In dieser Arbeit wurde ein Infrarot-Kommunikationssystem für Khepera-Roboter unter Verwendung des Feldbussystems CAN in wesentlichen Punkten verbessert, erweitert und aufgebaut.
Nach einer Einführung in die Grundlagen wurde das Gesamtkonzept der Kommunikation neu ausgearbeitet. Die beiden Möglichkeiten der Kommunikation - die serielle Schnittstelle und der K-Bus - konnten so implementiert werden, daß beide gleichzeitig genutzt werden können. Die Geschwindigkeit der Verarbeitung serieller Daten konnte so gesteigert werden, daß jetzt ein konstanter Datenstrom über die serielle Schnittstelle möglich ist, ohne an die Grenzen der CAN-Buskapazität zu stoßen.
Die Kommunikation über den K-Bus wurde ebenfalls ermöglicht; dafür mußte ein zusätzlicher Hardwarebaustein integriert werden. Damit ist es jetzt erstmals möglich, daß Roboter über den K-Bus miteinander kommunizieren. Das Modul wurde dabei so ausgelegt, daß möglichst wenig K-Bus-Adressen verwendet werden, um eine Kompatibilität mit anderen K-Bus-Erweiterungsmodulen zu bieten. Unter anderem dafür wurde die gesamte Assembler-Software auf den Prozessoren der Module und des Masters umgeschrieben und um weitere Funktionen ergänzt.
Für den Netzwerkverkehr wurden den Robotern prioritäts- und funktionsorientierte CAN-Identifier zugeteilt, die dynamisch (ohne Änderung der Software) geändert werden können. Zur Verwendung der Schnittstelle wurden C-Routinen erstellt, die ein einfaches Versenden und Empfangen von Nachrichten über den K-Bus ermöglichen. Die An- und Abmeldefunktionen für neue Roboter wurden automatisiert.
Zu Kontrollzwecken und zur Netzwerküberwachung wurden dem Master ein Kommandointerface sowie Abhörfunktionen einprogrammiert, die eine Überwachung des Netzverkehrs und ein direktes Senden eines beliebigen Telegramms ermöglichen. Somit wurde die Kommunikation über den CAN-Bus wesentlich transparenter.
Das gesamte System wurde intensiv getestet und in Betrieb genommen. Dies konnte durch die oben erwähnten Master-Zusatzfunktionen wesentlich effektiver gestaltet werden, da zum einen jedes vom Roboter versandte K-Bus-Telegramm mitprotokolliert werden kann, und man zum anderen die Reaktion des Moduls und damit auch die des Roboters testen kann, ohne einen zweiten Roboter zum Senden einzusetzen. Alle Funktionen wurden durch C-Programme mit Interkommunikation zwischen zwei Robotern erfolgreich getestet.
Die Datenübertragungsrate des CAN-Busses liegt jetzt bei 100 kbit/s. Dies ist vermutlich auch die Obergrenze, da die (heutigen) Transceiver bei höheren Datenraten nur eine wesentlich geringere Entfernung überbrücken können.
