Skocz do zawartości

IVS Kaboom 1 i 2


ivs

Pomocna odpowiedź

Dzień dobry,

Witam wszystkich czytelników. Poniżej prezentuję naszego robota IVS Kaboom 2, w tej chwili prace nad nim zostały zawieszone, robot doczekał się drugiej odsłonny i poruszał się sprawnie na gąsienicach. Kolejnym etapem jest modernizacja elektroniki celem zwiększenia funkcjonalności, zmniejszenie poboru mocy oraz obudowanie robota. Poniżej umieszczam opis zwykle podawany w takich publikacjach. Chętnych zapraszam na stronę robota i nie tylko: www.ivs.pl Dziękuję administratorowi portalu za zaproszenie do publikacji.

Pozdrawiam,

Bartosz Waleska.

Kaboom IVS

Autorami projektu IVS Kaboom są Radosław Matwiejczuk i Bartosz Waleska, absolwenci Technikum Elektrycznego w Opolu,a obecnie również absolwenci (od 3 Lipca 2007r) Automatyki i Robotyki, wydziału elektrycznego Politechniki Warszawskiej. Projekt realizowany jest przez autorów całkowicie prywatnie i nie jest związany ani z uczelnią, ani z inną firmą. Autorzy realizują projekt dla własnej satysfakcji wykorzystując swoje fundusze, posiadaną wiedzę i umiejętności. Projekt jest rozwojowy, ciągle pojawiają się nowe udoskonalenia.

Krótko o nas

bartosz%20waleska.JPG

Bartosz Waleska, obecnie absolwent Politechniki Warszawskiej. Zainteresowania zawodowe obejmują elektronikę, programowanie i nowoczesne technologie. Jest współautorem oprogramowania dla programatora Combo(www.combosoft.republika.pl). Prywatnie często z aparatem cyfrowym, szukającym ciekawego kadru, lubi wiedzieć co dzieje się w otaczającym świecie, jego zainteresowania obejmują również nowożytną historię świata, kocha podróże i poznawanie nowego. Więcej informacji o autorze znajdziecie Państwo na stronie projektu http://www.ivs.pl

radoslaw%20matwiejczuk.jpg

Radosław Matwiejczuk, obecnie absolwent Politechniki Warszawskiej. Zainteresowania zawodowe obejmują elektronikę, mechanikę i nowoczesne technologie. Prywatnie ciągle zafascynowany pięknem orientalnej kultury chińskiej i japońskiej. Twierdzi zgodnie, że nie ma rzeczy niemożliwej, lubi sporty ekstremalne 😉

Wstęp

IVS Kaboom jest projektem robota jeżdżącego, w pierwotnej wersji na kołach, w drugiej, obecnie opracowywanej na gąsienicach. Przedstawimy Państwu w telegraficznym wręcz skrócie, jak wyglądało tworzenie robota, jeżeli jesteście zainteresowani większą ilością zdjęć i materiałów zapraszamy na stronę: http://www.ivs.pl

Określenie wymagań

Zdając sobie sprawę ze złożoności projektu, cały proces tworzenia robota został poprzedzony solidnymi przygotowaniami. Świadomi byliśmy i jesteśmy, że podczas tworzenia wiele punktów jednak będzie się zmieniać. Nawet elementy, które są zrealizowanepoprawnie będą zmieniane i poprawione, aż do momentu osiągnięcia perfekcji.

Aktualny wygląd zapewne jeszcze wiele razy się zmieni, dotyczy to wszystkich elementów konstrukcyjnych- ramy, układu jezdnego, zamocowania poszczególnych płyt elektroniki, czy umieszczenia baterii.Robot zostanie oczywiście obudowany, tak by elektronika i podzespoły były zabezpieczone i niewidoczne. Nastąpi to jednakw ostatniej fazie, w tej chwili ilość zmian konstrukcyjnych wprowadzanych do projektu jest znaczna, a koszt elementów "ozdobnych" znaczny.

W pierwszej fazie określiliśmy podstawowe wymagania, które później ulegały modyfikacjom:

Robot jezdny, z możliwością skrętu

Łatwy sposób aktualizacji oprogramowania

Separacja poszczególnych elementów i połączenie ich w sieć (czujniki, sterowniki)

Komunikacja bezprzewodowa z otoczeniem

Zastosowanie akumulatorów tak by robot mógł się poruszać samodzielnie, bez kabli

Szczegółowe określenie rozwiązań podstawowych aspektów

Jako materiał do stworzenia ramy robota wybraliśmy aluminium: kątowniki i płaskowniki. Aluminium jest wytrzymałe, da się łatwo obrabiać, dodatkowo jest lekkie. Na elementy wykończeniowe- pomocnicze wybraliśmy plastik, również w formie płaskowników i kątowników. Materiał ten jest dosyć wytrzymały, chociaż nie nadaje się do wykonania elementów 'nośnych', jest tani - to jest jego główna zaleta, poza tym nie przewodzi. Można będzie go więc użyć jako elementy do mocowania płytek elektroniki itp. Rama będzie nitowana, w specyficznych miejscach gdzie będzie to wymagane skręcana śrubą.

Jako układ napędowy - dwa silniki elektryczne, prądu stałego. Jeden silnik na jedno koło napędowe. Ilość kół napędowych - dwa, dodatkowo jedno lub dwa koła bezwładnościowe. Ilość kół bezwładnościowych ma zostać określona po wykonaniu prób dynamicznych na stworzonym modelu.

Układy elektroniczne będą bazować na procesorach Atmel 89C51, 89C52, 89S51 oraz 89C2051 w zależności od wymagań. W przypadku układów wymagających większej wydajności zastosujemy procesory Atmel AVR ATmega 162. Komunikacja między układami woparciu o interfejs RS-485.

Jako układ jednostki centralnej - decyzyjnej postanowiliśmy zastosować laptop Aristo FT-8500. Komputer wyróżnia się małymi wymiarami (12,1"), oraz własnym układem zasilania. Pozwala to również na zastosowanie w miarę taniego i szerokopasmowego łącza WLAN co umożliwi zintegrowanie z lokalną strukturą sieciową i wieloma komputerami.

Montowanie kół do ramy.

Kolejną fazą jest zamontowanie kół do przygotowanej wcześniej ramy. Koła podobnie jak większość pozostałych elementów zostały zakupione w Castoramie.Korpus silnika wraz z kołem w tej chwili zostanie przymocowany za pomocą plastikowych pasków montażowych, ze względów bezpieczeństwa, w przypadku przeciążenia pasek zostanie zerwany.Nie dojdzie do uszkodzenia elementów konstrukcyjnych. Później po zbudowaniu i zamontowaniu obudowy, paski zostaną zastąpione metalowymi obejmami. Role zabezpieczenia przed uszkodzeniem będą pełnić zderzaki. Robot będzie wyposażony również w czujniki dojazdowe, tak więc ewentualne uszkodzenia wynikłe z zderzenia się z innymi przedmiotami zostaną wyeliminowane.

Testy zbieżności, oraz testy dynamiczne modelu.

Po zamontowaniu kół, model zostanie przetestowany. Będziemy sprawdzać również jego możliwościładowności. Jako obciążenie zastosujemy butle wody źródlanej o pojemności 5l. Sprawdzimy zachowaniesię robota przy skrętach, jakość wykonania ramy. Sprawdzimy wrażliwość na przeciążenia.

Integrowanie z elektroniką

Po wykonaniu ramy robota, zamocowaniu silników oraz wstępnych testach przyszedł czas na integrowanie robota z elektroniką. Układy zostały wykonane w oparciu o nasze płytki startowe, wraz z procesorami rodziny '51 i AVR. Programowanie układów '51 zostało zrealizowane w oparciu o programator Combo. Współautorem oprogramowania jest Bartosz Waleska, twórca Kaboom.

Początkowo pierwszym aspektem było sterowanie silnikami, regulacja prędkości obrotowej poprzez elektronikę. W fazie następnej będzie to powiązanie wszystkich układów wraz z komputerem poprzez RS-485.

Złożoność systemu

Na system sterowania i kontroli składa się wiele płytek. Komunikacja między nimi zrealizowana jest w oparciu o magistrale RS-485. Komunikacja z komputerem możliwa jest dzięki zaprojektowaniu i wykonaniu konwertera RS-232/RS-485.

Układy są wyposażone w różne procesory z różnych rodzin. Oprogramowanie wykonane jest w oparciu o język C. Oprócz układu sterowania kołami zbudowanego w oparciu o ATmega 162 na system składa się układ analizy kart chipowych (element bezpieczeństwa), układ kontroli prędkości kół oraz układ sterowania elementami wykonawczymi - światłami. Światła - prawdopodobnie dwie żarówki halogenowe w oprawkach zostaną zamontowane na obudowie. Myśleliśmy nad diodami, które na pewno byłyby ciekawsze, niestety ich obecna cena ok. 50zł za sztukę w tej chwili nie pozwala na ich zastosowanie z powodu ograniczonych funduszy.

Nowa odsłona. Kaboom 2.

Zbudowanie modelu Kaboom, który mogliście Państwo zobaczyć na wcześniejszych stronach dobiegło końca.Pamiątką są zdjęcia i filmy, częściowo udostępnione, a częściowo pozostające w naszym archiwum.Jak zwykle przy takich projektach wyciągnęliśmy wnioski z istniejącej konstrukcji i oczywiście stwierdziliśmy- chcemy więcej!

Warto jednak w tym miejscu dokonać choćby małego podsumowania.

Podsumowanie Kaboom 1

Konstrukcja Kaboom 1 (od tej pory tak będziemy nazywać nasz pierwszy model) zaskoczyła nas niesamowicie. Nie spodziewaliśmy się, że już za pierwszym razem uda się stworzyć tak udany model. Obawialiśmy się o dokładność wykonania poszczególnych elementów, o problemy z połączeniem tak wielu układów, z prędkością transmisji i dużą zajętością magistrali a co za tym idzie wielu błędów i kolizji danych. Okazało się jednak, że model został wykonany wręcz perfekcyjnie, zachowywał bardzo dobre własności jezdne. Połączenie magistralą RS-485 pozwoliło na łatwe i bezpieczne wymienianie danych, a zastosowana prędkość tansmisji 57600 bps na swobodną wymianę informacji. Stworzone oprogramowanie pozwoliło na poprawną kontrole pracy robota. Oczywiście nie wszystko było tak perfekcyjnie, skoro zdecydowaliśmy się na tworzenie Kaboom 2. Faktycznie tak jest, na pewno prędkość robota jest zbyt duża. To czego obawialiśmy się wcześniej, choć ze względów konstrukcyjnych (trudności z tym związanych) nie chcieliśmy się tym zajmować. Bardziej zasadne było dla nas zobaczenie jak będą działać poszczególne systemy i na co postawić nacisk.Tak więc zastosowanie przekładni jest jedną z tych rzeczy koniecznych. Okazało się również, że jest trochę mało miejsca na układy elektroniki, pod laptopem po prostu jest ciasno. Doszliśmy również do wniosku, że wyciągane akumulatory to jednak zły pomysł. Trzeba postarać się zabudować je bardziej w środku, bez konieczności wyciągania ich do ładowania. Ponieważ jednak silniki pobierają duży prąd (tego się spodziewaliśmy już od samego początku - zaskoczenia nie było) w przyszłym projekcie postaramy się przeznaczyć dodatkowe środki na zasilanie silników. Robot musi być wyposażony w czujniki dojazdowe, a sama elektronika i systemy decyzyjne tak zaprojektowane, że wejście jakiegokolwiek obiektu przed robota musi powodować natychmiastowe decyzje związane z bezpieczeństwem (zwolnienie, zatrzymanie robota). Pojawił się również problem z zasilaniem elektroniki. Okazuje się, że mimo iż pobór prądu przez poszczególne układy nie jest zbyt duży, to łącznie wcale nie jest to tak mało. Każdy z układów elektroniki do tej pory był wyposażony w stabilizator 7805 (5V, 1.5A). Rozwiązanie to jest dobre, w przypadku jakieś awarii w dużej mierze pozwoli ochronić układy elektroniki. Należy jednak zastosować układ zasilania pośredniego, zmniejszający napięcie zasilające elektronikę z 18V do mniejszego (np. 9-10V).

Kaboom 1 w punktach

*Dobra konstrukcja mechaniczna

*Sprawna komunikacja komputera ze sterownikami w oparciu o RS-485

*Poprawnie wykonana elektronika

+Konieczność zastosowania przekładni w celu zmniejszenia prędkości

+Rozbudowanie robota, tak by swobodnie można zamontować więcej płytek elektroniki

+Dodanie akumulatorów do zasilania silników by zwiększyć czas ich pracy

+Dodanie czujników dojazdowych pozwalających na bezpieczne poruszanie się

+Zastosowanie kaskady stabilizatorów w celu zmniejszenia strat

Kaboom 2 - założenia wstępne

Zbudowanie robota w oparciu o zalecenia powstałe w wyniku stworzenia Kaboom 1

Zamiast kół zastosować gąsienice pozwalające na pokonywanie przeszkód

Dodać kamerę do przeprowadzania analizy wizualnej, platforma kamery obrotowa w dwóch osiach

Dodać kontrolę napięcia

Jako panel sterowniczy wykorzystać urządzenie działające pod kontrolą systemu Windows Mobile, wymaga się, by obraz z kamery był przekazywany na ekran urządzenia mobilnego.

Poniżej w telegraficznym zdjęciowym skrócie:

Szkoda, że poucinało komentarze..

937621872_kaboom-osnapedowa1.thumb.JPG.5fc2f574667612d92a28e4235a5163bf.JPG

692370256_kaboom-osnapedowazkolemzebatym.thumb.JPG.76bddbefc6801125a9a6110af9308add.JPG

1358224948_frezowanieKaboom.thumb.JPG.70b6abe15d65200ab592ebf6c53b84fe.JPG

1426499631_kaboomzlozonaos2.thumb.JPG.27eb34a1aeee4cf72c56b80061810700.JPG

1327390499_zmonotowaneKaboom2.thumb.JPG.c4b9156c02438228371a717639a5ae58.JPG

Kaboom2-przod.thumb.JPG.3940d84344b114367f6f5e8444bad4a0.JPG

kaboom-elektronika.thumb.JPG.f54d3beebc9fe80f08b5c1d7af47a2be.JPG

kaboom-ipaq.thumb.JPG.cfe80187972b2763425c8cbc36bb65fe.JPG

kaboom-silniki.thumb.JPG.3579aaa000713ac0c3168c78ee8a4459.JPG

1317450066_Kaboom1.thumb.JPG.90eb44e6958c3fb4d6d7e73ea9984c35.JPG

PICT0011.thumb.JPG.6f32dc14f5562e4b9719318817a395d6.JPG

PICT0022.thumb.JPG.e541b7b8ac8bebdbd7f9f196ace853bc.JPG

PICT0024.thumb.JPG.29a5c434208a10cbf9cb23f52d8e0092.JPG

PICT0038.thumb.JPG.fa8fcf7560d3c33019ff92102219a4dd.JPG

PICT0001.thumb.JPG.903ce76a7e4e9f1e82061c9f4cd8c21d.JPG

PICT0003.thumb.JPG.4aed5eb9e57caacbe7f487a322e0383d.JPG

PICT0002.thumb.JPG.fd4fbb782ad21654bd8e437c1b6e8ae8.JPG

ostatnie-poprawki.thumb.JPG.7afb7a09617444c1095915182c91aada.JPG

cala-elektronika.thumb.JPG.73808c1d31a269ff3bad3c17dbe34d12.JPG

PICT0006.thumb.JPG.7e8fe4018eb4319de78c8172c0025b5f.JPG

PICT0009.thumb.JPG.d99ae9a0dd55c667b81011463088260a.JPG

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Podoba Ci się ten projekt? Zostaw pozytywny komentarz i daj znać autorowi, że zbudował coś fajnego!

Masz uwagi? Napisz kulturalnie co warto zmienić. Doceń pracę autora nad konstrukcją oraz opisem.

Silniki są z wkrętarek dedry dostępnych w castoramie, cena ok 100zl za sztuke (potrzebne dwa komplety)

A koszty 😉 duze, duze 😉

Mysle ze gdzies w granicach 2,5tys zl

no i komputer już byl i ipaq tez juz byl 😉

PS. Wkretak widać w działaniu na pierwszym zdjęciu.

Co do mocy trudno mi powiedziec.. no ale znaczna.. powiem tak - kaboom 2 na gąsienicach podniósł Radka, który siedział na krześle i zaparł się nogami na ramie robota 😉 o mało co nie skończyło sie wypadkiem 😉

  • Lubię! 2
Link do komentarza
Share on other sites

Czy gąsienice nie są przypadkiem za wąskie ❓

O kurka to troszkę dużo. No a jak silniki po eksperymencie z Radkiem ❓ ile się na nich ciepła wydzieliło ❓

Mógłbyś zamieścić schematy i programy ❓

Pozdrawiam Decado

Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

Gąsienice są wąskie, no ale to było jedyna sensowna rzecz którą udało nam się wymyśleć. Jest to pasek rozrządku chyba z golfa, czy passata. Koła zostały kupione na autozłomie (waga słuszna), paski rozrządu są nowe.

Silniki w tym przypadku się nie zagrzały 😉 tylko chwile pracowały na zwarciu, można powiedzieć, że momentalnie przechyliły Radka razem z fotelem, zresztą jako kierujący natychmiast wcisnąłem 'stop', tak więc robot 'odpuścił' 😉

Powiedzieć trzeba, dlaczego zaistniała taka sytuacja. Otórz robot może być sterowany głosem, odpowiednie polecenie jest rejestrowane przez słuchawke bluetooth i roznawane przez komputer, ale właśnie bolączką jest jakość rozpoznawania, często już przy 8 poleceniach program często nie rozumie polecenia i trzeba je powtarzać. Dodatkowo oczywiście jest zdublowane sterownie z palmptopa i w ten sposób nadszedł też ratunek. W sumie obaj byliśmy pewni, że nogami uda się robota zatrzymać, aczkolwiek jednak się zdziwiliśmy. Napewno wpływ na to ma, że jak widać na podłodze jest wykładzina i w kontakcie z gumą praktycznie nie traci przyczepności. Dodatkowo zastosowana jest przekładnia metalowa z wiertarki, czyli w odrożnieniu od Kaboom 1 prędkość jest dużo mniejsza, o ile pamiętam w tej chwili w granicach max. 4-5 km/h. Sam robot też swoje waży, najwięcej koła, bo to jakieś takie żeliwo (kól jest 8), konstrukcja jest aluminiowa, baterie, laptop (3kg) i elektronika. Nigdy go nie ważyliśmy ale myśle, że będzie podchodzić pod 15-20kg. Cieżko go szarpnąc np. do bagażnika samochodu czy coś (tzn da się, ale czuć wagę).

Co do schematów - musiałbym poszukać, ale powiem, że elektronika wymga przeprojektowania. Co do programów też bym musiał poszukać, programy są napisane różnie, podobnie jak elektronika są procesory '51 i tam programy są napisane w C i asm (głównie C), no i jest też AVR atmega162 i program w C.

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

WOW niezłe te silniki 😃.

Co do programów to bardzo proszę o ich zamieszczenie bo sam zaczynam programować w C i z chęcią bym się im przyjżał.

W te wakacje zostanie wykonany mój robot, niewiedziałem jaki mu dać napęd ale skoro pasek rozrządu się sprawdza:D

Pozdrawiam Decado

Masz odemnie piwo bo parę ciekawych rzeczy podpatrzyłem

Link do komentarza
Share on other sites

Początkowo nawet był pomysł żeby kupić 4 paski i 2 przeciąć i nakleić jako gąsienicę ząbkami na zewnątrz. No ale tak jak mówie - wszystko kosztuje i te koszty szły kosmicznie w góre, tak więc na razie pozostało to jako niezrealizowane. Może sprobowałbyś podpytać innych, któraś z opisywanych konstrukcji miała niesamowicie fajną gąsienice. W naszej konstrukcji duży plus stanowi "chamska" konstrukcja - najsłabszym ogniwem jest przekładnia metalowa z wiertarki. Robot praktycznie jest nie do zatrzymania, kiedys jak mi się wymknął spod kontroli (padł punkt wifi i straciłem sterowanie) to probowałem go zatrzymać ręką tzn. z tyłu chwycić żeby nie jechał do przodu - bez rezulatatu pociągnął mnie za sobą. W Kaboom 1 skuteczne było podniesienie przodu, bo koła były napędowe, no a tutaj przy paskach no to przy takiej próbie prawie mnie przejechał (odsunąłem się na szczeście, ale skubaniec nie do zatrzymania). Co do programów - nie wiem czy coś ci dadzą, są pisane hm.. "na szybko" najlepiej jak wybierzesz jakąś platformę i przejżysz przykłady najczęściej to wystarcza do rozpoczęcia zabawy. Osobiście polecam AVR ze względu na darmowy kompilator C, oraz prosty programator do zrobienia samodzielnie, poza tym jest cała rodzina procesorów dość bogato wyposażona, oraz wujek google dużo wie o programowaniu 😉

Link do komentarza
Share on other sites

W sumie laptop był kompletny to i cały trafił na pokład. Możliwość podglądu statusów na otwartym ekranie jest bardzo ciekwa i pomocna 😉 A zresztą - ile może ważyć taka matryca? 500g dla Kaboom to pestka 😉 Chwilowo był pomysł, żeby przyczepić mu pług i żeby zamiatał snieg w zimie 😉 No ale niesprawdzony w takim boju 😉

Link do komentarza
Share on other sites

Treker te gąsienice raz drogie dwaz ciężkie i moje silniczki by tego nie uciągły a pozatym to będzie malutki robocik i pasek starczy.

Z tym pługiem ciekawa sprawa.

Pozdrawiam Decado

Link do komentarza
Share on other sites

Bardzo udany projekt 😉

Sam mam w planach coś takiego tylko kilka modyfikacji chcę zastosować. Rozmiar ma być podobny - gąsienice chcę wyrzucić, a dać kółka od taczek 😉 Silniki jeszcze nie wiem, ale planuję albo dać 1 na tylną oś i przednią skrętną, albo po 1 silniku na koło. Nie wiem jeszcze. Co prawda laptop odpada, ewentualnie mam 386-sx 😉 Tylko zasilacz do niego, bo 40W dla akumulatora nic 😉 Konstrukcja też aluminiowa tylko zabezpieczone jakoś przed różnymi czynnikami kawałkami pleksy 😉

Pozdrawiam

Paweł

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.