Robot mobilny klasy minisumo Wojak Wszechmocny. Robert Budziński

Podobne dokumenty
MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

MozhePoyedzye. Robot klasy MiniSumo. Konrad Bednarek Michał Rataj

Raport z budowy robota Krzysio

Linefollower Torpeda. Magdalena Kaczorowska

Raport z budowy robota typu Linefollower Mały. Marcin Węgrzyn

Wstęp do użytkowania modeli GP2D12 i GP2Y0A02 Podstawowe informacje techniczne Testy praktyczne czujnika GP2Y0A02

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

ROBOT MOBILNY TYPU LINE FOLLOWER JACK. Michał Rybczyński

SIMSON. Raport. Robot moblilny klasy Line follower. Łukasz Kaźmierczak. Dawid Kwaśnik. Małgorzata Lewandowska. Wrocław, r.

Autonomiczny robot mobilny LF3 klasy linefollower. Jacek Jankowski

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH Sprawozdanie z wykonanego projektu. Jakub Stanisz

HELMUT Robot klasy mini sumo

Krótka informacja o bateriach polimerowych.

TIGER Autonomiczny robot mobilny typu Line Follower

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

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

Robot mobilny klasy mini-sumo Żubr

mh-s4 Czterokanałowy moduł czujników temperatury systemu F&Home.

mbot Ranger Robot edukacyjny 3-w-1

Podstawy budowy robotów

Jak zbudować robota minisumo?

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH MINISTACJA METEOROLOGICZNA

ZL2AVR. Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem ATmega8

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

- WALKER Czteronożny robot kroczący

Wizualizacja stanu czujników robota mobilnego. Sprawozdanie z wykonania projektu.

Robot mobilny klasy minisumo Buster

Płytka laboratoryjna do współpracy z mikrokontrolerem MC68332

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

LABORATORIUM - ELEKTRONIKA Układy mikroprocesorowe cz.2

CHŁOPCZYK Robot typu Line Follower

mh-s8 Ośmiokanałowy moduł czujników temperatury systemu F&Home.

Raport z wyjazdu Koła Naukowego Robotyków KoNaR w ramach współpracy międzynarodowej z ośrodkiem naukowo-badawczym TERA w Chorwacji.

3. WYNIKI POMIARÓW Z WYKORZYSTANIEM ULTRADŹWIĘKÓW.

Proste układy wykonawcze

Wykrywacz kłamstw. Grzegorz Puzio, Łukasz Ulanicki 15 czerwca 2008

Zespół Szkół Technicznych w Skarżysku - Kamiennej. Projekt budowy Zasilacza regulowanego. Opracował: Krzysztof Gałka kl. 2Te

ROBOT MOBILNY ZBIERAJĄCY INFORMACJE O POMIESZCZENIU

Pomiar prędkości obrotowej

Mateusz Skiba Jakub Szymaczek. LINEFOLLOWER WiX

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI MATERIAŁY POMOCNICZE SERIA PIERWSZA

1. W gałęzi obwodu elektrycznego jak na rysunku poniżej wartość napięcia Ux wynosi:

Tester samochodowych sond lambda

P O L I T E C H N I K A Ł Ó D Z K A INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI ZAKŁAD ELEKTROWNI LABORATORIUM POMIARÓW I AUTOMATYKI W ELEKTROWNIACH

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

rh-p1t1 Bateryjny czujnik ruchu z pomiarem temperatury otoczenia systemu F&Home RADIO.

REGULATOR ŁADOWANIA 12V / 24V / 36V / 48V DC DO INSTALACJI ELEKTROWNI WIATROWEJ

Projekt i wykonanie robota klasy Micromouse

Kurs Wprowadzający. Daniel Wlazło, Mikołaj Marcinkiewicz

AUTONOMOUS GUARDIAN ROBOT AUTONOMICZNY ROBOT WARTOWNIK

Robot klasy minisumo

Moduł wejść/wyjść VersaPoint

projekt przetwornika inteligentnego do pomiaru wysokości i prędkości pionowej BSP podczas fazy lądowania;

Badanie czujników odległości Laboratorium Mechatroniki i Robotyki

ODBIORNIK JEDNOKANAŁOWY GAMMA X

2.1 Porównanie procesorów

Raport z budowy robota mobilnego klasy minisumo John Cena. Jędrzej Boczar Jan Bednarski Dominik Świerzko

Enkoder magnetyczny AS5040.

RTS11-ON-BC192 VFI-SS-111. Charakterystyka urządzenia. Zastosowanie: System telekomunikacji średniej i dużej mocy, ZASILACZ model

LUZS-12 LISTWOWY UNIWERSALNY ZASILACZ SIECIOWY DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, kwiecień 1999 r.

rh-p1 Bateryjny czujnik ruchu systemu F&Home RADIO.

1 105,07 PLN brutto 898,43 PLN netto

Notatka lekcja_#3_1; na podstawie W.Kapica 2017 Strona 1

HIGROSTAT PRZEMYSŁOWY

PROJECT OF FM TUNER WITH GESTURE CONTROL PROJEKT TUNERA FM STEROWANEGO GESTAMI

Elektrolityczny kondensator filtrujący zasilanie stabilizatora U12 po stronie sterującej

1. Kto wymyślił określenie robot?

Kłodzka Grupa EME SP6JLW SP6OPN SQ6OPG

STEROWNIKI ROBOTÓW ( PROJEKT ) ROBOT KLASY LINEFOLLOWER

NAZWA PRODUKTU: Skaczący dron robot Bounce Car z kamerą Wi-Fi sterowany ze smartfona Y136 Cechy produktu

Indukcyjny czujnik kąta z wyjściem analogowym RI360P1-DSU35-ELIU5X2-H1151

Robot Mobilny Mobot-Explorer

WPROWADZENIE Mikrosterownik mikrokontrolery

Akumulator mobilny mah

do 200 m w terenie otwartym 4 przyciski + wyświetlacz Zadana wartość temperatury TX Histereza temperatury ht Wartości ustawiane:

Analogowy sterownik silnika krokowego oparty na układzie avt 1314

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

Robot micromouse Rzuf nincza. Hubert Grzegorczyk

PRO-SERW s.c. SOSNOWIEC

Moduł Zasilacza Buforowego MZB-02

Touch button module. Moduł przycisku dotykowy z podświetleniem LED

Laboratorium Analogowych Układów Elektronicznych Laboratorium 6

ZL15AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega32

Ćwiczenie EA9 Czujniki położenia

CZYM RÓŻNI SIĘ ZESTAW LEGO MINDSTORMS EV3 W WERSJI DOMOWEJ (31313) OD ZESTAWU W WERSJI EDUKACYJNEJ (45544)?

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

Indukcyjny czujnik kąta z wyjściem analogowym RI360P1-DSU35-ELIU5X2-H1151

Mobilny robot klasy minisumo QuoShyan

ZL4PIC. Uniwersalny zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów PIC

APPLICATION OF ADUC MICROCONTROLLER MANUFACTURED BY ANALOG DEVICES FOR PRECISION TENSOMETER MEASUREMENT

Mikroskop Cyfrowy Levenhuk DTX 500 Mobi

Orzeł 7 Robot mobilny klasy minisumo

ZL28ARM. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów AT91SAM7XC

kierunkowy (podstawowy / kierunkowy / inny HES) nieobowiązkowy (obowiązkowy / nieobowiązkowy) język polski VII semestr letni (semestr zimowy / letni)

OBSŁUGA ZASILACZA TYP informacje ogólne

DE-SZS-HE3F_A_3x18kW. Instrukcja obsługi

mh-v4 Czterokanałowy moduł elektrozaworów systemu F&Home.

Sensoryka i układy pomiarowe łazika marsjańskiego Scorpio IV

UNO R3 Starter Kit do nauki programowania mikroprocesorów AVR

Transkrypt:

Robot mobilny klasy minisumo Wojak Wszechmocny Robert Budziński Koło Naukowe Robotyków KoNaR" www.konar.pwr.wroc.pl Wrocław, 2008

Spis treści Od autora. 3 1. Wstęp... 4 2. Konstrukcja nośna.. 4 3. Układ napędowy..... 5 4. Zasilanie... 7 5. Mikrokontroler... 7 6. Czujniki. 8 6.1 Czujniki koloru. 8 6.2 Czujniki odległości.. 9 7. Sterowanie napędami... 10 Literatura.. 11 2

Od autora Dziękuję Kołu Naukowego Robotyków KoNaR za pomoc w realizacji projektu. Szczególnie pomocne okazały się raporty z projektów X (J. Kędzierski, E. Ostrowski, K. Sydor, Ł. Tułacz) oraz Wibrobot (J. Kędzierski) a także cykl artykułów zamieszczonych w Komputer Świat Ekspert (dr inż. R. Muszyński, M. Janiak, J. Kędzierski, J. Malewicz, K. Sydor). Projekt w większości został sfinansowany przez Koło Naukowe Robotyków. Budowa robota trwała pięć miesięcy. W tym czasie nauczyłem się podstaw programowania mikrokontrolerów, poznałem zasady działania i obsługę czujników oraz sterowanie silników sygnałem PWM. Jest to mój pierwszy projekt realizowany w Kole w dużej mierze ma charakter odtwórczy, jednakże z czasem będę się starał go rozwijać. Kolejne etapy pracy nad Wojakiem Wszechmocnym można obejrzeć w serwisie Youtube: http://pl.youtube.com/watch?v=dapp9frishi http://pl.youtube.com/watch?v=59tb690bdbu http://pl.youtube.com/watch?v=fm9vxjidydo http://pl.youtube.com/watch?v=gxzo2qbojz4 3

1. Wstęp Celem projektu było skonstruowanie małego robota mobilnego spełniającego wymagania klasy minisumo oraz udział w Otwartych Zawodach Robotów Minisumo. Robot klasy minisumo to autonomiczna jednostka o wymiarach nieprzekraczających 100x100mm i maksymalnej wadze 500g. Roboty minisumo biorą udział w zawodach polegających na wypchnięciu przeciwnika poza obszar dohyo - okrągłego ringu o średnicy 77cm ograniczonego białą linią boczną o szerokości 2,5cm. Robot wyposażony jest w czujniki, dzięki którym potrafi zlokalizować przeciwnika nie wyjeżdżając poza obszar dohyo. Robot Wojak Wszechmocny spełnia wszystkie wyżej wymienione założenia konstrukcyjne. Robot będzie w przyszłości rozbudowywany a niniejszy raport aktualizowany wraz z postępem pracy. 2. Konstrukcja nośna Konstrukcja została maksymalnie uproszczona. Podstawę stanowi blacha o grubości 0,7mm ugięta na kształt rynienki o wymiarach 97x55x8 mm, do której przykręcone zostały cztery serwomechanizmy. Do skręcenia wykorzystałem śruby o średnicy 3mm. Fot. 1. Konstrukcja nośna 4

3. Układ napędowy Układ napędowy tworzą cztery bardzo mocne serwomechanizmy MG-995 firmy Tower Pro. Charakteryzują się momentem 13kg przy napięciu 4,8V i 15kg przy 6V. Serwomechanizmy są podwójnie łożyskowane i wyposażone w metalowe tryby. Wymiary: 40,6x19,8x37,8 mm Waga: 55 g Fot. 2. Serwomechanizm Tower Pro MG-995 Serwomechanizmy należy przerobić aby umożliwiały ciągły obrót w zakresie 360. W tym celu rozkręcamy serwomechanizm i usuwamy płytkę z elektroniką i potencjometr. Przewody wyprowadzamy prosto z silnika. Fot. 3. Serwomechanizm od strony silnika 5

Na jednym z trybów osadzony jest metalowy trzpień ograniczający zakres obrotu. Należy go usunąć za pomocą szlifierki kątowej. Dobrze jest przy tym zabezpieczyć pozostałe elementy przed zanieczyszczeniem opiłkami metalu. Fot. 4. Tryby serwomechanizmu Do budowy kół wykorzystałem pokrywki od keczupu Tortex. Pokrywki mają średnicę 45mm. Zostały przycięte do grubości 10mm. Od wewnętrznej strony zamontowałem odpowiednio przycięty plastikowy orczyk dołączony do serwomechanizmu. Przyczepność zapewnia guma naciągnięta na koło. Fot. 5 Koło 6

4. Zasilanie Źródłem zasilania jest akumulator litowo-polimerowy o pojemności 1300mAh i napięciu 7,4V (pakiet dwóch ogniw). Akumulatory litowo-polimerowe wymagają skomplikowanego procesu ładowania. Więcej informacji na temat ogniw litowo-polimerowych można znaleźć w artykule Jana Kędzierskiego i Jacka Kalemby pod tytułem Krótkie info o bat. polimerowych (dostępny na stronie www.konar.pwr.wroc.pl). Bateria została zamontowana między serwomechanizmami. Fot. 6. Miejsce zamontowania akumuatora W celu zredukowania napięcia akumulatora do wartości 5V zastosowałem stabilizator L4940V5. Zakłócenia powstałe przy pracy silników należy stłumić stosując kondensatory i cewki. Dioda Zenera zabezpiecza mikrokontroler przed przepięciami oraz przed uszkodzeniem stabilizatora. Schemat 1. Układ zasilania 5. Mikrokontroler Robotem steruje mikrokontroler ATmega8. Posiada on sześć linii 8-bitowego przetwornika analogowo-cyfrowego, które zostały wykorzystane do obsługi czterech czujników białej linii oraz dwóch dalmierzy podczerwonych Sharp GP2D12. Taktowany jest wewnętrznym oscylatorem o wartości 8MHz. 7

6. Czujniki W robocie zastosowano dwa typy czujników: dalmierze podczerwone oraz czujniki koloru. Pomiary są przekazywane do mikrokontrolera jako wartość napięcia i mierzone na liniach przetwornika analogowo-cyfrowego. 6.1 Czujniki koloru Czujnik koloru zbudowany jest w oparciu o układ dioda podczerwonafototranzystor. Wyjście czujnika jest wyjściem analogowym: napięcie jest zależne od koloru powierzchni zbliżanej do czujnika. Na wpływ wartości napięcia, oprócz koloru badanej powierzchni, mają też wpływ faktura powierzchni, jej kąt względem czujnika, odległość i stopień odbijania promieniowania świetlnego. Dokładność badania można zwiększyć stosując pomiar różnicowy, który polega na pomiarze powierzchni oświetlonej diodą IR i nieoświetlonej oraz wyliczeniu różnicy pomiędzy dwoma odczytami. Dokumentacja czujnika jest dostępna na stronie sklepu internetowego ARE.net.pl. Fot. 7. Czujnik koloru 8

6.2 Czujniki odległości W robocie zastosowano dalmierz GP2D12 firmy Sharp. Czujnik wysyła sygnał podczerwony, który odbija się od mierzonego obiektu i wraca do czujnika. Sygnał powrotny reprezentowany jest napięciem na wyjściu analogowym, tak więc do odczytu konieczne jest zastosowanie przetwornika analogowo-cyfrowego. Fot. 8. Dalmierz podczerwony GP2D12 Zależność napięcia wyjściowego od odległości jest nieliniowa, co obrazuje poniższy wykres. Wykres 1. Zależność napięcia od odległości Wyczerpujące informacje na temat dalmierzy Sharp można znaleźć w raporcie Karola Sydora i Bolesława Jodkowskiego: Wstęp do użytkowania dalmierzy IR modele GP2D12 i GP2Y0A02 (dostępny na www.konar.pwr.wroc.pl). 9

7. Sterowanie napędami Do sterowania napędami użyłem układu scalonego L298, w którym są zintegrowane dwa mostki typu H. Układ wyposażony jest w sześć wejść oraz cztery wyjścia. Zasilany jest napięciem 5V, jednak same mostki są podłączone bezpośrednio do baterii. Podczas pracy mostek znacznie się nagrzewa, zatem konieczne jest zastosowanie wystarczająco dużego radiatora. Fot. 9. L298 z radiatorem Układ L298 należy zabezpieczyć przed przepięciami indukowanymi w cewkach silników stosując odpowiednio szybkie diody prostownicze, np. HER108. Schemat 2. Zabezpieczenie układu przed przepięciami 10

Literatura [1] [2] [3] [4] [5] Robot mobilny klasy minisumo Wibrobot, Kędzierski Jan, Koło Naukowe Robotyków KoNaR", 2004, http://www.konar.ict.pwr.wroc.pl/uploads/download/raporty/wibrobot.pdf Robot mobilny klasy minisumo X, Kędzierski J., Ostrowski E., Sydor K., Tułacz Ł., Koło Naukowe Robotyków KoNaR", 2008, http://www.konar.ict.pwr.wroc.pl/uploads/download/raporty/x.pdf Cała naprzód!, Komputer Świat Ekspert, 7/2007, Wstęp do użytkowania dalmierzy IR modele GP2D12 i GP2Y0A02, Sydor K., Jodkowski B., Koło Naukowe Robotyków KoNaR", 2006, http://www.konar.ict.pwr.wroc.pl/uploads/download/raporty/raport1-bolo.pdf Czujnik koloru ARE0015 dokumentacja, http://are.net.pl/file.php?id=134 11