Line follower Orfeo

[pyraminx]

Pierwszy post, więc bez powitania się nie obejdzie

Hej wszystkim

Elektronika to pewien dział który od zawsze mnie fascynował, co oczywiście jest wciąż kultywowane (uczęszczam do technikum elektronicznego). Tworzenie układów i sprawdzanie swych możliwości było czymś co dawało mi pełnię szczęścia. O robotyce zbyt dużego pojęcia nie miałem, praktycznie wcale (tylko elektronika), lecz stworzenie czegoś poruszającego się i wykonującego określone zadanie, czasem nie dawało mi spokoju. Tak, więc pewnego razu powstał pomysł po obejrzeniu filmiku pojazdu podążającego za linią. Ograniczyłem się tylko do myśli, od razu poszedłem za ciosem i postawiłem określone cele, mianowicie żelazną zasadą było NIE DOWIADYWAĆ SIĘ ŻADNYCH RZECZY NA TEMAT LF, tzn. schematy, układy, elementy itp, druga zasada to LF MA JEŹDZIĆ POWOLI, hmm każdy ma jakieś dziwne zachcianki 😃, trzecia zasada to ROBOT MUSI POSIADAĆ BIEGI, czwarta zasada to CAŁOŚĆ MA BYĆ ZBUDOWANA BEZ uC, cóż, musi być ciężej, a tym samych chciałem pokazać, że w zwykłej cyfrówce drzemie ogromny i niezauważalny potencjał… No dobra, po przydługim wstępie czas zacząć

Mechanika

Napędem robota są dwa serwomechanizmy HS-311 (zasada druga została spełniona). Za obudowę posłużyła mi pleksa która została odpowiednio docięta i skręcona w małe pudełeczko.

Czujniki

No tu oczywiście nie miałem pojęcia... jakoś to musi widzieć, coś świecić, coś odbijać, trafiłem na nazwę transoptor odbiciowy, obejrzałem notę katalogową i poszło. Oczywiście w sklepie elektronicznym nie mieli pojęcia co to jest, więc poszła improwizacja, mianowicie dioda IR i fototranzystor. Oddzielania ich od siebie czy też nakładania czarnej obwódki nie było potrzebne ponieważ działa bez zarzutu. Czujników jest 4, po dwa na stronę z rozstawem dobranym na zasadzie: chyba tak będzie dobrze (wiem, wiem, no ale pierwsza zasada…)

Płytki

Całość „myśląca” składa się z trzech (dokładnie czterech) płytek (element wykonawczy, płytka z czujnikami i tzw kierunkowskazy, ale o tym później). Z przodu kulka podporowa która okazała się dużo lepszym rozwiązaniem niż przeróżne pseudo podpórki…

Płytki robione własnoręcznie, malowane markerem, akurat wtedy jeszcze nie poznałem termo transferu… Jaki ja byłem wtedy głupi 😃 chociaż niekoniecznie, odpowiednio wykonane, zaznaczam odpowiednio, mogą wyjść znacznie lepiej niż metodą żelazkową.

Zasilanie

Akumulatorek firmy Shark 7,2V 1,1A, hmm to zostawmy bez komentarza 😃

Zdjęcia

Nie posiadam zbytnio nawyku do dokładnego dokumentowania prac, no ale coś jednak się uchowało, trochę słaba jakość, coś za coś

Filmy

Schemat i projektowanie

W oczach niektórych może to być uznane za porażkę a u innych odwrotnie. Krótko mówiąc: schematu nie ma i nie było wcale. Wszystko zostało namalowane w głowie, jedynie jakieś szczątkowe moduły na kartce. Jeżeli będzie wiele próśb rozrysuje i zamieszczę. Większym wyzwaniem jednak było projektowanie, ponieważ jak coś zaprojektować nie mając na czym bazować. Cóż, lubię wyzwania.

Elektronika

Czyli wisienka na torcie 😃 Jest to połączenie elektroniki analogowej z cyfrową, co ostatecznie skutkuje świetną symbiozą. Pozostały dwie zasady. Jak wykonać biegi? Pomysłów było wiele, od stopniowych zmian napięcia (stabilizator regulowany) do bardziej wymyślnych sposobów dzielenie napięcia, wzmacniacze operacyjne badanie różnych sygnałów, czyli cuda i wydziwianie. Pozostałem przy starych i zawsze potrzebnych bramkach. Co mi się pierwsze kojarzy z tym tematem? Tablice Karnaugha. Jest to świetna metoda która pozwala na zminimalizowanie odpowiedniej funkcji. Mamy 4 czujniki czyli 16 kombinacji. Muszą być biegi, więc wybrałem ostatecznie rozwiązanie: pełna moc, połowa i jej brak. No dobra, ale co jeśli wszystkie czujniki najadą na linię? Następna możliwość, więc niech LF się powoli toczy. Po rozrysowaniu tego dostałem kilka/kilkanaście różnych bramek, lecz ja posiadam tylko NAND, cóż trzeba przerabiać. Całość rozłożyła się na 4 scalaki, każdy po 4 bramki, czyli trochę ich jest. No dobra, ale jak to dokładnie działa? Jak zauważyłem czujnik (fototranzystor) nie widzi dokładnie poziomu logicznego 1 czy 0 ponieważ jest analogowy, ta wartość jest zmienna co może powodować przekłamania. Dysponując dwoma napięciami w układzie (przed i za stabilizatorem) na wejście bramki podaje napięcie dużo wyższe. No wszystko ładnie i pięknie, ale one się mogą uszkodzić. Fakt, wiem o tym, ale nie ma tu samej technologii TTL. Bramki które idą na pierwszy ogień, czyli przyjmują dane z czujników są CMOS czyli takie napięcie im nie groźne, a dokładniej to one lepiej pracują przy napięciu wyższym. Zamieniam analogowy sygnał z czujników na najzwyklejszą cyfrówkę. Mózg (płytka sterująca) bada jaki czujnik widzi linię i dostosowuje odpowiednią moc na serwomechanizmy. Kierunkowskazy to bardziej część ozdobna niż funkcjonalna chociaż nie do końca. Dzięki nim można zobaczyć co widzi robot, na którym „biegu” on aktualnie jedzie, i jak zachowuje się fototranzystor (z przymrużeniem oka).

Podsumowanie

Robot jeździ i działa, w sumie tak bym mógł zakończyć, ale wypadałoby coś jeszcze dodać. Zadowolony jestem z własnego małego sukcesu, ponieważ bez wiedzy z dziedziny robotyki, udało się stworzyć. Po wszystkich doświadczeniach, odkryłem masę popełnionych błędów konstrukcyjnych, no ale to można usprawiedliwić… nieeee, można było się bardziej przyłożyć i bez gadania 😃

Uważam, że ten projekt był świetnym wprowadzeniem i motywacją do dalszych działań.

[piotreks-89]

Bardzo ciekawa konstrukcja! Wprawdzie rażą w oczy te płytki (cynowanie masz The Best 🤣 ) i plątanina kabli, ale elektronika nadrabia całość. Póki LF mnie interesowały bardziej niż MS myślałem właśnie nad wykonaniem podobnego - bramki + wzmacniacze operacyjne 😉

Widzę, że kolega mieszka całkiem blisko 😉

[sobal44]

Uwielbiam technikę cyfrową, stawiam piwko.

[soban]

Robocik kojarzy mi się ze starymi płytami głównymi ^^ mieliśmy taką w szkole kiedyś xd Robocik oryginalny i czadowy a zarazem estetyczny : ) Piwo dla Ciebie ^^

[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

[pyraminx]

Wprawdzie rażą w oczy te płytki (cynowanie masz The Best 🤣 ) i plątanina kabli, ale elektronika nadrabia całość.

Co do plątaniny fakt, mnie też to razi, były dwa wyjścia: albo przerabiać całą płytkę czyli zmiana ustawień, a co za tym idzie zmiana wymiarów, z góry odpadło, drugim było schowanie ich pod spód, no ale to takie oszustwo by było 😃

Hmm, obfite cynowanie, faktycznie dużo może powiedzieć o danej osobie, spokojnie normalnie lutuje inaczej, lecz czasem głupie pomysły do łba przychodzą, np. ten...

P.S. No całkiem blisko mieszkamy, może kiedyś będzie jakieś starcie...

[mactro]

Szkoda, że nie ma tego co w tym robocie najciekawsze - schematu.

[pawcio0928]

Robot super. Cieszę się że jest to robot bezprocesorowy bo sam takie projektowałem. Oby tak dalej ci to szło a na pewno kiedyś będziesz jednym z najlepszych robotyków w polsce, jak i na świecie.

[BlackJack]

Robocik fajny. Dałem 4 punkty tylko dla tego że nie ma schematu.

W sumie konstrukcja bez UC to rzadkość, ciekawe kiedy ktoś zaprezentuje konstrukcje na GALu16V8 albo jakim CPLD ?

[OldSkull]

Ciekawa konstrukcja i ciekawe podejście. Czwóreczka za brak schematu i niektóre przelotki. Duzy plus za pomysł.

Masz jakiś filmik z jazdy?

[small-man]

OldSkull, przecież jest link do filmu w pierwszym poście.

[pyraminx]

Widzę pewne poruszenie z racji braku schematu, a dokładniej braku funkcji na bramkach i rozwiązania biegów (jakieś takie przeczucie), cóż 😃 powiedzmy, że dotrwamy do liczby 6 próśb i rozrysuje to jak najdokładniej będzie się dało...

[OldSkull]

No patrz, slepy jestem 😉 Ładnie sobie radzi, chociaż dość wolny. Sympatyczny.

[Barto]

Widać, nawet po treści posta, że się tym pasjonujesz i to się bardzo liczy. Analiza znanych sobie narzędzi i synteza projektu. Jak teraz przełożyłbyś swoje niekonwencjonalne i jak widać skuteczne myślenie na inne platformy o dużo większych możliwościach to prognozuje spore sukcesy.

Dołączam się do przedmówców(licznik++ 😋 ), tym bardziej w przypadku takiej konstrukcji, chętnie rzuciłoby się na schemat , bo jak to mawiają, obraz wart jest więcej niż 1000 słów 🙂.

[small-man]

Tak również dołączę się do prośby o schemat 😋 Robot bardzo sympatyczny. Gratulacje!

[piotreks-89]

Również nie pogardzę schematem 😉

Swoją drogą to spróbuję zrobić MS na bramkach i wzmacniaczach 🤣 Prawdziwym hardkorem będzie MM na TTL-ach 😃