de |
Prof. Dr. Christian Pfitzner
Professor für Mobile Robotik
Professor für Mobile Robotik an der TH Nürnberg Georg Simon Ohm, Fakultät efi. Leiter des TTZ Nürnberger Land. Forschungsschwerpunkte in autonomer Navigation, Drohnentechnologie und Sensorfusion.