Line follower Feniks3

[Treker (Damian Szymański)]

Feniks3, to mój trzeci z kolei linefollower, opisy dwóch poprzednich można znaleźć również na forum (linki znajdują się w podpisie). Konstrukcja ta powstawała kilka tygodni, ostateczne złożenie całości zajęło mi tydzień. Robot miał wystąpić po raz pierwszy na zawodach z Łodzi, ale niestety nie mogłem się na nich pojawić. Konstrukcja z założenia miała być lekka i w miarę możliwości szybka. Pierwszy raz użyłem turbiny, więc był to swego rodzaju eksperyment.

Elektronika

Elektronika składa się z dwóch płytek - główna z elektroniką sterującą oraz mniejsza z czujnikami. Główny procesor to Atmegas128, do którego przez komparatory podłączone jest 20 czujników KTIR ułożonych w półokręgu. Całość zasilana jest z pakietu Li-po 2S przez przetwornicę, która tym razem sprawdziła się znakomicie. Nad bezpieczeństwem akumulatora czuwa dzielnik napięcia oraz jeden z kanałów ADC. Silnikami Pololu HP steruje jeden mostek TB6612 zamontowany razem z całym modułem z Pololu. Sterowaniem turbiny 27mm zajmuje się regulator zakupiony w HK, dzięki temu kontrola nad EDF'em stała się bardzo prosta. Płytki wykonane oczywiście w Satland Prototype

W robocie znajduje się również małą płytka z Atmegą8, która odpowiada za obsługę RC5, dzięki któremu można startować i bezpiecznie zatrzymywać robota pilotem. Pojawiła się ona dopiero później (dorobiłem ją na kilka dni przed zawodami) dlatego wygląda jak wygląda

Mechanika

Konstrukcja mechaniczna składa się z dwóch płytek z elektroniką, oraz mostka z cienkiego laminatu, który je łączy. Napędem robota są dwa silniki Pololu HP z przekładniami 10:1 oraz standardowe koła 32mm. Cała konstrukcja waży około 140g razem z akumulatorem. W konstrukcji tej zrezygnowałem z ballcasterów - głównie z powodu wagi. Była to dobra decyzja, nie odczułem żadnych problemów z czujnikami z tego powodu.

Program

Program napisany został w C, był to mój pierwszy większy program na uC stworzony w tym języku i teraz śmiało mogę powiedzieć, że nie było to takie straszne jak się wydawało. Robotem steruje regulator PD. Człon całkujący był zaimplementowany jednak nie miałem czasu, aby go przetestować. Tak na prawdę robot ruszył w pełni swoich sił dosłownie w noc przed zawodami dzięki pomocy udzielonej przez Bartka i Szymona z BotlanTeam'u

Podsumowanie

Budując konstrukcję wzorowałem się głównie na robotach GreenNight oraz jego następcach W planach mam już kolejną wersję konstrukcji - mam nadzieje, że będzie jeszcze szybsza. Robot zajął drugie miejsce na zawodach Robotic Arena 2011.

FIlmy

Testy:

Jazda testowa:

https://www.youtube.com/watch?v=wY2SOvzZ748

Zawody:

https://www.youtube.com/watch?v=pfQAMkp_rls https://www.youtube.com/watch?v=AdCOYfMPBYQ

Ogólnie cała konstrukcja jest dość prosta, dlatego czekam na ewentualne pytania, ponieważ nie wiem co jeszcze może Was interesować. Schematów i PCB nie podaję, ponieważ nie są zrobione poprawnie, mówiąc wprost - są brzydkie

Zachęcam do opisywania swoich robotów, nagrody czekają

[Carpe Diem]

Świetna konstrukcja, a ilość czujników jest prawie że powalająca. Nic tylko pogratulować.

[MatManiak]

No, wreszcie się doczekaliśmy opisu nowego Feniska:) Gratuluję udanej konstrukcji i oczywiście pierwszych sukcesów!

Możesz napisać coś więcej o przetwornicy?

No i dlaczego mostek jest na plytce pololu, a nie bezpośrednio na pcb? Widzę że to raczej nie kwestie związane z łatwiejszym montażem, bo wszystko w robocie masz w smd więc to raczej nie był problem;) Tzn mi to w ogóle nie przeszkadza - po prostu pytam z ciekawości, dlaczego akurat dałeś gotowy moduł - dość unikatowe, w porównaniu z czołówką polskich FL

PS.: Jako, że to mój pierwszy post na forum, to ładnie się witam z wszystkimi: Cześć

[Treker (Damian Szymański)]

Carpe Diem, ilość czujników nie jest jakoś wybitnie duża. Teraz raczej większość szybkich robotów ma ich tyle Może wygląda i strasznie, ale tak na prawdę to jest przecież ułatwienie.

Edit:

No i dlaczego mostek jest na plytce pololu, a nie bezpośrednio na pcb? Widzę że to raczej nie kwestie związane z łatwiejszym montażem, bo wszystko w robocie masz w smd więc to raczej nie był problem;) Tzn mi to w ogóle nie przeszkadza - po prostu pytam z ciekawości, dlaczego akurat dałeś gotowy moduł - dość unikatowe, w porównaniu z czołówką polskich FL

Z lenistwa Projekt samej płytki z uC musiał powstać w dwa wieczory, nie miałem czasu więc dałem gotowy moduł. Używałem go wcześniej i nigdy mnie nie zawiódł. Warto pamiętać, że prócz mostka ma on też w sobie jakieś zabezpieczenia

[MatManiak]

Z lenistwa Projekt samej płytki z uC musiał powstać w dwa wieczory, nie miałem czasu więc dałem gotowy moduł. Używałem go wcześniej i nigdy mnie nie zawiódł. Warto pamiętać, że prócz mostka ma on też w sobie jakieś zabezpieczenia

A, no to rozumiem =) Jak najbardziej sensowny argument;) Swoją drogą, nie boisz się o spalenie tego mostka? Bo jeden pololu 10:1 HP ma maksymalny prąd 1,6A, a tb6612f tylko 1A... w konkurencyjnych konstrukcjach, koledzy używają po 1 tb6612f na silnik mostkując kanały. Chyba, że masz taki PWM ustalony i zmierzyłeś, że nie przekraczasz nigdy 1A, a nie planujesz już przyspieszania robota;)

[Treker (Damian Szymański)]

Nigdy nie było takich problemów, zawsze awaryjnie miałem przy sobie w kieszeni drugi mostek. Jednak dysponując pilotem raczej bardzo ciężko o sytuację, gdy oba silniki się zatrzymają, to nie sumo

[MatManiak]

A, no i widzisz - właśnie wyszedł przypadkiem dodatkowy plus Twojego rozwiązania - łatwo wymienić mostek podczas zawodów - nawet lutownicy nie potrzeba. A co do zatrzymania obu silników na raz, to fakt, nie zwróciłem na to uwagi, że w LF praktycznie nie ma takiej sytuacji (jeśli oczywiście pilnujesz robota, by nie uderzył w "ścianę").

[ojebejbe]

Przy takiej prędkości uderzenie w cokolwiek mogłoby się skończyć źle

Pisałem już o tym kiedyś, napiszę jeszcze raz. Przy standardowych kołach od Pololu, dokładnie takie same silniki, na kafelkach, w robocie stojącym przy ścianie (i próbującym ją przepchać ) brały jakieś 300-400mA. Nawet przy zwiększonej wadze/docisku nie podejrzewam, że brałyby dużo więcej, więc nie ma o co się martwić przy jednym TB6612

A co do samej konstrukcji to robi niesamowite wrażenie Konkurencja w pierwszej piątce podczas eliminacji była ogromna

Pisałeś, że przetwornica nie sprawia tym razem problemów. ST1S10PHR jak mniemam? Co zmieniłeś względem poprzednich konstrukcji, a myślisz że mogło mieć wpływ na jej działanie? Jakie jest napięcie wyjściowe? Wcześniej policzony dzielnik, czy potencjometr?

[Dawid 95]

Cześć

Mam zamiar zastosować podobną turbinę ,może nawet identyczną. Jaki masz konkretnie regulator z HK ? Czytałem ,że cała trudnosć polega tutaj tylko na wysyłaniu impulsów ( tak jak w sterowaniu serwem).

Ciekawe czy efektywność spadłaby w przypadku braku komparatorów.

[Maniac]

Nie wiem czy by spadła czy nie to zależy, ale nie ma sensu podawać czujnika na adc, o wiele szybciej jest przepuścić go przez komparator i odczytywać tylko sygnał 1/0.

[Natanoj]

Konstrukcja na poziomie, zresztą jak większość teraz. Ciekawi mnie jedno, zrezygnowałeś z ballcasterów ale nie napisałeś co w zamian, chyba nie ślizgasz się na czujnikach? Widzę podwyższane mocowanie do silników (można wiedzieć jakiej wysokości te kawałki laminatu?), sam w Lineo też coś podobnego wycinałem z plastiku celem obniżenia go. Te niewykorzystane pady z przodu to miejsce na sharpa? Może pokusisz się o jakiś praktyczny opis PiDa w C tak jak to było z Bascomem. Przy okazji, możesz przypomnieć z jakiej książki się uczyłeś?

[Treker (Damian Szymański)]

Pisałeś, że przetwornica nie sprawia tym razem problemów. ST1S10PHR jak mniemam? Co zmieniłeś względem poprzednich konstrukcji, a myślisz że mogło mieć wpływ na jej działanie? Jakie jest napięcie wyjściowe? Wcześniej policzony dzielnik, czy potencjometr?

Dokładnie tak. Zmieniłem wartości niektórych elementów, zastosowałem kondensatory tantalowe. Co ważne, teraz zasilałem z niej tylko elektronikę, a nie jak poprzednio same silniki. W każdym razie w 100% sprawny schemat wraz z wartościami elementów znajduje się w opisie GreenNighta

Jaki masz konkretnie regulator z HK ? Czytałem ,że cała trudnosć polega tutaj tylko na wysyłaniu impulsów ( tak jak w sterowaniu serwem).

Wybrałem najlżejszy jaki był dostępny dla 2S. Nie pamiętam w tej chwili, który to był dokładnie bo zerwałem naklejkę. Co do sterowania to jest dokładnie tak jak napisałeś.

Ciekawe czy efektywność spadłaby w przypadku braku komparatorów.

Procesor, który użyłem nie ma aż tylu kanałów ADC. Mam wrażenie, że chodziło Ci o bezpośrednie podłączenie czujników do procesora, w tym aspekcie wypowiedzieć się dokładniej może jeśli pamięć mnie nie myli Armir Jednak w każdym razie na pewno sprawiałoby to wiele problemów.

Ciekawi mnie jedno, zrezygnowałeś z ballcasterów ale nie napisałeś co w zamian, chyba nie ślizgasz się na czujnikach?

Wkleiłem plastikowe kulki na brzegach płytki z czujnikami.

Widzę podwyższane mocowanie do silników (można wiedzieć jakiej wysokości te kawałki laminatu?), sam w Lineo też coś podobnego wycinałem z plastiku celem obniżenia go.

Nie zajmowałem się tym dokładnie - zresztą widać jak zostały wykonane. Jest to zwykły laminat prawdopodobnie 1,5mm.

Te niewykorzystane pady z przodu to miejsce na sharpa?

Tak, jednak na razie nie było potrzeby, aby go używać.

Te niewykorzystane pady z przodu to miejsce na sharpa? Może pokusisz się o

jakiś praktyczny opis PiDa w C tak jak to było z Bascomem.

Bascom/C to żadna różnica, tutaj najwyżej chodzi o algorytm, który można sobie przepisać, to tylko kilka linijek. Nie kontynuowałem mojego artykułu, ponieważ nie czuję się na siłach, aby to robić. Nie mam wystarczającej wiedzy, co udowodnili mi koledzy z forum. O ile może dałoby radę zrozumieć z tego jak napisać prosty regulator to i tak brakowałoby potrzebnej teorii.

Przy okazji, możesz przypomnieć z jakiej książki się uczyłeś?

Ale czego ?

[Armir]

Odnośnie połączenia bez komparatorów pozornie jest to dobre rozwiązanie bo nie ma z nim problemów pod warunkiem że taśma jest matowa, trasa równa. Lepiej dać komparatory.

[GAndaLF]

O ile może dałoby radę zrozumieć z tego jak napisać prosty regulator to i tak brakowałoby potrzebnej teorii.

Poczekaj na 3-4 semestr to tej teorii będziesz miał aż za dużo

Ogólnie dobra konstrukcja. Drugie miejsce i taka mała strata do pierwszego na tak dużych zawodach biorąc pod uwagę, że robot zaczął działać tak jak trzeba dopiero noc wcześniej to duży sukces.

[Natanoj]

Przy okazji, możesz przypomnieć z jakiej książki się uczyłeś?

Ale czego ?

wah, muszę się lepiej wysławiać. O język C mi chodziło, a że teraz dwie podobne książki to zaczyna się mylić.