Line follower R31

[Grabki]

Witam, czas najwyższy opisać swojego pierwszego (nie licząc nieudanego światłoluba) robota. Jest to linefollower. Nazywa się R31. Jego opis będzie tak na prawdę w dużej mierze opisem mojej nauki robotyki.

Więc przejdźmy do rzeczy:

Około rok temu zainteresowałem się robotyką. Był to czas, kiedy wszyscy przygotowywali się do zawodów Robotic Arena 2010. Szybko zrozumiałem, jaką rangę mają te zawody. Wtedy postanowiłem sobie: za rok pojadę na te zawody z własnym robotem! Byłem wtedy zupełnie zielony. Wiedza z programowania praktycznie zerowa (nie licząc jakiegoś html'a 😃 trochę też "liznąłem" php). Z elektroniką było ie wiele lepiej, nie zdawałem sobie nawet sprawy z tego, jak działa tranzystor, choć tak na prawdę to dzięki interesowaniu się elektroniką trafiłem w ogóle na forbota (ówczesną diodę). Od początku spodobała mi si kategoria linefollower, więc postanowiłem że zbuduję właśnie takiego robota. Rozpocząłem więc nauk, w między czasie zbudowałem światłoluba, ale nie przywiązywałem do tj konstrukcji szczególnej wagi, głównym celem było samodzielne zbudowanie linefollower'a (bez pomocy taty 🙂) tak, aby rozumieć co jak działa. Jednocześnie godziłem to z nauką w szkole i przygotowywaniami do konkursów z matematyki i fizyki. W między czasie przeczytałem Oślą łączkę (polecam początkującym). I dalej dążyłem do swojego celu...

Powoli zgłębiałem swoją wiedzę i projektowałem robota. Zaczynałem właściwie od d**y strony, najpierw powstała płytka z czujnikami (mniej więcej w maju 2011) - chyba dlatego, że było to najłatwiejsze. Przy okazji uczyłem się obsługiwać program Eagle. Chciałem też nauczyć się "robić fajny, trójwymiarowy obrazek" w Inventorze. "Wrzuciłem" więc do niego wykonaną wcześniej płytkę z czujnikami (jedyne co zostało najpierw zaprojektowanie, a potem powstało w Inventorze to "szkielet" = śmiać się czy płakać? 😃). I tak powstawał R31, a ja przy okazji nauczyłem się obsługi Inventora.

Przy okazji powiem, że pomysł na nazwę narodził się po wypadku Roberta Kubicy. Już wtedy dało się przeczuć, że ciężko mu będzie wrócić do jazdy w sezonie 2011, a nie jest tajemnicą, że miał duży wkład w projektowanie R31. Postanowiłem to jakoś uczcić (?) - stąd ta nazwa, a jednocześnie pomysł na konstrukcję.

Prace nad moją konstrukcją posuwały się do przodu. Przy okazji powiększałem swoją, a może przede wszystkim, bo taki był główny cel, robot miał powstawać "przy okazji". W drugiej połowie wakacji kupiłem książkę Pana Mirosława Kardasia (którą polecam początkującym). Był to czas najwyższy aby zacząć naukę programowania (choć już prędzej się do tego przygotowywałem, zaglądając między innymi na forumowy kurs). Z początku czytanie szło jak burza (tempo na przeczytanie książki w niecałe 2 tygodnie), jednakże nastał koniec wakacji. Brak czasu spowodował, że coraz rzadziej zaglądałem do książki (do tej pory nie przeczytałem jej całej, choć już kończę). Zawody zbliżały się coraz bardziej, ale i ukończenie konstrukcji było coraz bliższe.

Późnij były pierwsze testy robota, pisanie programów testowych... Program z algorytmem PD udało się napisać na dzień przed zawodami! Można więc powiedzieć, że cel wyznaczony był co do dnia 🙂.

Aż nastał dzień 11 grudnia 2011. Przybyłem na miejsce, zarejestrowałem się i zająłem miejsce na stanowisku serwisowym (później obok mnie usiadła ekipa GROM-u). Poskręcałem robota (silniki z kołami miałem zapakowane osobno, aby koła nie poodlatywały 🙂), włączyłem zasilanie i zaskoczenie ... Jedno koło się nie kręci! Jak to, przecież wczoraj gdy testowałem algorytm, PD wszystko działało! ... Szybka zamiana stron pomiędzy silnikami i okazuje się, że winny jest mostek H ... Jakie to szczęście, że zabrałem ze sobą płytkę od światłoluba na której jest sprawny L293D! ... Wszystko działa, można testować robota. Na trasie testowej robot ładnie jeździ (po dobraniu nastaw), choć nie zawsze radzi sobie z kątami prostymi. Po 11 zszedłem na dól, obejrzałem trasę i wystartowałem swojego robota na trasie z "wywijasami". Pierwszy przejazd udany, czas nieco ponad 20 sekund. Następnie udałem się na trasę z kątami prostymi. Po kilku nieudanych próbach, stwierdziłem, że naładuję akumulatory i spróbuję jeszcze raz przejechać trasę z wywijasami, a poźniej zajmę się kątami prostymi. Czas udało się poprawić na 18,59. Nastał więc czas na kąty proste. Pomyślałem sobie: spokojnie, dasz radę, kilka przejazdów z różnymi nastawami i będzie dobrze. Przed zawodami mówiłem wszystkim, że sukcesem będzie ukończenie zawodów i bycie klasyfikowanym, choć w głębi ducha myślałem sobie, że nie powinno być z tym problemów. Jednakże rzeczywiście, nie mogłem sobie poradzić z drugą trasą! Powoli zaczynałem się denerwować, Nie wiedziałem już co mam robić, całą godzinę czasu wolnego poświęciłem na kombinowaniu w programie. Zmieniałem prędkości silników, szybko czy wolno, na naładowanej czy rozładowanej baterii, nic nie pomagało. Zaczynała się robić nerwówka, biegałem ciągle ze stanowiska na trasę i z powrotem. Sędzia już miał mnie chyba powoli dosyć 😃 a tak szczerze to był bardzo w porządku, na każdą prośbę o poprawienie czegoś w trasie czy coś, reagował i był bardzo miły. Gdy po 14 byłem już bardzo zdenerwowany, on mówił do mnie: spokojnie, jest jeszcze dużo czasu. Ja jednak odczuwałem, że jest go coraz mniej, a nie wiedziałem co mam już robić. Ciągłe bieganie i przeprogramowywanie robota, to było coś strasznego. Aż tu nagle, 20 minut przed końcem, robot przejeżdża poprawnie zakręty z którymi sobie nie radził... jest coraz bliżej mety i... udało się! Ależ ja byłem szczęśliwy! Tyle godzin walki, chyba ze sto razy przeprogramowywałem robota (myślę, że ta liczba jest dość realna) i taki sukces na koniec! Czas z tej trasy wynosił 17,84 ale to nie było w tym momencie ważne, liczyło się tylko to, że udało się przejechać oby dwie trasy. Emocje były wspaniałe 🙂

Może teraz przedstawię robota od strony technicznej:)

oto schemat:

Konstrukcja zbudowana jest z laminatu. Do napędu użyłem silników HL149 z przekładnią 21:1. Koła są zrobione z nakrętek od słoików z naklejoną dętką 🙂 Nie ma tu nic nadzwyczajnego, ot zwykły robot początkującego.

kilka zdjęć:

a to filmik z pierwszych testów:

Niestety mam tylko takie zdjęcia z zawodów, i żadnych filmików, ale jak to można przeczytać miałem inne problemy, i nawet do głowy mi nie przychodziły jakieś tam filmiki 😃

Jest wiele rzeczy, które bym teraz zrobił inaczej, czasami jestem o to nieco zły, ale jak sobie przypomnę, jaki byłem zielony przed budową tego robota to czuję tylko zadowolenie. Wtedy nie wiedziałem co to PID czy PWM. Teraz mogę powiedzieć, że na prawdę dużo nauczyłem się przez ten czas.

Matko, jak ja się rozpisałem! Żebym ja pisał takie długie wypracowania na polskim 😃

[Sabre]

Jak na pierwszego robota to bardzo udana konstrukcja, gratuluję.

[KD93]

Estetyczny, solidny, ładnie działający robot - bardzo udana pierwsza konstrukcja. Silniki Ci się zeszły trochę do środka (są "po skosie"), nie wiem czy to zamierzone, ale tracisz w ten sposób część powierzchni styku kół z podłożem. Każdy początkujący powinien brać przykład z takiego robota - nie musi być szybki, żeby być udany. Czekam na następne roboty 😉

[grabo]

Gratuluję! Wyznaczyłeś sobie cel i go osiągnąłeś, a satysfakcja to największa nagroda 🙂

[Polecacz 101]

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

[Grabki]

Silniki Ci się zeszły trochę do środka (są "po skosie"), nie wiem czy to zamierzone, ale tracisz w ten sposób część powierzchni styku kół z podłożem.

Za bardzo zainspirowałem się F1 🙂, a poza tym na przyczepności raczej nie brakuje przy takiej prędkości 😉

satysfakcja to największa nagroda

Idealne podsumowanie.

Sabre, KD93, grabo, dzięki za te pochwały, ale tak szczerze to licz(ę)yłem na jakąś krytykę, potrzebną chociażby do tego, aby wiedzieć jakich błędów unikać w przyszłości 🙂

[KD93]

Raczej przy tej konstrukcji większych błędów nie popełniłeś. Teraz powinieneś pomyśleć o większej ilości czujników i pololkach (obejrzyj sobie Inferno i Zenona 3). Następnie przyjdzie czas na turbinkę.

Jednym słowem - możliwości tego robota są na miarę tej konstrukcji. Zmieniając konstrukcję zwiększysz możliwości.

[krupson]

a program moge dostać?

[ProeXtreme]

Gratuluję udanej konstrukcji!

Konstruując robota nauczyłeś się nie tylko programować, trawić płytki czy je projektować. Nauczyłeś się także dążyć do celu, nie poddawać się to jest bardzo ważne.

Następna konstrukcja jaką zrobisz z pewnością będzie pozbawiona błędów, które wyłapałeś podczas budowy R31. 🙂