Line follower [Line follower] Impact

[ownya]

Przedstawiamy naszego Line Followera o nazwie Impact. Projekt robota powstał w tegoroczne wakacje, a pierwszy start miał miejsce na zawodach Sumo Challenge 2011 w Łodzi. A teraz kilka słów o samej konstrukcji.

Elektronika

Robotem steruje mikrokontroler firmy Atmel z rodziny AVR ATmega128A . Rolę sterowników silników, podobnie jak w naszych poprzednich konstrukcjach pełnią dwukanałowe mostki H TB6612 . Po jednym mostku na jeden silnik (kanały zostały połączone w celu uzyskania większej wydajności prądowej). Silnikiem bezszczotkowym znajdującym się w napędzie tunelowym steruje gotowy moduł zakupiony w sklepie HK.

Regulatorem napięcia jest układ przetwornicy step-down (ST1S10PHR) . Stabilizatory impulsowe charakteryzują się wyższą sprawnością niż ich liniowe odpowiedniki. Do wykrywania linii użyte zostały czujniki KTIR0711S (15 czujników ułożonym po okręgu oraz dwa wysunięte do przodu i dwa do tyłu po bokach). Analogowy sygnał z sensorów zamieniany jest na cyfrowy przy użyciu komparatorów LM339 następnie podawany na piny mikrokontrolera. Na płytce z czujnikami umieszczony został także czujnik odległości. Do komunikacji z modułem LCD oraz komputerem został wyprowadzony interfejs UART, który jest również złączem do programowania mikrokontrolera. Pozwoliło to zaoszczędzić miejsce na płytce oraz ilość wyprowadzeń mikrokontrolera.

Drugi mikrokontroler wraz z odbiornikiem podczerwieni, służące do dekodowania sygnału z pilota (RC5) znajdują się na płytce, która tworzy most łączący czujniki z płyta główna. Zostało na niej także przewidziane miejsce na żyroskop.

PCB wykonane w firmie Satland Prototype.

Mechanika

Konstrukcja oparta jest na laminacie, dodatkowo do łączenia czujników z płytką główną wykorzystane zostały listwy węglowe. Robot napędzany jest przez dwa silniki Pololu HP 10:1. W celu uzyskania dodatkowego docisku zastosowana została turbina z silnikiem bezszczotykowym - EDF27. Koła składają się z felg wytoczonych z poliamidu oraz opon Mini-Z. Płytka z czujnikami podparta została przez dwa Ball Castery 3/8". Konstrukcja wraz z baterią waży ok. 140g.

Zasilanie i soft

Całość zasilana jest z pakietu Li-Pol 2S 7,4V, jego poziom kontrolowany jest przez ADC oraz wyświetlany na LCD. Program został napisany w języku C. Do sterownia wykorzystywany jest algorytm PD. Regulator silnika bezszczotkowego obsługuje się w sposób bardzo podobny do obsługi serw modelarskich (f=50Hz, regulacja obrotów w zakresie 1-2 ms). Wszystkie ważne parametry są wyświetlane oraz ustawiane (zapisywane w pamięci EEPROM) przy pomocy modułu wyświetlacza LCD wyposażonego w 4 przyciski.

Osiągnięcia

3. miejsce - Sumo Challenge 2011 Łódź - Line Follower

2. czas - Sumo Challenge 2011 Łódź - Line Follower z przeszkodami (poza konkurencją)

2. miejsce - ASTOR Robot Challenge - Line Follower

3. miejsce – Robotic Arena 2011 – Line Follower

Zdjęcia

Kilka zdjęć wykonanych z pomocą mikroskopu:

Filmy

https://www.youtube.com/watch?v=wydRW_vmjWUhttps://www.youtube.com/watch?v=RDJmhSkCdxc

[Robomaniak]

Robot dość ciekawy ale w oczy rzuca się ten niewyczyszczony topnik (wiem czepiam się) ale w tak dopracowanym robocie takie szczegóły robią różnicę.

teraz seria pytań:

1.Jaką osiąga średnią prędkość

2.Płytki robione w domu czy firma jeśli firma to jaka

3.Czym to lutowaliście że tyle topnika zostało

4.Ile was to wyniosło

Z tego co widać na pierwszym filmiku przydałby się pilot

[Dawid 95]

Też czekałem na tę konstrukcję . Może jakiś screen płytki z czujnikami ?

[sailo]

Robomaniak,

1. Średnia prędkość 2 -2,2m/s w zależności od trasy.

2. Płytki robione w firmie Satland Prototype.

3. Jeśli chodzi o te specyficzne zdjęcia, są robione przez specjalny mikroskop z dużym przybliżeniem dlatego tak bardzo rzucają się w oczy defekty z związane z lutowaniem.

4. Koszt całości około 500zł.

Pilot jest. W Łodzi mieliśmy pewien problem związany z dużą popularnością kodowania RC5. Został rozwiązany, co można zobaczyć na filmikach z Sosnowca;)

Dawid 95, W tej chwili posiadamy tylko takie zdjęcie:

[ProeXtreme]

Świetna konstrukcja. Jaką prędkość maksymalną może osiągnąć?

[pawcio0928]

ProeXtreme,

1. Średnia prędkość 2 -2,2m/s w zależności od trasy.

[Treker (Damian Szymański)]

pawcio0928, kolega pytał chyba o prędkość maksymalną.

Ja oczywiści jeszcze raz mogę pogratulować dopracowanej konstrukcji, którą miałem okazję podziwiać we Wrocławiu. Większość użytkowników nie zdaje sobie sprawy jak wiele pracy chłopacy z BotlandTeamu wkładają w swoje konstrukcje, co pozwala im na osiąganie takich sukcesów! Początkujący powinni się od nich uczyć i nie zniechęcać się po pierwszych konstrukcjach

Ciekawe co stworzycie w 2012 roku

[BlackJack]

Jak to co? Dyfuzor widać po zdjęciach już mają, teraz tylko KERS, do tego doczepić i przemianować na REDBULL doda ci skrzydeł.

[ProeXtreme]

Wyraźnie pytałem o prędkość maksymalną. To, że są święta nie znaczy, że można wyłączyć myślenie ;]

Zastanawia mnie dlaczego jest teraz trend na roboty właśnie takiego kształtu. Ni to bolid F1, ni to dragster. Daleko wysunięty szeroki "wąs" z czujnikami daje czas na reakcję kół (w wielkim skrócie). Tym się kierowaliście w budowie robotów czy coś innego skłoniło Was do stworzenia, prawie że powielenia właśnie takiego kształtu?

Dodam tylko, że pracuję nad trochę innym rozwiązaniem.

[ownya]

Nie mierzyliśmy maksymalnej uzyskiwanej prędkości, maksymalna (obliczeniowa) to ok. 3,4 m/s, wiadomo jednak, że przy tej budowie i zastosowanym zasilaniu jest to nieosiągalne. Robot najprawdopodobniej ląduje na półce i nie wystąpi już na kolejnych zawodach więc jeżeli będzie okazja to sprawdzimy jego realne osiągi na długiej prostej

Kształt w porównaniu do pierwszej prototypowej konstrukcji trochę się zmienił (cały czas coś modyfikujemy) może nie są to znaczące zmiany, ale po osiągach widać, że zmienia się na lepsze. Problemem jest to, że praktycznie na każdych zawodach są inne elementy trasy, więc robot musi być dość uniwersalny i z tego powodu ciężko porównać go z czymś z istniejących w rzeczywistości rozwiązań

Może pochwalisz się nad czym pracujesz?

[BlackJack]

Ogólnie jestem ciekaw, kiedy doczekamy się robota, z turbiną odrzutową zamiast zwykłych silniczków. Takiego BATMobila, elektryczne turbiny do modeli są, ciekawe kiedy ktoś zaryzykuje taka konstrukcję ?

[KD93]

BlackJack, a hamowanie? Bo obecnie to jest chyba główny problem, nie prędkość silników, tylko utrzymywanie przyczepności na trasie przy dużych prędkościach.

[ProeXtreme]

ownya, dlaczego na półkę? Czyżby jego dni chwały już minęły?

Jak będę miał coś konkretnego to stworzę workloga:] bo na razie jest zbyt dużo niewiadomych.

[ownya]

Pomimo tego, że ma dość dobre osiągi to udało nam się stworzyć coś szybszego (Shock), a więc czas poświęcimy na nowe konstrukcje. Impact (w tej formie) zajmie miejsce na ławce rezerwowych

[BlackJack]

BlackJack, a hamowanie? Bo obecnie to jest chyba główny problem, nie prędkość silników

A jak hamuje samolot ? Przecież nie sami kołami bo by tego nie wytrzymały. Przyczepność to też nie problem, można wykorzystać część ciągu silnika do docisku pojazdu, raczej problem będzie zbyt gęsta trasa, bo nie zrobisz zwrotu mniejszego niż minimalny promień skrętu pojazdu, ale to samo dotyczy coraz dłuższych konstrukcji LF, często na filmikach widać jak sobie uśredniają tor jazdy.

No ale poszperajcie sobie sami, fajnych rzeczy można się dowiedzieć, nie chcę wam odbierać przyjemności poznawania techniki lotniczej.