Robot Mobilny Mobot-Explorer



Podobne dokumenty
MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

Wizualizacja stanu czujników robota mobilnego. Sprawozdanie z wykonania projektu.

MOBOT RoboSnake. Moduł wieloczłonowego robota

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Zestaw Startowy EvB. Więcej informacji na stronie:

MOBOT-RCR v2 miniaturowe moduły radiowe Bezprzewodowa transmisja UART

ZL8AVR. Płyta bazowa dla modułów dipavr

Raport z budowy robota typu Linefollower Mały. Marcin Węgrzyn

MOBOT-EXPLORER Wersja v2 Platforma robota mobilnego dla celów rozbudowy, edukacyjnych i uczelnianych

KAmduino UNO. Płytka rozwojowa z mikrokontrolerem ATmega328P, kompatybilna z Arduino UNO

STM32Butterfly2. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH Sprawozdanie z wykonanego projektu. Jakub Stanisz

ZL9AVR. Płyta bazowa dla modułów ZL7AVR (ATmega128) i ZL1ETH (RTL8019)

ZL15AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega32

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

KAmduino UNO. Rev Źródło:

ZL2AVR. Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem ATmega8

LITEcompLPC1114. Zestaw ewaluacyjny z mikrokontrolerem LPC1114 (Cortex-M0) Sponsorzy:

ZL25ARM. Płyta bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami STR912. [rdzeń ARM966E-S]

MOD STM32 explorem0 z STM32F051C8T6. sklep.modulowo.pl akademia.modulowo.pl zestawy.modulowo.pl app.modulowo.pl blog.modulowo.

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem LPC1114 i wbudowanym programatorem ISP

Projekt i wykonanie robota klasy Micromouse

ZL16AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega8/48/88/168

- WALKER Czteronożny robot kroczący

LITEcomp. Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem ST7FLITE19

STM32 Butterfly. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

dokument DOK wersja 1.0

LABORATORIUM - ELEKTRONIKA Układy mikroprocesorowe cz.2

MOBOT-MBv2-AVR Płyta główna robota mobilnego z procesorem AVR Atmega128

1. Wprowadzenie Programowanie mikrokontrolerów Sprzęt i oprogramowanie... 33

AP3.8.4 Adapter portu LPT

ZL9ARM płytka bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami LPC213x/214x

HART-COM - modem / przenośny komunikator HART

ZL11ARM. Uniwersalna płytka bazowa dla modułów diparm

MozhePoyedzye. Robot klasy MiniSumo. Konrad Bednarek Michał Rataj

Rys. 1. Schemat ideowy karty przekaźników. AVT 5250 Karta przekaźników z interfejsem Ethernet

Kod produktu: MP01611

ZL29ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

Terminal TR01. Terminal jest przeznaczony do montażu naściennego w czystych i suchych pomieszczeniach.

ROBOT MOBILNY ZBIERAJĄCY INFORMACJE O POMIESZCZENIU

Kod produktu: MP01105T

DOKUMENTACJA PROJEKTU

ZL15AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega32

AUTOMATYKA I STEROWANIE W CHŁODNICTWIE, KLIMATYZACJI I OGRZEWNICTWIE L1 BUDOWA TERMOSTATU ELEKTRONICZNEGO

Przegląd rozwiązań z oferty firmy 4D Systems

ZL28ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów AT91SAM7XC

Dokumentacja techniczno ruchowa Platforma schodowa Ascendor PLG7 na torze prostym

Politechnika Wrocławska

KA-NUCLEO-UniExp. Wielofunkcyjny ekspander dla NUCLEO i Arduino z Bluetooth, MEMS 3DoF, LED-RGB i czujnikiem temperatury

Politechnika Białostocka

MAOR-12v2. Robot mobilny klasy minisumo. Instrukcja obsługi

ZASILACZE AWARYJNEUPS

Płytka uruchomieniowa AVR oparta o układ ATMega16/ATMega32. Instrukcja Obsługi. SKN Chip Kacper Cyrocki Page 1

Sensoryka i układy pomiarowe łazika marsjańskiego Scorpio IV

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

Obługa czujników do robota śledzącego linie. Michał Wendland czerwca 2011

AUTONOMOUS GUARDIAN ROBOT AUTONOMICZNY ROBOT WARTOWNIK

W semestrze letnim studenci kierunku Aplikacje Internetu Rzeczy podczas ćwiczeń z programowania CAD/CAM

Systemy wbudowane. Paweł Pełczyński

5 / 6 TX (A) RX (A) RX (B) TX (B) COM DTM CKM DT1 CK1 DT2 CK2 COM H L H L R B M S

SYSTEM KONTROLI DOSTĘPU

Linefollower Torpeda. Magdalena Kaczorowska

mbot Ranger Robot edukacyjny 3-w-1

Wykład 4. Przegląd mikrokontrolerów 16-bit: - PIC24 - dspic - MSP430

Proste układy wykonawcze

Instrukcja obsługi AP3.8.4 Adapter portu LPT

Autonomiczny robot mobilny LF3 klasy linefollower. Jacek Jankowski

Programator ZL2PRG jest uniwersalnym programatorem ISP dla mikrokontrolerów, o budowie zbliżonej do STK200/300 (produkowany przez firmę Kanda).

STEROWNIK MODUŁÓW PRZEKAŹNIKOWYCH SMP-8

W.J WIELICZKA

ZL5PIC. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC16F887

1 105,07 PLN brutto 898,43 PLN netto

Instrukcja dla: Icomsat v1.0 SIM900 GSM/GPRS shield for Arduino oraz dla GPRS Shield produkcji Seeedstudio.

Biomonitoring system kontroli jakości wody

MOD Xmega explore z ATXmega256A3BU. sklep.modulowo.pl akademia.modulowo.pl zestawy.modulowo.pl app.modulowo.pl blog.modulowo.

Programator procesorów rodziny AVR AVR-T910

MOD Xmega explore z ATXmega256A3BU. sklep.modulowo.pl akademia.modulowo.pl zestawy.modulowo.pl app.modulowo.pl blog.modulowo.

ZASILACZE AWARYJNEUPS. Dbamy o stabilną pracę.

ADuCino 360. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ADuCM360/361

Mają zaszczyt przedstawić. System kontroli dostępu i ewidencji czasu pracy

ZL27ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F103

MiniModbus 4DO. Moduł rozszerzający 4 wyjścia cyfrowe. Wyprodukowano dla. Instrukcja użytkownika

Robot mobilny klasy minisumo Wojak Wszechmocny. Robert Budziński

Cyfrowy rejestrator parametrów lotu dla bezzałogowych statków powietrznych. Autor: Tomasz Gluziński

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Modelowanie systemów mechatronicznych Platformy przetwarzania danych

1.2. Architektura rdzenia ARM Cortex-M3...16

SigmaDSP - zestaw uruchomieniowy dla procesora ADAU1701. SigmaDSP - zestaw uruchomieniowy dla procesora ADAU1701.

INSTRU KCJA UŻYTKOWNIKA

MultiTool instrukcja użytkownika 2010 SFAR

Spis treści. Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

1.1 Co to jest USBasp? Parametry techniczne Obsługiwane procesory Zawartość zestawu... 4

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia: Zestaw do badania cyfrowych układów logicznych

PROGRAMOWALNE STEROWNIKI LOGICZNE

oznaczenie sprawy: CRZP/231/009/D/17, ZP/66/WETI/17 Załącznik nr 6 I-III do SIWZ Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia dla części I-III

Raport z budowy robota Krzysio

WPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery

5 / 6 TX (A) RX (A) RX (B) TX (B) COM DTM CKM DT1 CK1 DT2 CK2 COM H L H L R B M S

Transkrypt:

Robot Mobilny Mobot-Explorer Możliwości sterowania i rozbudowy Automatyka Robot Mobilny i mechatronika Mobot-Explorer Mobilny Robot Explorer-A1 jest zbudowany w oparciu o stalową konstrukcję nośną i cztery silniki DC z przekładniami planetarnymi dostarczającymi spory zapas mocy. Wnętrze robota zapewnia odpowiednią ilość miejsca na zasilanie oraz elektronikę sterującą. Daje to duże możliwości rozbudowy robota. Metalowa konstrukcja o nośności do kilku kg pozwala na swobodną rozbudowę robota o dodatkowe moduły elektroniczne oraz wyposażenie go w czujniki i inne elementy, takie jak manipulator czy kamera. Robot Explorer-A1 typowo jest wyposażany w płytę sterująca MOBOT-MBv2-AVR z mikrokontrolerem ATmega128. Schemat elektryczny płyty sterującej pokazano na rys. 5, a jej wygląd na fot. 1. Najważniejszymi elementy są mikrokontroler ATmega128 oraz dwa scalone mostki H MC33887 firmy Freescale do sterowania silnikami DC. Mostki te mogą być obciążone prądem ciągłym do 5 A, co jest wystarczające dla zastosowanych silników. Fot. 1. Płyta sterująca MOBOT-MBv2-AVR Fot. 2. Płyta sterująca MOBOT-MBv2-ARM MOBOT-Explorer ma cztery silniki DC. Jeden mostek MC33887 steruje dwoma silnikami połączonymi równolegle. Układ MC33887 ma również zabezpieczenie termiczne i nadprądowe, skutecznie zabezpieczające go przed przeciążeniami czy zwarciami. Mostek ten jest wyposażony również w układ pomiaru prądu, połączony z wejściami ADC mikrokontrolera. Dzięki temu można łatwo mierzyć prąd pobierany przez silniki, co jest używane np. do wykrywania przeszkody przez robota w momencie jego nagłego zatrzymania. Jedno z wejść przetwornika ADC mikrokontrolera może być połączone (za pomocą zworki J1) z dzielnikiem rezystorowym (R16, R17) mierzącym napięcie zasilania robota. Pozwala to na bieżąco kontrolować stan akumulatorów aby zabezpieczyć je przed nadmiernym rozładowaniem czy poinformować użytkownika o konieczności ich naładowania. Dodatkowo, płyta sterująca MOBOT- MBv2-AVR jest wyposażona w układ ULN2003 mający w swojej strukturze 7 driverów mocy, który może być wykorzystany do załączania zewnętrznych elementów o obciążeniu do 1 A. Płyta ma złącza umożliwiające bezpośrednie podłączenie takich czujników, jak popularne dalmierze optyczne firmy Sharp (np. GP2D12), sonar MOBOT-US czy moduł do komunikacji bezprzewodowej MOBOT-RCRv2. Ponadto, wszystkie niewykorzystane piny procesora połączone są ze złączami JP1 i JP2, co umożliwia podłączenie dodatkowej płytki z elektroniką na tzw. kanapkę. Alternatywą dla płyty MOBOT-MBv2- AVR jest bardziej rozbudowana płyta MOBOT-MBv2-ARM (fot. 2) wyposażona Fot. 3. Ładowarka akumulatorów MOBOT- CHARGERv2 Fot. 4. Wnętrze robota w mikrokontroler z rdzeniem ARM AT- 91SAM7S256. Oprócz mostków dla silników DC płyta ma także sterownik silnika krokowego oraz akcelerometr 3-osiowy. Dzięki temu istnieje możliwość badania przyśpieszenia, zgrubnie prędkości i pozycji robota, oraz jego odchylenia od pionu, a 32-bitowy procesor zapewnia odpowiedni zapas mocy obliczeniowej umożliwiający realizację skomplikowanych algorytmów. Pełna dokumentacja dla płyt MOBOT- MBv2-AVR i MOBOT-MBv2-ARM, oraz przykładowe programy sterujące napisane w języku C dostępne są na stronie www.mobot.pl. Zasilanie robota Robot ma wbudowane dwa akumulatory żelowe o pojemności 3 Ah, dające napięcie 12 V DC. Ich ładowanie odbywa się poprzez zintegrowaną ładowarkę MOBOT-CHARGERv2 (fot. 3), która może być zasilana zewnętrznym napięciem od 14...24 VDC. Ładowarka ogranicza prąd ładujący akumulatory do około 400 ma oraz napięcie końcowe do około 14 V. Dodatkowo ma włącznik zasilania robota oraz 139

automatyka i mechatronika dwie diody LED, które mogą być dowolnie sterowane przez mikrokontroler. Na fot. 4 pokazano rozmieszczenie akumulatorów i położenie ładowarki w robocie. Rozbudowa robota Gdy robot zostanie wyposażony w czujniki, które pozwalają zmierzyć np. odległość od przeszkody, to może pełnić funkcję autonomicznego pojazdu. Do tego celu można zastosować triangulacyjne dalmierze firmy Sharp pokazane na fot. 6 (GP2D12 zakres 10...80 cm, GP2Y0A02YK zakres Rys. 5. Schemat płyty sterującej MOBOT-MBv2-AVR 140

Robot Mobilny Mobot-Explorer 30...150 cm, czy GP2Y0A700k zakres 1...5,5 m). Alternatywą dla optycznych czujników do pomiaru odległości są dalmierze ultradźwiękowe zwane sonarami. Pokazany na fot. 7 dalmierz MOBOT-USv2 pozwala mierzyć dystans w zakresie 5...350 cm z rozdzielczością około 1 cm. Ma interfejs I 2 C, dzięki czemu do wspólnych doprowadzeń interfejsu można podłączyć do 8 takich czujników. Do bezprzewodowej komunikacji między robotem, a komputerem PC lub między Rys. 5. Schemat płyty sterującej MOBOT-MBv2-AVR c.d. 141

automatyka i mechatronika Fot. 6. Dalmierze triangulacyjne firmy Sharp kilkoma robotami można zastosować moduły MOBOT-RCRv2 i MOBOT-RCR-USB pracujące w paśmie 868 MHz, które pozwalają przesyłać dane z prędkością do około 50000 bps. Moduły tworzą bezprzewodowe połączenie typu UART, a dzięki zaimplementowanej kontroli poprawności danych CRC, ich użytkowanie sprowadza się tylko do wysłania lub odebrania danych przez linie TX i RX (w wersji z łączem UART-TTL) lub do obsługi wirtualnego portu COM (w wersji z USB). Na fot. 8 pokazano przykładową konfigurację robota wyposażonego w 2 czujniki optyczne i 3 ultradźwiękowe oraz tor transmisji radiowej pozwalający na sterowanie robotem lub na przesyłanie danych do komputera PC, np o aktualnym stanie baterii, prądzie silników lub dowolnych innych informacji. Fot. 7. Mobot-USv2 Fot. 8. Przykładowa konfiguracja robota Zdalne sterowanie robotem Do zdalnego sterowania robotem można zastosować moduł MOBOT-CON- TROLLER. Jest to uniwersalny pilot, który współpracuje z modułami radiowymi MO- BOT-RCRv2. Wyposażone go w: mikrokontroler ATmega16, dwa 2-osiowe joysticki analogowe, pięć przycisków, 3-osiowy akcelerometr, kolorowy (16 bit) wyświetlacz graficzny o rozdzielczości 132 176 pikseli, moduł do transmisji radiowej w paśmie 868 MHz. Wbudowany wyświetlacz pozwala na pokazywanie dowolnych informacji o stanie robota. Akcelerometr, 2 joysticki i 5 przycisków umożliwiają implementację funkcjonalnego interfejsu użytkownika, co szczególnie przydaje się w przypadku sterowania robotem wyposażonym w dodatkowe elementy, takie jak np. manipulator. Przykładowo akcelerometr może być zastosowany do sterowania ruchem robota poprzez wychylanie modułu względem osi X i Y, a joysticków można użyć do sterowania manipulatorem robota. Dzięki temu jest możliwe jednoczesne poruszanie robotem i zamontowanym na nim manipulatorem. Urządzenie ma oprogramowanie wyświetlające podstawowe informacje o stanie Fot. 9. MOBOT-CONTROLLER robota, które może być dowolnie zmodyfikowane przez użytkownika (dostępny kod źródłowy w języku C). Komputer przemysłowy jako jednostka sterująca Dla wszystkich tych, dla których rozbudowa elektroniki sterującej czy dodanie kolejnych czujników to za mało, istnieje możliwość wyposażenia robota mobilnego MO- BOT-EXPLORER w jednopłytowy komputer przemysłowy. Niewielkie wymiary płyty oraz stosunkowo mały pobór prądu umożliwiają bezpośredni montaż komputera na podwoziu robota, zwiększając tym samym jego inteligencję. Zastosowanie jako nośnika danych popularnej karty CF o dużej pojemności zapewnia całkowitą eliminację części mechanicznych z płyty komputera, gwarantując tym samym niezawodność pracy podczas jazdy w nierównym terenie. Komputery takie standardowo są wyposażone w dwa złącza USB, co umożliwia podłączenie na przykład kamery, która może być wykorzystywana podczas sterowania robotem. Ciekawym rozwiązaniem jest również zaopatrzenie komputera w bezprzewodową kartę sieciową WiFi, co umożliwi zdalny nadzór, względnie sterowanie manualne. Rozwiązanie takie gwarantuje większą przepustowość danych, niż w przypadku popularnych modułów radiowych działających w paśmie 868 MHz. Ma to duże znaczenie na przykład w przypadku przesyłania obrazów z kamery w czasie rzeczywistym. Komputer jednopłytowy umożliwia zainstalowanie systemu operacyjnego i dzięki temu program służący do sterowania robotem możemy napisać w dowolnym języku programowania (Borland Builder, Visual C++, Delphi itp.) z wykorzystaniem swojego ulubionego kompilatora, bez konieczności zgłębiania tajników programowania mikrokontrolerów. Komputer przemysłowy dzięki swoim ogromnym zasobom sprzętowym oraz dużej mocy obliczeniowej, umożliwia tworzenie nawet bardzo zaawansowanych algorytmów sterowania w oparciu o skomplikowane algorytmy przetwarzania obrazów. 142

Robot Mobilny Mobot-Explorer Rys. 10. Ekran programu Alibre Design Express funkcjonalności. Umożliwia to zap r o j e k t o w a n i e, a w późniejszym etapie wykonanie napędu gąsienicowego zwiększające możliwości trakcyjne robota lub też manipulatora, dzięki któremu robot będzie mógł przenosić różnego rodzaju elementy. Rozbudowa konstrukcji mechanicznej Firma WObit wychodząc naprzeciw wszystkim pasjonatom robotyki postanowiła wprowadzić do swojej oferty manipulator z możliwością łatwego montażu na robocie. Ramię robota mające pięć stopni swobody, chwytak i wyposażone w zaawansowaną elektronikę sterującą, będzie dostępne w sklepie mobot.pl. Forum Wszystkie swoje projekty i konstrukcje bazujące na platformie mobilnej MOBOT- EXPLORER można przedstawić na forum internetowym forum.wobit.com.pl Rys. 11. Model ramienia robota o pięciu stopniach swobody W takim przypadku, standardowo dostarczany z robotem sterownik napędu pełni jedynie funkcje pomostu komunikującego się przez interfejs RS232, włączonego pomiędzy oprogramowanie na PC, a elementy elektroniczne, takie jak opisane wcześniej silniki i czujniki odległości. Cały algorytm sterowania robotem zawiera się w aplikacji PC. Oprogramowanie CAD 3D Z każdym robotem dostarczone jest bezpłatnie, profesjonalne oprogramowanie Alibre Design Express (rys. 10) służące do trójwymiarowego, parametrycznego modelowania bryłowego oraz sporządzania dokumentacji 2D. Dzięki możliwościom tego zaawansowanego narzędzia każdy młody konstruktor może przelać swoje pomysły na model 3D, jeszcze przed przystąpieniem do budowy robota czy modyfikacji konstrukcji. Biblioteki 3D Bogata baza modeli 3D, gdzie zebrano wszystkie napędy i komponenty dostępne w sklepie internetowym mobot.pl sprawiają, że każdy konstruktor może w łatwy sposób rozbudować swojego robota o dodatkowe moduły dodając zupełnie nowe dzieląc się swoją wiedzą i poruszając wyobraźnię innych, mniej doświadczonych konstruktorów. Zachęcamy również do dzielenia się wszystkimi cennymi spostrzeżeniami i uwagami dotyczącymi platformy. Mile widziane będą również wszystkie pomysły dotyczące nowych komponentów, które będą mogły w przyszłości poszerzyć możliwości robota. Więcej informacji na temat opisanych robotów, a także dodatkowych komponentów, można znaleźć na stronie serwisu www.mobot.pl. Adam Sarzyński Maciej Pabel P.P.H. WObit Witold Ober 143