ROBOT MOBILNY ZBIERAJĄCY INFORMACJE O POMIESZCZENIU

Podobne dokumenty
PROJEKT ROBOTA MOBILNEGO ZBIERAJĄCEGO INFORMACJE O POMIESZCZENIU

Zastosowanie silników krokowych jako napęd robota mobilnego

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania

Czujniki podczerwieni do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Czujniki stacjonarne.

Sensory i systemy pomiarowe Prezentacja Projektu SYNERIFT. Michał Stempkowski Tomasz Tworek AiR semestr letni

PRACA DYPLOMOWA MAGISTERSKA

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

- WALKER Czteronożny robot kroczący

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

Kod produktu: MP01105T

LABORATORIUM - ELEKTRONIKA Układy mikroprocesorowe cz.2

Projekt i wykonanie robota klasy Micromouse

Stanowisko do badania współczynnika tarcia

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Sensory (czujniki)

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

Raport z budowy robota typu Linefollower Mały. Marcin Węgrzyn

Innowacje wzmacniające system ochrony i bezpieczeństwa granic RP

Kod produktu: MP01105

Automatyka i Robotyka Opracowanie systemu gromadzącego i przetwarzającego wyniki zawodów robotów.

Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik

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

Komputerowe Systemy Pomiarowe. 10 października 2014 Wojciech Kucewicz 1

OSTER 2 Sterownik programowalny z wbudowanym modemem GPRS

MCAR Robot mobilny z procesorem AVR Atmega32

Silnik prądu stałego. Sterowanie silnika prądu stałego

Instrukcja Obsługi. Modułu wyjścia analogowego 4-20mA PRODUCENT WAG ELEKTRONICZNYCH

Regulator napięcia transformatora

PRZETWORNIKI POMIAROWE

Czujnik ultradźwiękowy serii BKS+/BKS

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

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia: Zestaw do badania cyfrowych układów logicznych

MG-02L SYSTEM LASEROWEGO POMIARU GRUBOŚCI POLON-IZOT

Badanie czujników odległości Laboratorium Mechatroniki i Robotyki

kpt. Mirosław Matusik Brzeźnica, dnia roku

Robot Mobilny Mobot-Explorer

Biomonitoring system kontroli jakości wody

Rzeczywistość rozszerzona: czujniki do akwizycji obrazów RGB-D. Autor: Olga Głogowska AiR II

Moduł A. L.p. Pozycja Sztuk Uwagi 1. Arduino UNO R3 lub kompatybilny. 2. kabel USB typu A/B do podłączenia do komputera 1 do podłączenia do komputera

SILNIK INDUKCYJNY STEROWANY Z WEKTOROWEGO FALOWNIKA NAPIĘCIA

mbot Ranger Robot edukacyjny 3-w-1

KOMPONENTY INERCJALNE

SETEBOS-2S. Centralka kontrolno-pomiarowa Ethernet/GSM/RS232/485/IO/TH z funkcjami sterowania automatyką. funkcjonalności.

Ultrasonograficzne mierniki grubości materiału. Seria MTG & PTG

MOBOT RoboSnake. Moduł wieloczłonowego robota

Bezprzewodowa sieć kontrolno-sterująca z interfejsem Bluetooth dla urządzeń mobilnych z systemem Android

Szczegółowy opis techniczny przedmiotu zamówienia

Załącznik nr 10 do SIWZ

STUDENCKIE KOŁO NAUKOWE CHIP

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

Programowanie i uruchamianie serwo-kontrolera w napędowym układzie wykonawczym z silnikiem skokowym. Przebieg ćwiczenia

Teltonika FMB920 Instrukcja montażu i konfiguracji

Karta charakterystyki online APS-5101 APS SYSTEMY WSPOMAGANIA KIEROWCY

Instrukcja obsługi. SQCA244 instrukcja obsługi

Mobilny system dowodzenia, obserwacji, rozpoznania i łączności

WYDZIAŁ ELEKTROTECHNIKI I AUTOMATYKI KATEDRA AUTOMATYKI. Robot do pokrycia powierzchni terenu

Bezprzewodowy transfer

SYSTEMY CZASU RZECZYWISTEGO (SCR)

Katedra Metrologii i Systemów Diagnostycznych Laboratorium Metrologii II. 2013/14. Grupa: Nr. Ćwicz.

UNO R3 Starter Kit do nauki programowania mikroprocesorów AVR

Przetwarzanie energii elektrycznej w fotowoltaice lato 2015/16. dr inż. Łukasz Starzak

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia- Część I

Specyfikacja techniczna:

Specyfikacja techniczna:

SETEBOS-2S. Centralka kontrolno-pomiarowa Ethernet/GSM/RS232/485/IO/TH z funkcjami sterowania automatyką

DRTS 33 Automatyczny tester zabezpieczeń przekaźnikowych

Instrukcja obsługi Poczwórny sterownik silników krokowych SQCA244 Bipolarny sterownik dla 4 silników krokowych do 4A z wejściem LPT,

Inspirują nas ROZWIĄZANIA

Indukcyjny czujnik przemieszczenia liniowego LI300P0-Q25LM0-LIU5X3-H1151

Architektura Systemów Komputerowych. Transmisja szeregowa danych Standardy magistral szeregowych

Budowa. doc. dr inż. Tadeusz Zieliński r. ak. 2009/10. Metody komputerowe w inżynierii komunikacyjnej

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

Częstościomierz wysokiej rozdzielczości

DOSTAWA APARATURY BADAWCZO-POMIAROWEJ dla Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych. Do Projektu Przyszłościowe technologie dla obronności AEGIS

Szczegółowy Opis Przedmiotu Zamówienia

Sterowniki Programowalne Sem. V, AiR

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

Ultrasonograficzne mierniki grubości materiału. Seria MTG & PTG

Robot mobilny klasy minisumo Wojak Wszechmocny. Robert Budziński

GPRS-A. Uniwersalny moduł monitorujący. Skrócona instrukcja instalacji. Pełna instrukcja dostępna jest na stronie

Szczegółowy opis techniczny i wymagania w zakresie przedmiotu zamówienia

Potencjał dydaktyczny Politechniki Rzeszowskiej dla sektora kosmicznego. Paweł Rzucidło

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

pieczątka firmy Zał. 2

Oprogramowanie analizatorów wibracji SignalCalc TURBO oprogramowanie do diagnostyki maszyn obrotowych

Zagadnienia egzaminacyjne AUTOMATYKA I ROBOTYKA. Stacjonarne I-go stopnia TYP STUDIÓW STOPIEŃ STUDIÓW SPECJALNOŚĆ

Serwomechanizm - zamknięty układ sterowania przemieszczeniem, o strukturze typowego układu regulacji. Wartość wzorcowa porównywana jest z

Ultrasonograficzne mierniki grubości materiału. Seria MTG & PTG

Raport Robot mobilny klasy micromouse. Adrian Gałęziowski Paweł Urbaniak

ТТ TECHNIKA TENSOMETRYCZNA

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH MINISTACJA METEOROLOGICZNA

SDD287 - wysokoprądowy, podwójny driver silnika DC

Karta charakterystyki online. WT27L-2S830A W27-2 Laser FOTOPRZEKAŹNIKI COMPACT

Ćwiczenie nr 1. Diagnostyka aparatów słuchowych z wykorzystaniem komputera

Autonomia robotów. Cezary Zieliński Instytut Automatyki i Informatyki Stosowanej Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska

Laboratoria badawcze

Nowoczesne kamery termowizyjne opracowane w PCO S. A. przeznaczone do systemów przeciwlotniczych i systemów kierowania ogniem


Czujnik pojemnościowy BCT5-S18-UP6X2T-H1151

Transkrypt:

P O L I T E C H N I K A P O Z N A Ń S K A Praca magisterska ROBOT MOBILNY ZBIERAJĄCY INFORMACJE O POMIESZCZENIU Promotor: dr inż. Dariusz Sędziak inż. Maciej Ciechanowski Poznań 2016

Cel pracy: CEL I ZAKRES PRACY Celem pracy było wykonanie projektu robota mobilnego zbierającego informacje o pomieszczeniu. Zakres pracy: Przegląd literatury w zakresie tematu pracy. Badanie charakterystyk wybranych czujników odległościowych. Opracowanie mechaniki pojazdu oraz jej wykonanie. Opracowanie układu sterowania oraz jego wykonanie. Opracowanie programu współpracującego z robotem na komputerze PC. Wykonanie testów pojazdu oraz układu zbierania danych.

PRZEGLĄD LITERATURY Metody poruszania się robotów w przestrzeni 2D, Reprezentacja otoczenia, Sensory odległościowe, Czujniki orientujące robota w przestrzeni, Transfer danych między robotem, a komputerem.

METODY PORUSZANIA SIĘ ROBOTÓW W PRZESTRZENI Metody globalne: Mapy dróg Dekompozycja komórkowa Metoda pól potencjałowych Metody lokalne: Metody rastrowe Algorytm BUG VFH Vector Field Histogram

REPREZENTACJA OTOCZENIA Reprezentacja metryczna: Mapy rastrowe Mapy wektorowe Reprezentacja topologiczna Mapy semantyczne Reprezentacja hybrydowa: Metryczno- topologiczna Topologiczno-metryczna Metryczno-metryczna Rys. 1. Mapa rastrowa 2D [1] Rys. 2. Mapa wektorowa [1] Rys. 3. Mapa semantyczna [1] Rys. 4. Mapa metryczno-topologiczna [1]

SENSORY ODLEGŁOŚCIOWE Czujniki ultradźwiękowe Czujniki optyczne Dalmierz laserowy Skaner laserowy Kamera Kinect Rys. 5. Ultradźwiękowy czujnik odległości HC-SR04 [17] Rys. 6. Czujnik odległości Sharp GP2Y0A21YK0F [17] Rys. 9. Kamera Kinect firmy Microsoft [29] Rys. 8. Skaner laserowy RPLidar 360 degree Laser Scanner 2D [28] Rys. 7. Dalmierz laserowy Bosch PLR 50 [26]

CZUJNIKI ORIENTUJĄCE ROBOTA W PRZESTRZENI Optyczny czujnik przemieszczenia Cyfrowy magnetometr 3-osiowy Akcelerometr GPS Global Positioning System Orientacja odometryczna Rys. 11. Cyfrowy magnetometr 3-osiowy Xtrinsic MAG3110 [17] Rys. 10. Sensor optyczny z myszki Tracer Scorpion [19] Rys. 12. Akcelerometr cyfrowy 3-osiowy ADXL345 [17] Rys. 13. Moduł odbiornika GPS-GMM-R1 [17]

TRANSFER DANYCH MIĘDZY ROBOTEM, A KOMPUTEREM Bluetooth Wi-Fi ZigBee GSM-GMRS Rys. 14. Moduł Bluetooth: a) HC-05 [17] Rys. 15. Moduł Wi-Fi ESP-12E ESP8266 Black [17] Rys. 16. Moduł radiowy z protokołem ZigBee Core2530 [17] Rys. 17. Moduł GSM/GPRS LoNet 800L [17]

BADANIE CHARAKTERYSTYK CZUJNIKÓW ODLEGŁOŚCIOWYCH Czujniki: Czujnik ultradźwiękowy HC-SR04 Czujnik odbiciowy Sharp GP2Y0A21YK0F Badane parametry: Dokładność pomiaru Powtarzalność pomiaru Rys. 18. Ultradźwiękowy czujnik odległości HC-SR04 [17] Rys. 19. Analogowy czujnik odległości Sharp GP2Y0A21YK0F [17]

BADANIE CHARAKTERYSTYK CZUJNIKÓW ODLEGŁOŚCIOWYCH Rys. 20. Podłączenie czujników do Arduino UNO

BADANIE CHARAKTERYSTYK CZUJNIKÓW ODLEGŁOŚCIOWYCH Dokładność wskazań

BADANIE CHARAKTERYSTYK CZUJNIKÓW ODLEGŁOŚCIOWYCH Powtarzalność wskazań

CO TO JEST MECHATRONIKA I DO JAKIEJ DZIEDZINY MOŻNA ZALICZYĆ MÓJ PROJEKT?

OPRACOWANIE MECHANIKI POJAZDU NAPĘD ROBOTA - SERWOMECHANIZMY Napięcie zasilania Sygnał sterujący Wymiary Masa Dodatkowe informacje Parametry dla 4,8 V Parametry dla 6,0 V Od 4,8 do 6,0 V 50 Hz / 1-2 ms 40,5 x 20 x 38 mm 60 g Metalowe tryby Brak ogranicznika ruchu Potencjometr do regulacji punktu środkowego Moment: 12,0 kg*cm (1,17 Nm) Prędkość: 0,22 s/60 Moment: 13,5 kg*cm (1,32 Nm) Prędkość: 0,20 s/60 Rys. 21. Serwo PowerHD AR-1201MG [17]

OPRACOWANIE MECHANIKI POJAZDU NAPĘD WIEŻY SILNIK KROKOWY Napięcie znamionowe 7,4 V Rozdzielczość 200 kroków/obr (1,8 ) Wyprowadzenia Masa Wymiary Bipolarny (4 przewody) 98 g 42 x 19 mm (z wałem 34 mm) Rys. 22. Silnik krokowy Epson EM-463

OPRACOWANIE MECHANIKI POJAZDU BADANIE ODLEGŁOŚCI CZUJNIKI ULTRADŹWIĘKOWE Napięcie zasilania Pobór prądu Zakres pomiarowy Częstotliwość pracy Masa Wymiary 5 V 15 ma 2-200 cm 40 khz 8 g 45 x 20 x 15 mm Rys. 23. Ultradźwiękowy czujnik odległości HC-SR04 [17]

OPRACOWANIE MECHANIKI POJAZDU ORIENTACJA W PRZESTRZENI OPTYCZNY CZUJNIK PRZEMIESZCZENIA Napięcie zasilania Złącze Czułość czujnika Sensor 5 V USB 800 DPI Optyczny Rys. 24. Sensor optyczny z myszki Tracer Scorpion [19,24]

OPRACOWANIE MECHANIKI POJAZDU ORIENTACJA W PRZESTRZENI MAGNETYCZNY CZUJNIK USTAWIENIA KĄTOWEGO Napięcie zasilania Interfejs komunikacyjny Osie pomiarowe 3,3 V I2C (fast mode 400 khz) X, Y, Z Zakres pomiarowy +/- 1000 µt Czułość 0,1 µt Wymiary 26 x 24 mm Rys. 25. Cyfrowy magnetometr 3-osiowy MAG3110 [17]

Rys. 26. Konstrukcja robota mobilnego wykonana w programie Autodesk Inventor 2014

Rys. 27. Wirtualna konstrukcja robota mobilnego Rys. 28. Rzeczywista konstrukcja robota mobilnego

OPRACOWANIE UKŁADU STEROWANIA

OPRACOWANIE UKŁADU STEROWANIA

OPRACOWANIE UKŁADU STEROWANIA Rys. 29. Płytki wykonane metodą termotransferu

PROGRAM STERUJĄCY NA KAMDUINO UNO Program wykonany w dedykowanym Środowisku Arduino 1.6.8.

PROGRAM WSPÓŁPRACUJĄCY Z ROBOTEM WYKONANY NA KOMPUTERZE PC Program wykonany w środowisku Visual Studio 2012 w języku C#.

PROGRAM WSPÓŁPRACUJĄCY Z ROBOTEM WYKONANY NA KOMPUTERZE PC

PROGRAM WSPÓŁPRACUJĄCY Z ROBOTEM WYKONANY NA KOMPUTERZE PC

ALGORYTMY PRACY AUTONOMICZNEJ

a) b) c) d) Rys. 1. Tworzenie mapy otoczenia: a) rysowany obszar, b) pomiar zgrubny, c) pomiar precyzyjny, d) plik tekstowy z zapisanymi pomiarami

PODSUMOWANIE Budowa elementów robota wymagała dużo pracy, głównie ze względu na konieczność tworzenia go we wszystkich dziedzinach jednocześnie. Wykonany pojazd został dobrze przystosowany do zadań jakie miał wykonywać, co widać na tworzonych przez niego mapach obszaru. Zrealizowany projekt pokazuje idealnie synergię pomiędzy poszczególnymi dziedzinami nauki. Projekt można rozwinąć w każdej z omawianych wcześniej dziedzin w celu polepszenia właściwości tworzonych reprezentacji otoczenia. Mechanika napędy, koła, optymalizacja korpusu robota Elektronika sensory, optymalizacja układu sterowania Informatyka złożone algorytmy, równania ruchu, systemy decyzyjne

DZIĘKUJE ZA UWAGĘ