Prototypischer Bau eines Tischroboters als Plattform für zukünftige Entwicklungs- und Forschungsprojekte im Bereich des Ambient Assisted Livings und als Alternative zum NAO-Roboter

Prototypal construction of a table robot as a future development and research platform in the area of Ambient Assisted Living and as an alternative for the NAO-Robot

  • In dieser Bachelorarbeit wurde ein prototypischer Tischroboter für den Einsatz im Bereich des Ambient Assisted Livings konzeptioniert. Innerhalb eines festgelegten Budgets wurden die technische Umsetzbarkeit und die Eignung des Systems als Alternative zum im Telematik-Studiengang der Technische Hochschule Wildau verwendeten NAO-Roboter untersucht. Dabei wurde bewusst auf die Möglichkeit einer humanoiden Fortbewegung verzichtet. Das entwickelte Konzept basiert auf den in dieser Arbeit festgelegten Anforderungen an einen Tischroboter. Es umfasst die benötigten Hardwarekomponenten, wobei als Grundlage des Systems ein Jetson Nano Einplatinencomputer von Nvidia verwendet wird. Weiterhin wurde eine Softwarearchitektur erstellt, welche Front-End, Back-End und angeschlossene Hardwarekomponenten miteinander verknüpft. Im Front-End wird das Framework Electron.js verwendet, im Back-End kommt das Robot Operating System (ROS) in Verbindung mit der Key-Value-Datenbank Redis zum Einsatz. Für die Steuerung weiterer angeschlossener Hardwarekomponenten und der Energieversorgung werden Arduino Nano Boards eingesetzt. Die konzipierte Architektur des Gesamtsystems ist auf eine funktionale Erweiterbarkeit ausgelegt, um für die Erforschung und Realisierung von vielfältigen Anwendungsfällen in Folgeprojekten geeignet zu sein. In einer anschließenden Testphase wurde ein Prototyp entwickelt, mit dessen Hilfe die konzipierte Systemarchitektur umgesetzt und erfolgreich getestet wurde. Die Ergebnisse dieser Bachelorarbeit können somit als prototypische Grundlage für eine Alternative zum NAO-Roboter, aber auch als technische Basis für die Entwicklung anderer Roboter verwendet werden.
  • This thesis presents the concept for a prototypical table robot for use in the field of Ambient Assisted Living. The technical feasibility, within a given budget, and the suitability of this concept as an alternative to the robot NAO, which is used in the Telematics course of the Technical University of Applied Science Wildau, has been investigated. The aspect of humanoid locomotion was deliberately excluded from the scope of this thesis. The developed concept is based on a set of requirements for a table robot that are defined as part of this thesis. The concept includes the required hardware components and uses a Jetson Nano single-board computer from Nvidia as core of the system. In addition, a software architecture has been created in order to connect front-end, back-end and hardware components. The front-end uses the Electron.js framework, in the back-end the Robot Operating System (ROS) is used, as well as the key-value-database Redis. To control further hardware and the energy supplement, Arduino Nano Boards are used. The resulting architecture of the entire system is designed to be functionally extensible. Therefore, it is suitable for the investigation and realization of versatile use cases in future follow up projects. As part of the following testing phase, a prototype of the system has been developed. The prototype allowed successful realization and testing of the conceptualized architecture. Thus, the results of this thesis can serve both as a prototypical basis for an alternative to the robot NAO, and more broadly also as a technical foundation for the development of other robots.

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Metadaten
Author:Valentin Schröter
URN:urn:nbn:de:kobv:526-opus4-15860
DOI:https://doi.org/10.15771/BA_2019_1
Advisor:Janett Mohnke, Janine Breßler
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Year of Publication:2019
Publishing Institution:Technische Hochschule Wildau
Granting Institution:Technische Hochschule Wildau
Date of final exam:2019/09/27
Release Date:2022/03/03
Tag:AAL; ROS-E; Roboter; Tischroboter
Page Number:139
Faculties an central facilities:Fachbereich Ingenieur- und Naturwissenschaften
Dewey Decimal Classification:0 Informatik, Informationswissenschaft, allgemeine Werke / 00 Informatik, Wissen, Systeme / 003 Systeme
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften
TH Wildau theses:Telematik
Licence (German):Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International
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