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Reglerentwurf und Implementierung für einen mobilen Roboter

Samuel Streiff

Titel

Reglerentwurf und Implementierung für einen mobilen Roboter

Autor/in

Datierung

05.01.2026

Beschreibung

Die Bachelorarbeit untersucht die regelungstechnische Machbarkeit eines SBB Roboters zur
Vegetationskontrolle entlang von Kabelkanälen. Als Plattform dient ein AgileX Limo Pro mit
Raupenantrieb. Für Modellvalidierung und Regelung w urde ein Vicon-Motion-Capture-System
eingesetzt, das die Lage des Roboters misst und die Daten per Laptop an den Roboter
überträgt. Auf Basis des validierten Modells w urde eine diskrete Kaskadenregelung
implementiert: Der innere Regelkreis stabilisiert den Winkel, den der Roboter mit dem
Kabelkanal einschliesst, mittels P-Regler, der äussere PID-Regler führt die seitliche Position des
Roboters auf dem Kanal. Versuche auf nachgebauten Kabelkanälen (250 mm und 350 mm)
zeigen eine stabile Spurhaltung bei Sollwertsprüngen und Störimpulsen. Da das Vicon-System
im Feld nicht praktikabel ist und der Roboter noch leicht um den Sollwert schw ingt, sind als
nächste Schritte die Ursachen dieser Schwingung sowie die Integration der Onboard-Sensorik
zu untersuchen.

This bachelor thesis investigates the control-engineering feasibility of an SBB robot intended
for vegetation control along cable ducts. An AgileX Limo Pro with tracked drive is used as the
platform. For model validation and control, a Vicon motion-capture system measures the robot
pose and transmits the data to the robot via a laptop. Based on the validated model, a
discrete cascade controller is implemented: the inner loop stabilises the angle between the
robot and the cable duct w ith a P controller, while the outer PID controller regulates the
robot’s lateral position on the duct. Tests on laboratory mock-ups of cable ducts (250 mm and
350 mm) show stable path tracking under setpoint steps and disturbance impulses. Since the
Vicon system is not practical in the field and the robot still oscillates slightly around the
setpoint, the next steps are to determine the cause of this oscillation and integrate onboard
sensors.

Urheberrechtshinweis