Line follower ARJ

[grabo]

Witam,

nareszcie mogę pochwalić się swoją konstrukcją, dzięki której uzyskałem tytuł inżyniera Automatyki i Robotyki Od obrony minęło nieco ponad pół roku, w związku z czym mogę już opublikować opis robota (niestety z pewnymi ograniczeniami).

Obudowa:

Obudowa została wykonana na ploterze CNC z płyty akrylowej o grubości 3mm. Składa się łącznie z sześciu elementów:

- dół o średnicy 12cm z otworami na czujniki

- mocowanie ślizgu

- 2 x mocowanie silnika

- mocowanie dalmierza Sharp GP2D12

- góra o średnicy 12cm z wycięciem na wyświetlacz oraz 4 klawisze

Napęd i zasilanie:

Źródłem zasilania jest modelarski akumulator li-pol 2s o napięciu znamionowym 7,4V i pojemności 500mAh. Ładowanie akumulatora odbywa się poza robotem za pomocą ładowarki z balanserem. Do poruszania się robot wykorzystuje silniki DG2425-025 oraz koła MBW-31 z firmy Wobit. Taki zestaw jest w stanie rozpędzić robota do prędkości ponad 0,6m/s.

Elektronika:

Robocik ma dwa mózgi w postaci mikrokontrolerów ATmega8L Jeden zajmuje się sterowaniem silnikami, odczytem czujników i obliczeniami a drugi odczytem klawiszy i obsługą wyświetlacza graficznego z Nokii 3310. Komunikacja pomiędzy nimi odbywa się za pomącą interfejsu UART. Dzięki takiemu rozdzieleniu obowiązków całość pracuje sprawniej a do połączenia obu obwodów drukowanych wystarczą 4 przewody.

Stopień mocy w postaci mostka H skonstruowano w oparciu o tranzystory MOSFET oraz drivery IR4427. Dynamika pracy silników jest bardzo dobra a straty są na tyle małe, że niemożliwy jest ich pomiar przy pomocy multimetru!

Wykrywanie linii zapewnia 5 par dioda nadawcza + fototranzystor IR w obudowach o średnicy 3mm. Czujniki rozmieszczono po łuku, wzdłuż krawędzi obudowy. Wbrew obawom możliwe jest wykrywanie zakrętów pod kątem prostym.

Oprogramowanie:

W sofcie zawarto między innymi algorytm autokalibracji, obliczania pozycji robota nad linią, śledzenia linii, regulator PID oraz algorytm rozwiązywania labiryntów.

Robot oraz widoczne na filmikach plansze zostały sprzedane i obecnie stanowią własność WFAiIS UMK w Toruniu, w związku z czym nie mogę opublikować schematów i kodów źródłowych! Mimo to postaram się udzielić odpowiedzi na pytania osób zainteresowanych konstrukcją

Pozdrawiam,

Grabo

[KD93]

Jest świetny, szczególne brawa należą się za algorytm. Taki 3pi trochę inaczej

[agrala]

Bardzo ładny robcik - bardzo mi się podoba.

Skąd wziąłeś panel pod guziki i wyświetlacz?

Uchwyty pod silnik są klejone na dolnej części podstawy czy tylko wygięte?

Szybkością nie powala ale trzyma się lini jak zaczarowany.

Jedyne chyba do czego można się przyczepić to to że oparłeś sterowanie w labiyncie o skręcanie w lewo.

Tak z ciekawości - jaki tytuł miała praca inż i dlaczego sprzedałeś sprzedałeś robota?

[Szuszy]

No, no ładnie jeżdzi

[grabo]

KD93, dzięki Funkcjonalnością i kształtem może i przypomina 3pi, ale cała konstrukcja jak i oprogramowanie zostało napisane przeze mnie od podstaw.

agrala, panel został wydrukowany na papierze samoprzylepnym, a na to została naklejona przezroczysta folia. Uchwyty silników są klejone do dolnej części, góra jest przykręcana aby mieć dostęp do wnętrza. Szybkość rzeczywiście nie jest rewelacyjna ale dzięki dobrze zestrojonemu algorytmowi jeździ bardzo precyzyjnie. Zauważyłem, że dużo szybkich robotów wykręca słabe czasy przez gubienie i konieczność ponownego znalezienia linii.

Moja praca inżynierska miała tytuł "Autonomiczny Robot Jeżdżący" i całość spodobała się na tyle komisji, że postanowiono zatrzymać robota w celu promowania uczelni

EDIT: znalazłem jeszcze kilka zdjęć prototypu

[Sabre]

Szybkością nie powala ale trzyma się lini jak zaczarowany.

To jest zaleta stosowania PIDa, przy takich prędkościach śledzi linię idealnie. Robot przypomina mi mojego Psotka2 .

[agrala]

Może znajdzie się jakieś zdjęcie od dołu?

[KD93]

To ja jeszcze zadam pytanie które pewnie wielu krąży po głowach: ile za niego dostałeś O ile oczywiście nie jest to tajemnica.

Obudowa wykonana na ploterze CNC - cięta laserem? Czym kleiłeś pleksę? Ja znalazłem świetny klej cyjanoakrylowy, który trzyma tak mocno że próba oderwania serwa od elementu z pleksy skończyła się złamaniem tego elementu, ale kleje cyjanoakrylowe brudzą a w Twoim robocie tego nie widać.

[grabo]

agrala, niestety nie mam takiego ujęcia...

KD93, obudowa cięta frezem na 3-osiowym ploterze CNC (którego zresztą jestem autorem ) Klejona była klejem Pattex SOS Power Żel, trzyma całkiem dobrze i daje trochę czasu na dokładne wypozycjonowanie elementów

[Qujav]

Zatkało mnie, w 100% profejonalizm, ile kosztowała Ciebie budowa tego robota ?

Ogólnie wygląda na bardzo przyjaznego psotka ;]

Przypomina mi troche odtwaracz diskman

[TIMONek]

KD93, do klejenia plexi polecam Ci klej Cosmopfen. Do kupienia jest np. tutaj: http://akces.sklep.pl/pl/Klej_Cosmofen_PMMA__108.html

[Nawyk]

Gratuluję projektu, zwłaszcza wysokiej estetyki wykonania. No i cierpliwości w ustalaniu nastawów do PID

Jedno mnie męczy - czy psikałeś PCB lakierem (np. Plastik) albo smarowałeś kalafonią? Skoro to projekt na pracę dyplomową (i do tego komercyjny), to dlaczego nie zamówiliście PCB w odpowiedniej firmie? Nie wiem jak u Was, ale na mojej uczelni wymagania co do praktycznej realizacji projektów obejmują wszystko, co potrzebne do zlecenia seryjnej produkcji - w tym m.in. gotowe pliki Gerbera.

To tylko mały szkopuł, reszta jest super Pozdrawiam

[KD93]

TIMONek, na szczęście mam to już za sobą i wyszło dobrze tym cyjanoakrylem.

[OldSkull]

Również pogratuluję - robot schludny, dobrze wykonany, dobrze zaprogramowany (jak na te silniki więcej nie potrzebuje), działający.

Zauważyłem, że na płytce nie polutowaliście wszystkiego - jakieś kondensatory okazały się niepotrzebne czy po prostu działa bez nich?

[KD93]

To jest prototyp, chyba nawet nie ma czujników przylutowanych.