Die ROMO-Forschungsplattform und damit verbundene Forschungsinhalte sind durch das Projekt Intelligente Mobilität des DLR-Schwerpunkts Raumfahrt finanziert. Die Fahrdynamikregelung, die im DLR-Schwerpunkt Verkehr entwickelt wurde, wird auf dem ROMO implementiert und validiert. Die Verankerung in den beiden DLR-Schwerpunkten unterstützt den Transfer von Technologien, die für den Mars-Rover und mobile Roboter entwickelt wurden, auf terrestrische Mobilität. Das RoboMobil wird von vier permanenterregten Synchronmotoren angetrieben, die als Radnabenmotoren in jedem der Radroboter integriert sind. Die Daten von 18 Kameras, die zu unterschiedlichen Stereo-Paaren kombiniert werden können, ergänzen die Erfassung des Fahrzustandes durch die inertiale Messeinheit mit integriertem zweifach-DGPS und einem Correvit-System. Der Fahrer kann die drei horizontalen Freiheitsgrade der Fahrzeugbewegung über einen kraftreflektierenden Stick unabhängig voneinander steuern. Virtuelle Simulationswerkzeuge werden sowohl für die Entwicklung des Fahrzeugs als auch der Fahrdynamikregelung eingesetzt. Die virtuelle Entwurfs- und Testumgebung des DLR enthalt detaillierte Mehrkorper-Fahrdynamikmodelle, die auf der objektorientierten Modellierungssprache Modelica basieren. Hinsichtlich der drei horizontalen Freiheitsgrade der Bewegung ist das ROMO mit seinen zehn fahrdynamisch wirksamen Aktuatoren siebenfach überaktuiert. Die Aufgabe der nächsten Ebene Stellgrößenverteilung ist es, in Echtzeit die Überaktuierung bestmöglich zu nutzen, um neben der präzisen Umsetzung der Bewegungsanforderung gleichzeitig weitere Kriterien wie Energieeffizienz, Fahrsicherheit und Komfort zu optimieren. Hierzu kombiniert das DLR inverse Fahrdynamikmodelle mit Echtzeit-Optimierung, wobei die genannten Kriterien simultan durch gewichtete Aufnahme in eine zu optimierende Gesamt-Kostenfunktion berücksichtigt werden. Das Erfüllen der Anforderungen an die Betriebssicherheit ist von herausragender Bedeutung und erfordert Fortschritte im Fehlermanagement und fehlertoleranten Regelungsmethoden, die beide Forschungsthemen im RoboMobil-Projekt sind. In naher Zukunft plant das DLR weitere Experimente zur Parameter-Identifikation, zur Erprobung der integrierten Fahrwerkregelung, zum autonomen Fahren und zur Pfadverfolgung.
Zentrale Fahrdynamikregelung der robotischen Forschungsplattform Robomobil
ATZ-Elektronik ; 9 , 3 ; 72-79
2014
8 Seiten, Bilder, 11 Quellen
Article (Journal)
German
Zentrale Fahrdynamikregelung der robotischen Forschungs Plattform RoboMobil
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