Im Bachelorstudiengang Informationstechnik & Systemmanagement wurde eine Software zur Steuerung eines Roboters entwickelt. Ziel war es, einen "Turtlebot3 Burger" Roboter mit einer Android Smartphone App zu steuern.
Zur Steuerung des Roboters wurde das ROS-Framework verwendet, welches am Turtlebot läuft. Es sollte eine Smartphone App entwickelt werden, welche es ermöglicht, den Turtlebot möglichst intuitiv zu steuern. Dazu wurde eine Animation eines Joysticks verwendet.
Die größte Herausforderung bestand darin, eine Verbindung zwischen dem Smartphone und dem Roboter herzustellen, um die Steuerdaten auszutauschen.
Der Turtlebot besteht aus einem Raspberry Pi, auf welchem das ROS-Framework läuft. Dieser dient zur Kommunikation mit anderen ROS Komponenten. Darauf werden die Steuerdaten entgegengenommen und an das Embedded Board weitergeleitet. Dieses übernimmt die Ansteuerung der Motoren und Sensoren, welche sich am Roboter befinden.
Für die Realisierung wurde eine Client-Server-Kommunikation entwickelt. Der Server läuft auf einem Computer mit ROS. Nachdem die App auf einem Smartphone installiert ist, kann man sich damit auf den Knoten verbinden. Die Steuerdaten werden vom Benutzer über einen animierten Joystick eingegebenen.
Die Daten werden vom Server verarbeitet, in ein ROS-Format gebracht und mithilfe des ROS-Frameworks an den Roboter gesendet. Die Ansteuerung der Motoren und Auswertung der Sensorwerte wird vom Embedded Board übernommen.
Die Smartphone App fordert den Benutzer auf die IP-Adresse des Servers einzugeben, um sich darauf zu verbinden. Wenn eine erfolgreiche Verbindung hergestellt werden konnte, erscheint der Joystick am Bildschirm und der Benutzer kann mit der Steuerung des Roboters beginnen. Der Joystick verhält sich wie ein analoger Joystick. Wenn er wieder losgelassen wird, fällt er in die Nullposition zurück und der Roboter bleibt stehen.
Die Steuerung kann in der Simulation, wie auch mit dem Turtlebot Roboter durchgeführt werden.
Facts:
Projekt-Betreuer: DI Olaf Saßnick, BSc
Typ: Bachelorprojekt
Studiengang: Bachelor Informationstechnik & System-Management
