Freestyle Puck Collect Sarmatic

[maciejuszek]

Opiszę robota o nazwie Sarmatic, zwycięzcę konkurencji ”Puck Collect” na konkursie RobotChallenge 2012! Jako, że jest to mało popularna dyscyplina w Polsce, cały projekt powstawał od zera. Na początku nie mieliśmy żadnych informacji o tym jaki typ konstrukcji będzie najlepszy. Powodem czego były długie rozmyślania, projektowanie i ciągłe ulepszanie Sarmatica. Do marca 2012 roku robot ten powstawał przez dwa lata. Postaram się opisać wszystkie rozwiązania jakie zostały użyte podczas startów na konkursach RobotChallenge 2011 i 2012.

Puck Collect - Dokładny opis zasad jest przedstawiony tutaj .

Konstrukcja została stworzona prawie w całości z tego co udało się zakupić w Castoramie. Aluminiowe kątowniki, ceowniki, masa śrubek i nakrętek. Robot obudowany jest w karton z tworzywa o nieznanej mi nazwie, jednakże jest on bardzo lekki a zarazem odporny na uderzenia.

Wymiary: 49 x 49 x 12cm, maksymalnie robot może mieć 50x50cm, a wysokość nieograniczoną. Zdecydowaliśmy się jak najbardziej zwiększyć powierzchnię, aby zbierać naraz jak największą liczbę krążków podczas przejazdu.

Napęd

Robot napędzany jest dwoma silnikami 37ZYJ002B, 150RPM, 12V. Koła śr.100mm.

2x Hitec HS-1425CR – sortowanie krążków

1x Hitec HS-322 HD – sterowanie bramą wypuszczającą krążki

Elektronika

Całość jest sterowana przez komputer jednopłytkowy z Windowsem. Obsługa silników, serwo i czujników odbywa się poprzez elementy Phidgest. Są to gotowe urządzenia posiadające porty USB, sterowane bezpośrednio z komputera. Sarmatic posiada:

➡️ Kontroler silników: PHI-1064

➡️ Kontroler serwo: PHI-1061

➡️ Kontroler czujników: PHI-1018

➡️ Wyświetlacz + kontroler czujników: PHI-1203

➡️ Czujnik przestrzenny 3/3/3: PHI-1056

Dodatkowo czujniki podłączone do kontrolerów czujników:

➡️ 6x Sharp GP2D12 – 2 przód, 2 tył, po 1 na bok

➡️ 5 czujniki światła: PHI-1127

➡️ 2 czujniki odbiciowe 5mm: PHI-1102

Oraz: Mysz komputerowa w technologii Bluetrack

Zasilanie

Całość zasilana z pakietu Li-pol 4S 14.8V 4000mAh + 2 zasilacze, po jednym na komputer i silniki.

Program

Program został napisany w C#, niestety tyle z mojej wiedzy, ja odpowiadam tylko za konstrukcję, a kumpel programuje. Jakby były jakieś pytania to mu je przekażę 😋

Droga krążka

1. Brama ”Tesco” – czerwone elementy na górze obrazka poniżej – zasada działania jest analogiczna do wózków przejeżdżających przez bramki w sklepach samoobsługowych. => Krążki, które zebrał Sarmatic, już nie są dostępne dla przeciwnika.

2. Lejki – żółty kolor – sprowadzają krążki do miejsca sortowania. Dlaczego dwa? – 2x szybsze sortowanie umożliwia szybsze wykonanie zadania.

3. Sortowniki – zielony kolor

a) czujnik odbiciowy 5mm sprawdza obecność krążka,
b) dwie niebieskie diody oświetlają obiekt i czujnik światła sprawdza jego kolor,
c) krążki są rozdzielane na kolory,

taki system sortowania w Sarmaticu jest 2x szybszy niż w innych konstrukcjach, ponieważ po przejściu jednego pucka, sortownik jest gotowy do ponownego działania, bez powrotu do pozycji początkowej. Prędkość jaką udało się osiągnąć to 1 krążek/ 0,75 sekundy! Mając 2 sortowniki, nasz robot jest w stanie posegregować wszystkie 20 krążków około 8 sekund : ) (oczywiście najpierw musi je zebrać…)

4. Pojemniki – niebieski – dzielą się na krążki koloru robota (środkowy) oraz krążki koloru przeciwnika (zewnętrzne).

5. Brama – czerwony kolor - Krążki są punktowane wtedy gdy leżą na bazie i nie są przykryte żadną częścią robota, więc wypuszczanie pucków przeciwnika jest zbędne. Dlatego ruchoma brama została zamontowana tylko dla środkowego pojemnika.

Rozwiązania

➡️ GPS – dzięki połączeniu myszy komputerowej z żyrokompasem i kilkoma funkcjami trygonometrycznymi, Sarmatic w każdej chwili zna swoje położenie na planszy. Dzięki temu chcąc dojechać do np. na pole startowe, wyznacza odpowiedni azymut i podąża po linii prostej do celu, nie błądząc, szukając odpowiednich ścian i koloru podłoża.

➡️ Ślimak – nasz as z rękawa. Stosowany podczas walki tylko z niektórymi przeciwnikami. W kilka sekund robot potrafi zebrać dużą liczbę pucków. Ślimak został zaprezentowany na jednym z filmów.

➡️ System antyzderzeniowy – kontrolując odczyty z czujników odległości robot potrafi rozróżnić podczas przejazdu czy spotkał przeciwnika, czy dojechał do bandy. W zależności od tego jaki obiekt widzi, wykonuje inne czynności.

➡️ System odblokowania – uruchamia się, jeśli po krótkim czasie robot nie zmienia położenia na planszy (przyblokowany przez przeciwnika i / lub bandy). Następnie wykonuje sekwencję ruchów pozwalających się oswobodzić do czasu odzyskania całkowitej sprawności w poruszaniu się.

➡️ 11 krążków – system oparty na matematyce i logicznym myśleniu : ). Zasada działania jest prosta: po zebraniu 11 krążków (czerwonych i niebieskich) można odwieźć swoje pucki na bazę i zakończyć przejazd. Przeciwnikowi w takim przypadku zostaje 9 krążków, w skład których wchodzi mniejsza ilość pionków jego koloru, niż nasz robot pozostawił na polu startowym.

➡️ Blokowanie bazy przeciwnika – po zebraniu 11 krążków, Sarmatic udaje się na pole przeciwnej drużyny, by ją zablokować. Przeciwnik wtedy ma małe szanse na zdobycie jakichkolwiek punktów.

➡️ Kontrola zablokowanej bazy – byliśmy przygotowani również na to, że przeciwnik także może zastosować wcześniejszy podpunkt. Sekwencja ruchów i kontrola czujników odległości pozwala na zdiagnozowanie zablokowanego pola. Sarmatic w takim przypadku podjeżdża tyłem na bazę, dopychając przeciwnika do bandy (odsłania kawałek bazy), a następnie podjeżdża do przodu, wypuszcza krążki i ponownie przepycha tyłem, tym razem pucki na pole punktowane.

Osiągnięcia

1. miejsce - RobotChallenge 2012 - Puck Collect

2. miejsce - RobotChallenge 2011 - Puck Collect

3. miejsce - Roboxy 2012 - Freestyle

Ciekawostki RC 2012

-Warto dodać, że tak dopracowany Sarmatic podczas startu w Wiedniu w 2012 roku odniósł w każdej walce zwycięstwo!

- Podczas całych zawodów, nasz robot prawidłowo odwiózł do swojej bazy 73 krążki, tracąc przy tym zaledwie 2 krążki!

- W fazie grupowej, najgorszym wynikiem jaki uzyskał Sarmatic to 5:0, a wszystko, przez walkower – przeciwnik nie przystąpił do walki… Reszta walk zakończyła się: 6:0, 6:0 oraz 8:0. 🙂

tabela finałowa RC 2012

Zdjęcia

Filmy

Zwykły przejazd:

Ślimak:

Blokowanie bazy przeciwnika:

Mały bonus - dachowanie 🙂

Autorami Sarmatica są dwaj 18-latkowie, członkowie drużyny R-BOT:

Aleksander Szulc - programista

Maciej Ziółtkowski - konstruktor

[Simo]

Widziałem prezentację na Roboxy, fajne wam to wyszło, gratuluje udanej konstrukcji 😉.

[mactro]

O, widzę, że kolizje w tej konkurencji nie są karane 🙂 Bardzo fajny robot.

[KD93]

Niesamowity projekt, gratulacje 🙂 Kurde, a myślałem że sumo jest brutalne, a tu takie znęcanie się nad mniejszym 😋

[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

[Chumanista]

"Całość jest sterowana przez komputer jednopłytkowy z Windowsem."

Mógłbym prosić o linka?

[bulibulibu]

Świetna robota (i robot też 🙂. Widziałem parę meczy z jego udziałem - przerastał przeciwników o kilka klas swoją mechaniką i o kilkanaście swoim algorytmem. Naprawdę gratuluję, tym bardziej że twórcy do staruszków nie należą... Jeśli się nie mylę, są licealistami... 🙂

[Treker (Damian Szymański)]

Również gratuluję, świetna konstrukcja. Szkoda, że nie jest ona popularna na żadnych innych zawodach.

[piotreks-89]

Super konstrukcja! Naprawdę warta podziwu i cieszy oko 😉 Szkoda tylko przeciwnika, który został zmasakrowany przez Sarmatic'a. Cóż to za komputer steruje maszyną? 🙂

[maciejuszek]

Dzięki za te pozytywne opinie!

mactro

Zderzenia w tej konkurencji są wręcz nieuniknione, ale to jest także trudność, którą trzeba ominąć 🙂

bulibulibu

Nie mylisz się. Projektem zaczęliśmy się zajmować jeszcze w 3 klasie gimnazjum. Teraz mamy ukończone już 18 lat : )

Chumanista, piotreks-89

Niestety aktualnie nie mam dostępu do Sarmatica, powodem czego są wakacje... Trudno mi aktualnie na pytanie o komputer odpowiedzieć 🙁 Jak tylko będzie możliwość to napiszę!

[Phil]

Świetna konstrukcja. Przemyślana pod każdym względem. Gratulacje!

Swoją drogą ciekawa konkurencja. Szkoda, że nie jest popularna.