BWP-WS19-02/Initiale Anforderungen

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Durch das Projektteam soll ein mobiler, autonom agierender, energieautarker Roboter geplant, entwickelt und realisiert werden.

Als Hardwareplattform soll der Mikrocontroller Nordic nRF52832 auf dem Modul "Adafruit Feather nRF52 Bluefruit LE" eingesetzt werden. Alternativ kann der Einsatz eines vergleichbaren Embedded-Boards mit dem Mikrocontroller nRF52832 oder dessen Nachfolger nRF52840 erfolgen.

Die Softwarearchitektur des Roboters soll das Betriebssystem Zephyr verwenden.

Die Energieversorgung des fertigen Roboters soll ausschließlich auf Energy Harvesting basieren. Für die vorübergehende Energiespeicherung soll bevorzugt ein Supercap-/Gold-Cap-Kondensator, alternativ Sekundärzellen-Technologie (Akkus) dienen.

Der Roboter wird an einem definierten Ort eine Lichtquelle zur Verfügung haben, die genug Leistung aufweist, um den Roboter im Stillstand über seinen Eigenbedarf hinaus zu versorgen und damit einen Energiespeicher in für die Durchführung von Experimenten adäquater Zeit aufladen zu können. Jenseits dieses Ortes können über die Lichtverhältnisse vor der ersten Messung keine Annahmen gemacht werden.

Der Roboter soll Informationen über die Lage von Hindernissen und befahrbaren Flächen sowie die auf den befahrbaren Flächen verfügbare und für die Solarzellen des Roboters nutzbare Beleuchtung erfassen und diese Informationen für zukünftige Fahrten nutzen können.

Die Konstruktion des Roboters soll möglichst auf Kunststoffteile verzichten und Nachhaltigkeit und Flexibilität bezüglich der verwendeten Materialien, Wartbarkeit und Beschaffung im Sinne eines minimierten CO2-Footprints und Ressourcenschonung anstreben.

Es soll möglich sein, drahtlos Statusinformationen des Roboters zu erhalten.

Das Gesamtteam soll in fachlich orientierte Subteams für a) Sensorik und Kartierung, b) Antrieb, Mechanik und Kommunikation und c) Systemarchitektur und Energiemanagement gegliedert sein. In jedem Subteam werden die Schlüsselpositionen Manager, Dokumentation und Test/Simulation einzelnen Teammitgliedern zugeordnet. Zwischen diesen Positionen wechseln die Mitglieder eines Subteams so häufig, dass bis zum Projektende jeder Teilnehmer jede Positionsart im jeweiligen Subteam für den gleichen Zeitraum innehatte. Für jede Positionsart wird unter den aktuell in den Subteams dafür Zugeordneten ein Sprecher bestimmt, der die jeweilige Position über die Subteam-Grenzen hinweg koordiniert.

Das Übernehmen einer Schlüsselposition oder Sprecherrolle entbindet nicht von den Pflichten zur fachlichen Mitarbeit als reguläres Teammitglied.

Der Sprecher der Manager sammelt von den Schlüsselpositionen aller Subteams im Laufe einer Woche Informationen, um einen Wochenbericht zu verfassen, der jeweils Mittwochs bis zum Ende des Tages per Email an die Auftraggeber gesendet wird. Der Bericht soll den Projektfortschritt der Woche widerspiegeln. Zielumfang des Berichts sind 1000 Wörter.

Der Sprecher der Dokumentationsverantwortlichen sorgt für die Kohärenz des gesamten Dokumentationsbaums hinsichtlich einer einheitlichen Struktur, der Schaffung von Übergängen zwischen von Subteams beigesteuerten Teilen und Querverweisen.

Der Sprecher der Test-/Simulationsverantwortlichen koordiniert Abhängigkeiten zwischen Subteam-übergreifenden Anforderungen, die durch Test- und Simulationsbedarf einzelner Subteams entstehen und sorgt für Design und Umsetzung von Gesamtsystemtests.

Die Projektdokumentation soll im Wiki-Format von allen Teammitgliedern unter Koordination der jeweiligen Dokumentationsverantwortlichen erfolgen. Struktur und Inhalt soll sich an dem zur Verfügung gestellten Template orientieren.

Das Recherchieren von Ideen anderer Projekte und des Stands der Forschung und Technik ist ausdrücklich erwünscht. Ideen, Ansätze, Algorithmen und Lösungen, die als Grundlage im Projekt dienen oder übernommen werden, muss durch Hinweise und Referenzen in der Dokumentation benannt werden. Insbesondere sollen die Erfahrungen des Vorgängerprojekts ITS-E/SS19 genutzt werden; die Konstruktion des neuen Roboters soll aber trotzdem neu auf- und umgesetzt werden.