Studenten konstruieren selbstbalancierendes Elektrofahrzeug
Die beiden Maschinenbau-Studenten Alexander Holz und Michael Biller konstruierten im Rahmen ihrer Projektarbeit bei Prof. Dr. Armin Wolfram (Fakultät Maschinenbau/Umwelttechnik) ein selbstbalancierendes Elektrofahrzeug in Anlehnung an den kommerziellen Segway Personal Transporter. Nach erfolgtem Aufbau der mechanischen Grundkonstruktion sowie Integration der elektronischen Komponenten und der Software ging die „Jungfernfahrt“ nun erfolgreich über die Bühne.
Den elektrischen Aufbau des Projekts übernahm Laboringenieur Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Stich. Für die Erstellung der Software und die Gesamtleitung zeigte sich Prof. Dr.-Ing. Armin Wolfram, Fakultät Maschinenbau/Umwelttechnik. verantwortlich. Als typisches mechatronisches System enthält das Fahrzeug einerseits einen mechanischen Grundaufbau, auf dem die Lenkeinrichtung, die Räder mit Antriebseinheiten sowie alle weiteren Komponenten angebracht sind. Des Weiteren wird Elektronik zur Ansteuerung der Elektromotoren, zur Informationsverarbeitung sowie zur Messung verschiedener Signale, wie z.B. die aktuelle Neigung, der Lenkwinkeleinschlag und die Fahrzeuggeschwindigkeit benötigt. Daneben ist für die Bereitstellung der Funktionalität umfangreiche Software erforderlich. Diese beinhaltet einerseits Verfahren zur Auswertung und Überwachung der Messsignale. Andererseits müssen während der Fahrt stets Regler im Eingriff sein, um das Fahrzeug zu stabilisieren. So erfolgt die Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit durch den Fahrgast ausschließlich durch Gewichtsverlagerung, wobei die notwendige Gegenkraft, um das Fahrzeug in der senkrechten Position zu halten, von den Elektromotoren bereitgestellt wird.
Das Gefährt verfügt über eine Maximalgeschwindigkeit von ca. 20 km/h. Die Ladekapazität der verwendeten Blei-Vlies Akkus reicht für ca. eine Stunde Fahrbetrieb aus. Hinsichtlich der verbauten Komponenten konnte der gesteckte Kostenrahmen in Höhe von 1.000 € eingehalten werden. Das Elektrofahrzeug wird zukünftig als Praxisbeispiel in Regelungstechnik-, Messtechnik und Mechatronikvorlesungen zum Einsatz kommen.
Foto Projektteam (von rechts): Prof. Dr.-Ing. Armin Wolfram, Alexander Holz, Michael Biller und Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Stich