Titelaufnahme

Titel
Erweiterung des Open-Source Segways
Weitere Titel
Upgrade of the Open-Source Segways
VerfasserSzidanitz, Alexander
GutachterHalter, Christian
Erschienen2015
Datum der AbgabeSeptember 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Segway / Inverses Pendel / Komplementär Filter
Schlagwörter (EN)Segway / Inverse pendulum / Complementary filter
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Adaptierung des in der Arbeit „Open Source

Segway“ [SA15] erstellten Segways. Im Zuge dieser Arbeit werden bestehende Re-

gelungs- und Filteralgorithmen verglichen und eine Auswahl daraus getroffen. Der

ausgewählte Regelalgorithmus wird für das System dimensioniert und anschlie-

ßend implementiert. Um dies zu ermöglichen wird ein mathematisches Modell des

Segways mittels physikalischer Grundgleichungen aufgestellt und anhand dieses

Modells eine Übertragungsfunktion ermittelt. Mit dieser Übertragungsfunktion wer-

den die Regelparameter für den verwendeten Regler berechnet. Diese sind die

Grundlage für Systemtests des Segways und werden weiter adaptiert. Gleichzeitig

wird der ausgewählte Filteralgorithmus an das bestehende System angepasst, um

zuverlässige Messwerte für die Regelung zu erhalten.

Des Weiteren wird ein Display realisiert, dieses dient zur Anzeige und Eingabe von

Regelparameter und soll Grundlage für zukünftige Erweiterungen, wie die Anzeige

von Geschwindigkeit und andere Werten sein. Hier wird ein getrennter Mikrokotrol-

ler verwendet, der mit dem bestehenden Hauptcontroller kommuniziert und den Da-

tenaustausch zwischen Display, Tasten und Segway ermöglicht. Die Anzeige ist an

der Lenkstange des Segways befestigt und somit gut für den Benutzer sichtbar.

Zusammenfassung (Englisch)

This Thesis deals with the adaption of the „Open Source Segway“ [SA15]. Main

topic of this thesis is to find and compare existing regulation and filter algorithms

and find an appropriate one for the existing system. The chosen regulation algo-

rithm will be fitted to the system and implemented afterwards. To reach this target

a mathematical model of the Segway based on physical equations will be made

and a transfer function will be formed. With this transfer function the regulation pa-

rameters for the regulator will be set up. This regulation parameters are the basis

for system tests of the Segway and will be further adapted. At the same time the

chosen filter algorithm will be fitted to the existing system to get reliable measure-

ment data for the regulation.

Furthermore a display will be realized that is used for the input of parameters and

displaying these parameters. This shall be the basis for future adaptions, for exam-

ple display the velocity or different system relevant values. A separate microcon-

troller will be used for this application. This controller communicates with the exist-

ing main controller and exchanges data between display, buttons and the Segway.

The display unit is mounted on the handlebar of the Segway and is so good visible

for the user.