Line follower Tsunami

[ownya]

Przedstawiamy konstrukcję przegubowego line followera Tsunami. Jest on młodszym "bratem" naszego wcześniejszego robota o nazwie "Wonsz". Konstrukcja wykonana jest z aluminium o grubości 1mm. W robocie zastosowane zostały dwa silniki, z których pierwszy odpowiada za napęd, a drugi za układ skrętny oparty o przekładnię ślimakową.

Mechanika

W układzie skrętnym użyty został silnik Graupner 280 połączony z przekładnią ślimakową.

Za napęd odpowiedzialny jest silnik Graupner 320 wraz z wykonaną przez nas przekładnią zębatą o przełożeniu 13:1 co daje maksymalną prędkość obrotową ok. 1600 obr/min.

Za koła służą rolki do podawanie papieru w drukarkach HP o średnicy 24mm. Reszta elementów to drobnica typu śrubki, pierścienie zaciskowe, rurki, ośki... Całkowita masa robota to ok. 400g.

Elektronika

Robotem steruje mikrokontroler firmy Atmel z rodziny AVR: ATmega8. Mimo niskiej małej mocy obliczeniowej i niewielkiej ilości wyprowadzeń w zupełności wystarcza obsługi tego typu linefollowera.

Jako czujniki linii wykorzystane zostały CNY70 podobnie jak w pozostałych naszych konstrukcjach. Sygnały wyjściowe z transoptorów wędrują do komparatorów (układy LM339), gdzie są porównywane z napięciem odniesienia ustawianym na potencjometrze. Na nóżki mikrokontrolera podawany jest już sygnał cyfrowy. Dzięki takiemu rozwiązaniu nie trzeba korzystać z stosunkowo wolno pracującego w ATmedze8 przetwornika A/C (odczuwalny jest tutaj brak układu DMA).

Silnikiem steruje tranzystor unipolarny (MOS)z kanałem N. Sygnał PWM z mikrokontrolera poprzez dwa tranzystory bipolarne(w celu wzmocnienia napięcia oraz zachowania tej samej fazy) doprowadzony jest do MOSFETa.

Do sterowania silnikiem z przekładnią ślimakową wykorzystywany jest mostek H wykonany z tranzystorów unipolarnych - MOSFET (dwa z kanałem N oraz dwa z kanałem P). Mostek ten jest w stanie przepuścić do 20A (w teorii ).

Dodatkowo zastosowane zostały dwa czujnik odbiciowe KTIR w celu wykrycia dużego wychylenia „nosa”. Diody sygnalizujące pod którym czujnikiem aktualnie znajduję się linia. Dioda sygnalizujące poprawne podłączenie akumulatora. Kondensatory filtrujące napięcie zasilające.

Wszystkie płytki zostały wykonane w warunkach domowych przy użyciu metody termotransferu, dodatkowo pokryte zostały soldermaską.

Robot zasilany jest pakietem LiPol 7,4V firmy 3Emodel o pojemności 900mAh.

W przyszłości planujemy rozbudowę o: enkoder (do pomiaru prędkości/odległości) oraz czujniki odległości.

Schematy

Zdjęcia

Filmy

Robotic Arena 2010

Sumo Challenge 2010

T-BOT 2011

Osiągnięcia

Sumo Challenge 2010 - Łódź

Eliminacje : 1

Finał : 3

Robotic arena 2010 - Wrocław

Eliminacje : 1

Finał : 3

T-BOT 2011 - Szczawno Zdrój

Eliminacje : 4

Finał : 4

Autorzy: Bartosz Derkacz, Szymon Mońka - PWR

[Dżony]

Bardzo fajna konstrukcja podoba mi się sposób śledzenia linii. Jedyne co bym poprawił to estetykę, ale grunt że robot sprawuję się jak należy

[ridzi]

Niezła konstrukcja, na zięciu wygląda nie pozornie a na filmiku wszystko wyjaśnia

[KD93]

Dżony, nie wiem co masz do estetyki. Uważam że jest bardzo estetycznie zbudowany, co przy wyglądzie "Wonsza" sprzed roku cieszy, bo to znaczy że zwróciliście na to większą uwagę. Teraz jest to jeden z najszybszych FTL w Polsce i do tego nie straszy wyglądem - o to chodzi.

Pomimo że ten wzorzec ma już trochę czasu, to o dziwo tylko Wonsz i Tsunami potrafią nawiązać walkę z "polulkowymi" robotami, widzę że cały czas rozwijacie tą koncepcję i za to u mnie duży .

[nes86]

Fajnie, że konkurencja się nie ukrywa

Wasz robot jest bardzo szybki co pokazały zawody w Łodzi i we Wrocławiu w zeszłym roku, ale bardzo dużo tracicie na zakrętach, przy kącie prostym robot prawie się zatrzymuje. Jest to spowodowane tym, że silnik napędowy jest za słaby czy może koło napędowe się ślizga? A może macie takie rozwiązanie w programie? Gdyby nie tak duże spadki prędkości na ostrych zakrętach to wyniki finałów z Sumochallenge i RoboticArena mogły by wyglądać inaczej.

[ownya]

Wasz robot jest bardzo szybki co pokazały zawody w Łodzi i we Wrocławiu w zeszłym roku, ale bardzo dużo tracicie na zakrętach, przy kącie prostym robot prawie się zatrzymuje. Jest to spowodowane tym, że silnik napędowy jest za słaby czy może koło napędowe się ślizga? A może macie takie rozwiązanie w programie? .

Wałeczek przy kącie prostym ustawia się pod dużym kątem w stosunku do tyłu robota, jest to pierwsza przyczyna hamowania (można porównać do jazdy rowerem prosto i szybkim skręceniem koła o kąt >45° przy dość dużej prędkości ), dodatkowo celowe zwolnienia w sofcie aby uniknąć zbyt dużych zjazdów z trasy (jeżeli wyjedzie zbyt daleko to zdąży się całkowicie obrócić co z reguły skutkuje jazdą w drugą stronę ). Kolejną przyczyną jest zbyt wolna przekładnia ślimakowa, co opóźnia reakcję na zakrętach. Mamy kilka pomysłów na eliminację tego typu zachowania, gdyż takie zakręty na trasie znacząco wpływają na ustawianą przez nas maksymalną prędkość robota.

[Mihau]

Dajcie mniej przyczepne kółka ślizgiem w zakręty wchodźcie

Zdradzicie coś nt. programu? Jakiś PID, czy może zupełnie autorski system?

[ownya]

Dajcie mniej przyczepne kółka ślizgiem w zakręty wchodźcie

Zdradzicie coś nt. programu? Jakiś PID, czy może zupełnie autorski system?

Nie jest to dobry pomysł

Ruch ślimaka oraz prędkość bezpośrednio zależą od stanu czujników, nie korzystamy z PID.

[juras5]

brawo!

1. jakie silniki użyliście?

2. czy serwo modelarskie zastąpiło by waszą przekładnie ślimakową, czy jest zbyt wolne?

[pierzchan]

1. jakie silniki użyliście?

2. czy serwo modelarskie zastąpiło by waszą przekładnie ślimakową, czy jest zbyt wolne?

1) 111 postów na forum i nie przeczytany pierwszy post autora: Graupner 280, Graupner 320.

2) Standardowe serwo prawdopodobnie będzie za wolne.

[S-View]

Ja mam na serwie i nie dość ze za wolne to w dodatku nie samo chamowne...

Przekładnia slimakowa jak silnik stanie to ramieniem nie obróci... Przy serwie niestety tak...

[ownya]

Tak jak opisywaliśmy w poprzednim robocie, serwa modelarskie są zdecydowanie za wolne do tego typu robotów, dodatkowo (jak wspomniał kolega wcześniej) przekładnia ślimakowa jest samohamowna oraz łatwo jest uzyskać wysoki moment ze względu na duże przełożenie. Problemem jest tu odpowiedni montaż (aby uniknąć wytarcia zębów) i jak się okazuje w niektórych przypadkach również prędkość.