omniDrive

Problemstellung
• Entwicklung einer Steuerung
• Entwicklung einer Einzelradaufhängung

Zielsetzung
Ziel der Arbeit war, es ein omniDrive Fahrzeug zu bauen, das folgende Kriterien erfüllt
• Maximale Breite von ca. 70cm
• Steuerung: Stationärer Joystick auf Fahrzeug oder Industriefunkfernsteuerung und Mikrocontroller oder SPS
• Stromversorgung: 24V Batterie
• Antrieb: Elektrisch
• Räderanzahl: 4
• Traglast: mind. 100kg
• Akkulaufzeit: 1h
• Maximaler Raddurchmesser: 250mm

Projektablauf
• Entwicklung verschiedener Aufhängungen und Antriebskonzepte
• Konstruktion und Berechnung des Fahrzeuges
• Erstellen der Werkstattzeichnungen
• Da die Kosten für das Projekt zu hoch waren, Konstruktion eines kleineren Fahrzeuges
• Entwickeln und Programmierung der Steuerung
• Fertigung der Teile durch die schuleigene Werkstatt
• Montage und Verkabelung des Fahrzeuges
• Dokumentation

Ergebnis
Als die Konstruktion abgeschlossen war wurde klar, dass die Kosten zu hoch sind, um das Projekt in die Realität umzusetzen. Daher wurde eine kleinere Variante im Maßstab 1:2 entworfen und gefertigt.

Systembeschreibung
Ein Fahrzeug mit omniDrive-Rädern kann in jede Richtung fahren, wobei die Richtung durch die Drehzahl bzw. die Drehrichtung der Räder gesteuert wird. Über eine Modellbaufunkfernsteuerung wird die gewünschte Richtung vorgegeben und ein Mikrocontroller errechnet dann die Drehzahl bzw. die Drehrichtung jedes einzelnen Rades um die gewünschte Bewegung zu erreichen. Dabei können verschiedene Bewegungsabläufe beliebig überlagert werden. Z.B. ist eine seitliche Bewegung und ein gleichzeitiges Drehen des Fahrzeuges um seine eigene Achse möglich.

Presentation of the problem
• Development of a control
• Development of an independent suspension

Objectives
The aim was to built an omniDrive vehicle that meet the following criteria
• Maximum width of about 70cm
• Control: Stationary joystick on the vehicle or industrial radio remote control with a microcontroller or a PLC
• Powersupply: 24V battery
• Drive: electric
• Number of wheels: 4
• Load capacity: minimum 100kg
• Batterie life: 1hour
• Maximum wheel diameter: 250mm

Project schedule
• Development of various suspensions and drive concepts
• Construction and calculation of the vehicle
• Creating of workshop drawing
• As it became clear that the costs are too hig, construction of a smaller vehicle
• Development and programming of the controller
• Manufacturing in the school’s workshop
• Assembling and cabling

Results
When the construction was completed it became clear, that the costs are too high to implement the project into reality. Therefore a smaller version with a scale of 1:2 was designed and manufactured.

Description
A vehicle with omniDrive wheels can move in any direction. The movement is controlled by the speed and the direction of rotation of the wheels. The desired direction of the vehicle can be controlled by a radio remote control and the microcontroller calculates the direction of rotation and the speed of each wheel to reach the desired motion. It is possible to heterodyne any motion sequence. For example it is possible to make a lateral movement and a rotation at the same time.