Automatisierter Torhüter wehrt jeden Ball erfolgreich ab

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Visualisierungssoftware ermöglicht genau Schussanalyse

Damit die Zuschauer etwas sehen und zusätzliche Informationen erhalten können, erarbeiteten die IAS-Mitarbeiter ein Visualisierungskonzept, das alle relevanten Daten liefert. Im Rahmen einer Diplomarbeit wurde die Visualisierungssoftware erstellt. Sie erhält über einen CAN-Bus die Schussgeschwindigkeit sowie über ein Eingabemedium Name und Alter des Schützen. Mit diesen Informationen wird eine Statistik erstellt und jeder Schütze kann sich somit mit anderen vergleichen. Mit Hilfe (mindestens) einer angeschlossenen Kamera kann man die Zeitlupe des Schusses wiedergeben und die Flugbahn des Balls anzeigen. Über den CAN-Bus werden auch Daten gesendet, die über das optoelektronische Ausgabemedium angezeigt werden sollen.

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Die Koordination des Gesamtablaufs übernimmt eine mikrocontrollerbasierte Steuerung. Die Studenten sollten hier mit einer industrietypischen Hardware arbeiten, die sie auch später in der Praxis wiederfinden. Daher wurde ein Mehrkernprozessor TriCore TC1130 von Infineon eingesetzt. Er enthält einen 32-Bit-Mikrocontroller, einen Mikroprozessor sowie einen Digitalen Signalprozessor zur Anbindung von Sensoren. Dieser „3-in-1“-Chip wird in der Automatisierungstechnik eingesetzt, beispielsweise für eingebettete Systeme in der Automobilindustrie. Die verwendete Software ist ein objektorientiertes Programm, das in C++ geschrieben wurde. Die Kommunikation mit dem Antriebscontroller erfolgt über den CAN-Bus.

Mit Servoverstärker schell bewegen

Goalias muss sich sehr schnell bewegen können, damit er die schnellen Schüsse der Fussballer halten kann. Höchstes Tempo und gleichzeitig Präzision und Robustheit sind Anforderungen, die die Antriebstechnik hier erfüllen muss.

Zur Realisierung der translatorischen Bewegung wird eine Führungsschiene verwendet, in der ein Zahnriemen mit Schlitten verläuft, auf dem der Torwart befestigt ist. Als Antrieb kam ein hochdynamischer Servoverstärker von SEW-Eurodrive zum Einsatz, der die Stellvorgaben der Regelung mit hohem Drehmoment realisiert. Der Umrichter Moviaxis hat 85 kW Nennleistung und eine Überlastfähigkeit bis 250 Prozent.

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