Klasse: 5AHETs

Projektteam: Philipp Anzböck, Dominik Sepperer, Jia Chen Zuo

Projektbetreuer: Johannes Lindmoser, Johannes Ferner, Manfred Rieder

Von Fahrzeugen bis zu Flugzeugen, von Energiemanagement in Kraftwerken bis zur Prozessregelung in der chemischen Industrie, von Fußbodenheizungen bis hin zu Roboterhunden – die moderne Regelungstechnik prägt nahezu jede Facette technologischer Entwicklungen in unserem digitalen Zeitalter. Mit unserem Projekt möchten wir zeigen, welche beeindruckenden Ergebnisse im Rahmen einer Diplomarbeit realisierbar sind.

Das Ziel unserer Arbeit ist die Entwicklung und Konstruktion eines selbstbalancierenden Roboters, der von Grund auf entworfen wird und als universell einsetzbare Plattform für industrielle Anwendungen dienen kann. Durch die Implementierung und das Zusammenspiel komplexer Algorithmen, die sowohl die praktische Anwendung der Regelungstechnik als auch der linearen Algebra demonstrieren, wird der Roboter in der Lage sein, sich an verschiedenste Gelände anzupassen und unerwartete Umwelteinflüsse in Echtzeit zu kompensieren. Obwohl die Bedeutung der Kohlefasertechnologie – bekannt für ihre Leichtigkeit und Robustheit – stetig zunimmt, haben wir uns bewusst für kostengünstige Materialien wie Aluminiumrohre und Stahlplatten entschieden. Durch Anpassung unseres Designs bietet diese Wahl eine wirtschaftliche und dennoch stabile Basis für unsere Konstruktion. Um alle von uns geplanten Funktionen optimal in die Praxis umzusetzen, ist die Wahl einer leistungsstarken Mikrocontroller-Plattform von entscheidender Bedeutung. Dank der hervorragenden Rechenleistung von STM32 können wir komplexe Regelungsalgorithmen mit minimalen Vereinfachungen effizient implementieren.

Angesichts der anspruchsvollen mathematischen und regelungstechnischen Grundlagen, die für die Entwicklung dieses Projekts erforderlich sind, haben wir bereits zu Beginn der Sommerferien aktiv den Kontakt zu verschiedenen Universitäten gesucht, die uns wertvolle Unterstützung angeboten haben. Zu diesen zählen unter anderem die Shanghai Jiao Tong University, die Wuhan University of Science and Technology sowie die Hong Kong University of Science and Technology. Teammitglieder der RoboMaster-Wettbewerbsgruppen stellten uns Open-Source-Materialien zur Verfügung, die online teils nicht frei zugänglich sind und speziell als Insider-Informationen für die Teamentwicklung dienen. Des Weiteren haben sie uns Orientierungshilfe und praxisnahes Wissen vermittelt, das uns sowohl bei der Entwicklung des theoretischen Modells, der Simulation als auch bei der praktischen Umsetzung unterstützt hat.