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Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi

Roboter Autos mit dem Raspberry Pi

Nach dem das Donkeycar soweit aufgebaut ist und die Lenkung für die linke und rechte Kurvenfahrt kalibriert wurde ist der nächste Schritt die Erfassung der Trainingsdaten. Dazu wird der Kurs abgefahren und ein paar 10.000 Bilder der Strecke für Traingszwecke aufgenommen. Das hört sich jetzt so leicht an ist es aber nicht. Denn es müssen ein paar Vorbereitungen getroffen werden. Dazu gehört die Verwendung eines Joysticks um mehr oder weniger analoge Lenkund Beschleunigungswerte zu erhalten. Das ist mit einer Tastatur die lediglich 0 oder 1 kennt also kein Ausschlag oder Vollausschlag nicht möglich. Weiter muss die Strecke also die Fahrbahn markiert werden mit z. B. hellem Klebeband das auf dem Boden angebracht wird. Ich habe mich für Nahtband beschwert mit einem Bleiband entschieden.

Donkeycar lane line

Donkeycar lane line

Gamepad & Co für die Fernsteuerung

Ich habe mich für die Lösung eines Playstations Controllers für die Steuerung des Donkeycars entschieden. Auf der Donkeycar Seite mit den Anleitungen ist auch beschrieben wie ein Playstation 3 Controller (PS3) verwendet werden kann. Ich habe eine kleine Anleitung auf deutsch verfasst wie ich den PS3 Controller am Donkeycar also am Raspberry Pi SBC zum Laufen gebracht habe. Die Anleitung ist über den folgenden Link aufrufbar: Playstation PS3 Controller (Bluetooth) einrichten am Raspberry Pi

Allerdings war ich mit dem PS3 Controller nicht zufrieden. Durch die notwendige Softwareinstallation und dem fortgeschrittenen Alters des Controller lief dieser nicht zuverlässig. So hätte ich z. B. den Akku tauschen müssen und auch musste ich immer wieder Programme starten und die Kopplung neu durchführen damit dieser funktioniert.

So habe ich noch einen Playstation 4 Controller (PS4) gekauft und diesen getestet. Dieser ist neu günstiger als der PS3 Controller aber kann nicht via Software und Bluetooth gekoppelt werden. Daher benötigt man noch den Sony USB Bluetooth Adapter der die Kopplung in Hardware vornimmt und so zuverlässig funktioniert. Die Beschreibung und benötigten Komponenten habe ich im folgenden Artikel zusammengefasst: Playstation PS4 Controller (dualshock) einrichten am Raspberry Pi

Mit dem PS4 Controller werde ich die Trainingsdaten erfassen und hoffentlich saubere Runden abfahren können.

Raspberry Pi Playstation 4 controller mit Sony USB Adapter

Raspberry Pi Playstation 4 controller mit Sony USB Adapter

Donkeycar Fahrbahnmarkierung

Das Ziel das mit dem Training des Donkeycars primär verfolgt wird ist, dass es innerhalb einer Fahrbahnbegrenzung autonom fahren kann. Dazu muss man diese in Form von Linien auf dem Boden auftragen. Eine sehr gute Lösung wäre natürlich die Linien mit Farbe dauerhaft anzubringen. So könnten diese Farblinien nicht verrutschen und währen dauerhaft vorhanden. Eine weitere Lösung ist Klebeband die man häufig sieht. Allerdings werde ich die Teststrecke in unserer Wohnung aufbauen und kann hier kein Klebeband auf dem Holzfußboden anbringen. Auch wäre es optisch nicht sehr schön wenn das Klebeband mehrere Wochen gar Monate angebracht wäre.

Daher habe ich mich auf die Suche gemacht nach einer Lösung das Klebeband oder die Farbe zu ersetzen. Ich habe mir jetzt zwei 20mm breite und 50m lange Stoffbänder gekauft. Also genauer gesagt Nahtband der Qualitätsstufe B-Ware welches ich günstig auf eBay erhalten habe. Damit das Band nicht so leicht verrutscht oder sich auch gut um Kurven legen lässt habe ich für die Beschwerung noch dazu 100m Bleiband 50g/m gekauft. Das Bleiband wird auf dem Nahtband angebracht und beschwert dieses entsprechend.

Das Bild zeigt das Nahtband und das Bleiband wie diese geliefert wurden.

Donkeycar - lane line design

Donkeycar – lane line design

Fahrbahn Vorbereiten

Das Nähen war doch etwas schwieriger als gedacht. Denn das Bleiband war recht dick und somit funktionierte der automatische Transport der Nähmaschine nicht mehr richtig. Das hatte zur Folge, dass ich immer manuell das Band etwas ziehen musste. Da man als Mensch das aber nicht so gut hinbekommt habe ich auf 100m Naht ca. 15 Nadeln abgebrochen. Da ich das schon ahnte hatte ich mir zu Beginn der Aktion 20 Ersatznadeln gekauft gehabt.

Das folgende Bild zeigt die Nähmaschine mit eingelegtem Nahtband und dem Bleiband. Mit einem großen Zickzackstich habe ich das Bleiband auf das Nahtband genäht. Ab jetzt kann ich die Fahrbahn flexibel aufbauen und abbauen.

Donkeycar - lane line sewing machine

Donkeycar – lane line sewing machine

Wie im vorherigen Abschnitt schon erwähnt habe ich ein paar Nadeln verbraucht. Hier ein Bild der abgebrochenen Nadeln die ich an einem Tag bzw. nach ca 70m gesammelt hatte.

Donkeycar - lane line sewing machine needles

Donkeycar – lane line sewing machine needles

Nach dem ich 2x50m genäht hatte hab eich den ersten Kurs gelegt. Gut zu sehen ist, dass sich das Nahtband beschwert mit dem Bleiband gut verlegen läßt. Auch sind Kurven kein Problem und das Band wirft kaum Falten.

Donkeycar - lane line test race course

Donkeycar – lane line test race course

Zusammenfassung

Beginnt man einmal mit dem Donkeycar Projekt so tauchen doch eine Vielzahl an Problemstellungen auf die gelößt werden müssen. Das macht das Projekt sehr spannend und man kann kreative Lösungen finden. Aus meinen Erfahrungen heraus aus dem UDACITY Self-Driving-Car-Engineer Kurs wusste ich schon, dass das Erfassen der Trainingsdaten in einer Qualität die für das Trainieren des Neuronalennetzes ausreicht nicht so einfach wird. Aber mit der flexiblen Lösung meiner Fahrbahn Markierung bin ich jetzt in der Lage verschiedene Kurse mit unterschiedlichen Kurven schnell aufbauen zu können. Auch liegt das Band gut am Boden und verrutscht nicht gleich.


Artikel Übersicht Donkeycar Roboter Auto:

Autonom fahrendes Raspberry Pi KI Roboter Auto – Einleitung
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Autonom fahrendes Raspberry Pi KI Roboter Auto – Software
Autonom fahrendes Raspberry Pi KI Roboter-Auto – Kalibrierung
Autonom fahrendes Raspberry Pi KI Roboter-Auto – Trainings Vorbereitungen
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