Autonomes Fahrzeug

Mich hat das Programmieren schon immer fasziniert. Bisher hatte ich zwar noch keinen Kontakt damit, ausser im 5. und 6. Semester, dennoch finde ich es eine wahnsinnig spannende Welt und es hat mich gepackt hier mehr Zeit aufzuwenden.

Aus diesem Grund war für mich klar, dass ich eine Diplomarbeit in diese Richtung machen werde. So entstand die Idee eines autonomen Fahrzeuges. Jedes Hindernis soll mittels Sensoren erkannt und entsprechend umfahren werden.

Beschreibung

Mein Fahrzeug besteht aus folgenden Komponenten:

- Servomotor

- Ultraschallsensor

- Infrarotsensor

- Motorentreiber

- ESP32

- DC - Motoren (+ Räder)

- Powerbank

Vorne ist der Servomotor mit dem Ultraschallsensor. Während das Fahrzeug sich bewegt, checkt der Ultraschallsensor fortlaufend die Umgebung und sendet Schallwellen aus. Bei einem Hindernis prallen die Schallwellen zurück und treffen beim Empfänger wieder ein. Mittels ESP32 wird das Signal in einen Befehl umgewandelt und an den Motorentreiber weitergesendet. Dieser wandelt den Befehl wieder um und die DC - Motoren erhalten ihren entsprechenden Befehl. Die ganze Steuerung wird mittels Powerbank betrieben. Die Infrarotsensoren auf beiden Seiten sind eine zusätzliche Sicherheitsmassnahme, damit das Fahrzeug nicht mit Hindernissen kollidiert.

Besondere Herausforderungen

Es gilt von Grund auf ein Programm zu entwickeln, welches innerhalb von 8 Wochen erstellt und mit einem Prototypen getestet wird. Dies war sicher eine grosse Herausforderung für mich. Bisher hatten wir in der Schule "nur" einzelne Programme geschrieben, aber nie ein komplettes Programm mit mehreren Sensoren, die miteinander verknüpft sind. Mit ein bisschen mehr Zeit wäre sicherlich noch mehr möglich gewesen. Das Programmieren beansprucht viel Zeit und Nerven. Dies war nicht immer ganz einfach. Entstand ein Fehler, so musste dieser behoben werden, völlig egal ob ich noch Nerven hatte oder nicht. Die Lieferzeiten des Materials waren schon von Beginn nicht optimal und ich durfte noch eine Nachbestellung machen. Zum Glück habe ich aber einen Onlineshop gefunden, der sehr zügig die Ware liefert. Zudem hatte ich auch einige Hürden beim Zusammenführen der einzelnen Programme zu bewältigen. Es gab viele Probleme und Komplikationen, die es zu lösen gab.

Fazit & Reflexion

Für mich war die Diplomarbeit eine mega Erfahrung. Ich konnte sehr viel Neues lernen und meine Lehren daraus ziehen. Zudem bin ich in meiner Programmierwelt ein grosses Stück weitergekommen und habe nun ein besseres Verständnis dafür. Nur schon aus dem Grund, dass diese Arbeit sehr zeitintensiv war, ist es umso wichtiger auch die Learning daraus zu ziehen und in einem weiteren Projekt entsprechend anzuwenden und zu verbessern. Ein grosser Punkt, den ich sicherlich beim nächsten Mal angehen werde, ist die Planung. Vor allem im Bereich Programmieren hatte ich etliche Probleme. Gewisse hätte man vielleicht noch mehr verhindern können, wenn man eine noch detailliertere Planung gemacht hätte. Jedoch ist dies im Nachhinein immer einfach zu sagen. Als Abschluss habe ich ein fixfertiges Produkt entwickelt, welches funktionstüchtig ist. Einer Weiterentwicklung steht nichts mehr im Wege. Wahrscheinlich werde ich, dann komplett anders vorgehen, aber das spielt ja keine Rolle, denn im Bereich programmieren, konnte ich einen extremen Mehrwert und Lerneffekt erzielen.

Resultat

Zum Abschluss konnte ich ein Fahrzeug entwickeln, welches die Hindernisse entsprechend erkennt. Dies ist nun die erste Version meines Fahrzeuges. Eine weitere Version wird auf jeden Fall noch weiter entwickelt, aber ich denken dies wird erst im nächsten Jahr der Fall sein.

Fahrzeug Endversion

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