Roboterplattform für raues Gelände

Der Roboter VIONA (Vehicle for Intelligent Off-road NAvigation) ist eine agile Roboterplattform für den Einsatz in rauem Gelände. Das Gefährt hat die Größe eines Kleinwagens und wiegt etwa 650 kg. Der Elektroantrieb besteht aus vier Einzelradmotoren mit jeweils 1.2kW Leistung. Vorder- und Hinterachse können separat angesteuert werden. Auf diese Weise können komplexe Fahrmanöver wie Krebsgang- und Doppel-Ackermann-Lenkung durchgeführt werden.

Mechanik, Elektronik und Ansteuerungssoftware der Roboterplattform wurden vom Entwurf über die Planung bis hin zur Realisierung von der Robot Makers GmbH umgesetzt. Das Rollout fand im November 2012 statt.

Videos

 

Weitere Videos der Universität Freiburg, die VIONA im dortigen Einsatz zeigen, finden sich auf dem Youtube-Kanal des LifeNav-Projektes.

Technische Daten

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Attributes Description
width 1400 mm (most widest part: bumper)
length 2400 mm
height 940 mm
weight ca. 650 kg
payload 200 kg
track width 1100 mm
wheel base 1200 mm
wheel diameter 770 mm (off-road tyres on 16″ alloy wheel rims)
chassis clearance ~ 250 mm
spring deflection 115 mm (-45 mm up to +70 mm)
board voltage 48 V
energy source 8 deep-cycle batteries with each 12 V 55 Ah (5280 Wh)
running time about 4 hours
controller Generic Control Box
interface Ethernet TCP/IP
protocols ROS (ros.org)
Finroc® (finroc.org)

Eingesetzte Technologie der Robot Makers GmbH

Gesamtes Fahrzeug

In die Entwicklung der Outdoor-Roboterplattform VIONA brachte die Robot Makers GmbH das Wissen des gesamten interdisziplinären Ingenieursteams mit ein. So arbeiteten Ingenieure der Fachrichtungen Informatik, Elektrotechnik und Maschinenbau gemeinsam an der Realisierung des Roboters. Dabei wurden von der Konzeption über die Konstruktion, der Komponentenauswahl bis hin zur Endmontage alle Wertschöpfungsschritte In-house durchgeführt. Bei der Entwicklung wurde vor allem Wert auf die robuste Auslegung des Chassis, die Outdoor-taugliche Radaufhängung sowie hohe Wendigkeit durch die Doppel-Ackermann-Lenkung gelegt.

Generic Control Box Automotive

Als zentraler Steuerrechner kommt in der Roboterplattform VIONA die Generic Control Box Automotive zum Einsatz. Diese ist zum einen für die Berechnung der Kinematik des Fahrzeugs zuständig und stellt zum anderen die Schnittstellen zur Umfeldsensorik, Lokalisierung oder einer optionalen übergeordneten Steuereinheit (z.B. mit ROS) zur Verfügung. Die Kommunikation kann dabei über den weit verbreiteten CAN-Bus oder das moderne und leistungsfähige Industrial-Ethernet-Bus-System EtherCAT geschehen.

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