Wiedza i doświadczenie projektowe wizytówką absolwenta kierunku automatyka i robotyka na Wydziale Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej POKL.04.01.02-00-020/10 Program Operacyjny Kapitał Ludzki współfinansowany przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego SKN Robotyki Encoder Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechnika Śląska Gliwice, 02.10.13 dr hab. inż. Marek Pawełczyk, prof. nzw. w Politechnice Śląskiej Koordynator Projektu POKL.04.01.02-00-020/10 RAPORT Z działalności projektu budowy autonomicznego robota kroczącego typu hexapod, realizowanego w ramach Studenckiego Koła Naukowego Robotyki Encoder. dr inż. Damian Bereska opiekun naukowy projektu Tomasz Zielański kierownik zespołu
Raport z działalności projektu Budowa autonomicznego robota kroczącego typu hexapod ze zdolnością poruszania się w trudnym terenie etap 2. 1. Lista członków zespołu projektowego: - Prężyna Patryk, - Sanocka Barbara, - Zawistowski Krzysztof, - Zielański Tomasz lider zespołu, kontakt: Nr tel. 792608595, tomasz.zielanski@gmail.com Dwóch członków, wymienionych we wniosku o realizację projektu, ostatecznie nie wzięło udziału w pracach zespołu: Adrian Gniediuk oraz Jacek Strzałkowski. 2. Opiekun projektu: dr inż. Damian Bereska. 3. Cel projektu. Celem 2. etapu było wykonanie konstrukcji autonomicznego robota kroczącego typu hexapod na podstawie istniejącego projektu, wykorzystując materiały zakupione w poprzedniej fazie realizacji. Części konstrukcyjne zostały wytworzone na obrabiarce CNC, dostępnej na wydziale AEI. W przyszłości planowane jest wyposażenie robota w kamerę wizyjną, moduł GPS oraz moduł łączności bezprzewodowej ze stanowiskiem decyzyjnym, implementacja trybów poruszania się po nierównym/sypkim podłożu, omijania/pokonywania przeszkód o określonej wysokości oraz przemieszczania się po poręczach i siatkach określonego typu. 4. Harmonogram realizacji projektu. Termin realizacji 10.05.2013 Realizacja planowanych zakupów. Zadania 31.05.2013 Wprowadzenie poprawek do projektu oraz wykonanie części konstrukcyjnych. 14.06.2013 Złożenie konstrukcji. 2.10.2013 Zaprogramowanie podstawowych sekwencji ruchowych robota. 2.10.2013 Rozliczenie projektu. 2
5. Opis postępów prac. 5.1 Wprowadzenie poprawek do projektu oraz wykonanie konstrukcji. Ze względu na zmianę napędu (serwomechanizmy TowerPro zostały zastąpione przez Dynamixel-12A), stworzony wcześniej projekt został znacznie zmieniony. Po wycięciu odpowiednich części z płyt POM-C i przedłużeniu niektórych kabli zasilających, skonstruowano korpus robota. Poniżej przedstawiony jest projekt oraz gotowa konstrukcja. 3
4
5.2 Programowanie podstawowych sekwencji ruchów robota. Programowanie kontrolera odbywało się poprzez dostarczone w zestawie programy: Bioloid Behaviour Control Programmer i Bioloid Robot Terminal. Aby ułatwić pracę z serwomechanizmami, zespół stworzył dwa dodatkowe programy. Pierwszy z nich służy do zamiany pozycji serwa, wyrażonej w stopniach, na kod wpisywany do kontrolera (lub w drugą stronę). Kolejny program, na podstawie uproszczonego modelu fizycznego, wylicza końcową pozycję serw danej nogi, przy danej pozycji początkowej oraz kątowej zmianie ustawienia pierwszego serwomechanizmu. Zaprogramowane sekwencje ruchowe: krok do przodu, krok do tyłu, krok w lewo, obrót o 90 stopni w prawo. Robot posiada zaprogramowane dwa tryby ruchu: demonstracja sekwencji oraz ruch do przodu z omijaniem przeszkód. 6. Problemy w realizacji. Konstrukcja: Jeden z otworów na śrubę mocującą w nodze robota został wycięty w niewłaściwym miejscu, w zakupionym zestawie nie było odpowiednio długich kabli zasilających serwomechanizmy. Oba te problemy zostały rozwiązane; jedna z nóg jest umocowana na trzech (zamiast czterech) śrubach, niektóre kable zostały przedłużone. Po dłuższej eksploatacji robota konieczne jest dokręcanie niektórych śrub mocujących. Programowanie: Wyniki programu, obliczającego końcową pozycję serwomechanizmów, musiały być korygowane metodą prób i błędów jest to spowodowane działaniem na uproszczonym modelu fizycznym oraz specyficznym zachowaniem serwomechanizmów podczas ruchu z obciążeniem. 5
7. Zakupy. Na projekt zostało przeznaczone 3500 zł pod pozycją Zestaw Bioloid Comprehensive zawierający 18 serwomechanizmów Dynamixel-12A, kontroler CM-5 oraz akumulatory. Zakup został zrealizowany w przewidzianym terminie. 8. Podsumowanie Wszystkie zadania oraz zakupy zostały wykonane zgodnie z harmonogramem. Wyznaczony cel bieżącego etapu projektu został osiągnięty robot wykonuje podstawowe sekwencje ruchowe. Problemy, napotkane podczas realizacji, zostały rozwiązane. Wyniki pracy zespołu znajdują się pod adresem http://encoder.polsl.pl/?page_id=215 6