Line follower Robot Le'Mua

MacGyver · Kwiecień 30, 2015

Witam wszystkich ,

po raz trzeci, pragne przedstawić kolejnego robota. Wlasciwie to moja perelka, ktora miala sprawic, ze zbuduje robota swiezszego, odmienionego, szybszego i niekonwencjonalnego. Tak zrodzila sie kobieta wsrod moich linefollowerow- ognista i drapiezna Le'Mua. Ze wzgledu, ze kazda konstrukcje buduje dla kogos, tym razem dedykuje go mojej super dziewczynie .

«Zalozenia projektowe»

Jak skonczylaby sie praca, gyby nie ten wazny wyznacznik. Uprzednio zbudowalem juz kilka konstrukcji, tym razem chcialem zrobic cos innego od moich poprzednich dzieciaczkow . Nie bede sie rozpisywal w tym podpunkcie, po prostu ponizej podam zalozenia, ktore chcialem osiagnac.

•Lekka stabilna, konstrukcja, pozbawiona, zbednych "bajerow";

•Jak najmniejsza bezwladnosc(silniki jak najblizej srodka, lekka listwa);

•Wykorzystanie wlokna weglowego podczas budowy;

•Korpus robota, wydrukowany w oparciu o technologie druku 3D;

•Felgi i opony charakteryzujace sie dobrymi wlasciwosciami trakcyjnymi;

•Ulepszony model pilota START/STOP;

«Modeluj, modeluj, trac godziny, a potem zamiast naprawiania, poswiedz czas dla rodziny...- Projekt w Inventorze.»

Rzadko mi sie zdarza, aby projekt, ktory tworze, nie zostal rozpoczety w srodowisku do projektowania i wizualizacji w 3D. Tradycyjnie, w moim przypadku jest to AutoCAD Inventor, dzieki ktoremu jestem w stanie zaoszczedzic czas, na dopasowanie i polaczenie ze soba wszystkich elementow w calosc. Tym razem takie projektowanie bylo takze podyktowane takze tym, ze korpus robota mial zostac w pozniejszym czasie wydrukowany na drukarce 3D. Do tego zalezalo mi na dobrym dopasowaniu ze soba elementow(lozysko-wal-silnik). Ponizej zrzut z programu.

Zrzut ekranu z programu AutoCAD Inventor.

«Czujniki zwesza wszystko»

Tym razem mala zmiana! Chcac uzyskac jak najlzejsza wage, musialem zdecydowac sie na ograniczona liczbe czujnikow. Zdecydowalem sie uzyc 8 czujnikow. Dlazego tak? Liczba 8 symbolizuje trwalosc i wykonanie powierzonego zadania , a tak powaznie, to wykorzystujac mikrokontroler ATmega328, jestem swiadomy, ze najszybciej beda wykonywane operacje wlasnie na jednym bajcie, zatem takie czujniki moge zdeklarowac w jednym rejestrze. Co do elementow, nowosci tutaj nie ma, znane i lubiane KTIR, ktore cechuja sie bardzo duzym "podobiestwiem" produkcyjnym, tj. parametry kazdego z sensorow, sa niemal identyczne. Tutaj niestety mala chlapa, bowiem prototyp stworzylem na laminacie w domowym zaciszu, wiec sama linijka z czujnikami wazy duzo za duzo, ale znalazlem pomysl na szybkie odchudzenie, szlifujac warstwe laminatu(plytka jest jednostronna). Solder maska wykonana z markera wodoodpornego. Ponizej zrzut.

Linijka czujnikow.

«Plyta glowna.»

Poczatkowo, zaprojektowalem plytke sam, lecz niestety wewnetrzne pull'upy procesora podlaczaone do kolektorow czujnikow posiadaja zbyt duzo wartosc i sensory nie dzialaly tak jak powinny. Zdecydowalem uzyc sie mini plytki Orangutan Baby, w sklad ktorej wchodzil mostek H, TB6612, ATmega328, kwarc 20Mhz i "dorobic" do niej plytke z rezystorami pull'up, zlaczem ffc, padami do komunikacji z odbiornikiem RF.

Projekt plytki w programie Eagle.

«Opony i Felgi.»

Aby robot byl wstanie osiagnac wysokie predkosci, nieodzownym elementem sa odpowiednie opony. Tutaj odrazu moge powiedziec jak diametralna roznica jest miedzy kolami pololu, a np oponkami Mini-z. Za przyklad podam, ze moj robot z turbina zwiekszyl swoja predkosc o 20%. Felgi wydrukowalem na drukarce 3D, jej wymiary to 21x11(srednica, szerokosc), na felge ciasno wchodzi opono od Mini-z, o trwalosci 20°. Tutaj zamieszcze "palenie, gumy/drift".

Felgi x2.

«Korpus.»

Chcialem, aby konstrukcja byla dosc zwarta, wydrukowalem ja na drukarce 3D, dzieki czemu 'szaszi' robota mialo bardzo mala wage.

Aby robot byl szybki zwrotny, postanowilem silniki skupic w centrum robota. Klopotem moglo okazac sie przeniesienie napedu na kola, rozwiazalem to, poprzez przedluzenie walu silnika pretem z wlukna weglowego(pret i tulejka). Minusem takiego rozwiazania bylo zwiekszenie bezwadnosci rotora silnika, lecz w porownaniu ze zmniejszeniem bezwaldnosci calego robota nie ma o czym mowic. Robot zyskal dynamike, dzieki temu rozwiazaniu.

Korpus robota.

«Akumulator.»

Waga, waga, i jeszcze raz waga, szukalem jak najlzejszego pakietu Li-Po 2S, udalo sie wyszukac takie o pojemnosci 150mAh,napieciu znamionowym 7.4v, wydajnosci 20C i wadze 7g. Pakiet jest przyklejony na rzep techniczny do tylniej sciany robota.

«Ahmed odpalaj- modul zdalnego startu»

Kazdy zna to uczucie, kiedy robot wypada z toru, a my nie jestesmy w stanie go wylaczyc i powstrzymac od urazow . Dlatego ulepszylem wczesniejsze rozwiazanie, pilot-nadajnik RF317Mhz, Atmega8, USART. Calosc dziala tak, ze po wscisnieciu przycisku w pilocie, nadajnik wysyla parenascie razy komende startu- '3'. Robot aby wystartowal potrzebuje zebrac 10 takich komend w przeciagu ~200ms, jesli sie uda-START, jesli nie czeka na kolejny raz. Po wcisnieciu przycisku na pilocie powtornie, nadajnik wysyla sygnal Stop-'1'(jeden przycisk, takie TOGGLE BIT) i calosc dziala adekwatnie do startu. Obudowa pilota zostala zbudowana z laminatu fr3 oraz plexi .

Pilot zdalnego startu.

Film z Zawodow w Wideniu na RObot Challenge 2015

WIeden nie okazal sie udany , mialem problemy z silnikami, dlatego robot jezdzil znacznie wolniej niz normalnie