Verschs-Roboter in Modul-Bauweise (erstes grösseres Projekt)

Hallo, ich möchte hier mein erstes größeres Projekt vorstellen, und bitte euch auch gleich um eure Meinungen, bzw. Tipps dazu…

Dabei soll es sich um einen möglichst einfachen, modular aufgebauten Bot handeln, der mir dann als Ausgangsbasis für weitere Tests für neue Module, Funktionen, Programme etc. dienen.

Der Aufbau:

Mit dem Aufbau möchte ich ganz klar 4 wichtige Ziele erreichen: (so) klein (wie möglich), einfach, stabil, modular!
Der Aufbau an sich soll Prinzipiell aus 3 Teilen bestehen. Der Mittlere Bereich soll möglichst die gesamte Elektronik beinhalten, dh. sowohl den Controller, als auch die Motoren, Sensoren, Getriebe etc. Dabei soll die Drehung über 2 Achsen nach außen hin in Richtung der Fahr-Module abgegeben werden können. Daran sollen dann seitlich (links und rechts) 2 Fahrwerk-Module aufgesteckt / angeschraubt werden können.
Mei den Fahr-Modulen handelt es sich um rein mechanische Module, die die Drehung der Achsen aus dem mittleren „Hauptmodul“ aufnehmen und dann auf die Räder / Fahrwerke übertragen wird.

Durch den modularen Aufbau will ich mehr Flexibilität erreichen, weil ich so eben einfach durch „ummontieren“ verschiedene Fahrwerke (Räder, Ketten, etc.) testen kann.


Das Fahrwerk:

Das erste Fahrwerk soll nur 2 Räder haben, da ja sonst wieder die Lenkung ein Problem darstellen könnte.
Da aber durch die Modulare Bauweise das Anbringen eines 3. Rades (3-Rad-Bauweise) nicht realisierbar ist, werde ich an beiden Rad-Modulen je 1 (vorne/hinten? Noch nicht klar…) oder aber je 2 (vorne und hinten, „Triebrad“ wäre dann mittig angeordnet) Kugelräder (robotikhardware.de) anbringen, um das Fahren von Kurven zu ermöglichen.
Wobei ich aber eher zu dem System mit den 4 Kugelrädern tendiere, da dann die Drehung ähnlicher der Fahrweise mit Ketten-Modulen entspricht, wodurch die Antriebstests wieder universeller bleiben…
Also nur „umschrauben“ der Fahrwerke, nicht aber umprogrammieren, für ähnliche Test-Ergebnisse.


Das Haupt-Modul:

Das mittlere Haupt Modul wird eben wie bereits erwähnt die gesamte Elektronik, Motoren und Sensoren beinhalten. Außerdem soll es eine freie Fläche nach oben hin haben, um dort dann noch weitere Module anbringen zu können. Z.B. könnte hier dann auch ein Greifer / Arm angebracht werden, was aber noch nicht explizit geplant ist.
Es steht nur fest, das hier eben die Möglichkeit dazu bestehen soll. Daher müssen also die Ausgänge für die Motoren / Sensoren die noch nicht für die Fortbewegung oder andere „Grundfunktionen“ belegt sind, nach oben gelegt werden, sodass sie von der „Ladefläche“ von den Zusatz-Modulen einfach direkt erreicht werden können.


Funktionen und Ziele:

- Autonomes Fahren, Hindernis-Erkennung:
Dabei bin ich mir noch nicht sicher, ob Ultraschall oder Infrarot-Abstandsmessung sinnvoller ist. Bitte daher um eure Meinungen. Dabei sollen eine möglichst
einfache Montage, einfache Auswertung der Daten und möglichst geringe Kosten als Kriterien dienen.

- Kollisions-Vermeidung:
Sie folgt eigentlich logisch aus der Hindernis-Erkennung. Sinn liegt auf der Hand.

- Selbstständiges Zurückfinden zum Startpunkt:
Hauptsächlich zu Testzwecken, soll das Zurückkehren zu einer „Basis-Station“ ermöglichen um dort den Akku zu laden oder was auch immer sonst nötig ist.
Dabei geht es ausschließlich darum in die Nähe eines Punktes (auf ca. 30-40 cm genau) zu kommen, es muss also nicht genau ein Punkt erreicht werden.

- Kommunikation mit anderen Bots / Objekten / Geräten
Z.B. zum genauen Auffinden eines Punktes zum Beispiel mittels optischer Reize. Kann zum Einparken in eine Basis-Station (Abstell-Platz) verwendet werden.



Die erste Frage die sich mir stellt ist, ob die gesamte Steuerung mit RN-Control verwirklichbar ist?
Prinzipiell müsste es ja möglich sein, also es sind ja (anfangs) nur 2 Motoren und einige Sensoren zu steuern/auszuwerten.
Sollte also eigentlich machbar sein…

Der nächste Punkt ist die Navigation zum Startpunkt… darüber muss ich mir noch ernsthaft Gedanken machen.
Gibt es dazu eventuell bereits funktionierende Konzepte?
Sie soll aber möglichst sowohl drinnen als auch draußen funktionieren (GPS funktioniert ja nur draußen?), sowie möglichst ohne die Montage von irgendwelchen Baken, Reflektoren, LEDs oder sonstigen extern platzierten Objekten auskommen – also dadurch auch Ortsunabhängig sein. Es muss außerdem nicht jeder beliebige Punkt anfahrbar sein, sondern ausschließlich ein Punkt in der Nähe der Basis-Station aufgefunden werden können, um dort dann das „Einparken“ über optische Reize zu ermöglichen.