www.elektronik.si

[CarpeDiem]

Odkar se ukvarjam z mikrokrmilniki, sem imel željo narediti mobilnega robota. Končno sem prilezel do točke, ko je bila naloga izvedljiva. Problem pravzaprav ni bila zahtevnost, vendar stalno spreminjanje družine mikrokrmilnikov in programskih jezikov.



Uvod:

Robot je pravzaprav protoboard na kolesih in je relativno velik. Takšnega sem si tudi želel, ker je to dober način za sprotno spreminjanje vezja. Krmilnik sem programiral v vezju. Po testiranju delovanja, robota parkiram ob programator, ga priklopim, ter naložim nov program. Hitro in učinkovito. Najprej sem se spopadel z mehaniko in krmiljenjem servomotorjev, nato pa še z IR senzorji.

uC:

Uporabljen je Atmelov AVR ATMega8515, ki nalogo z lahkoto opravi. Uporabil sem ga pač zato, ker je tipični predstavnik te družine.

Programski jezik:

Program je napisan v FastAVR in zasede pod 10% krmilnika. Torej obstaja še veliko manevrskega prostora.

Mehanika:

Ponavadi se marsikdo boji izdelave mehanike. Jaz sem se odloćil za nakup Lego sistema in ga nato prilagodil mojim potrebam. Velika prednost je seveda prilagodljivost. Lego kocke so pač lego kocke. Se pa pozna na ceni.



Napajanje:

Robot se napaja preko štirih GP akumulatorjev velikosti AA in kapacitete 2300mAh, ki so lično spravljeni v držalu za baterije in se nahajajo pod protoboard-om. Nekoliko sem se bal, da bodo servomotorji prehitro izpraznili akumulatorje, vendar v praksi ni bilo problemov. Je pa res, da igrača ne dela kar tja v tri dni.

Senzorji:

Zadnja komponenta robota, ki sem jo potreboval, so bili senzorji. Odločil sem se za IR varijanto. Z NE555 in trimerjem ustvarimo signal frekvence cca 30-40kHz in z njim krmilimo IR diode (TSUS5402). Pravilno frekvenco nastavimo s poiskušanjem. 36-38kHz bo verjetno pravo območje. Naj poudarim, da s spreminjam frekvence spreminjamo domet zaznave ovire. Signal, ki se odbije od ovire sprejemam z diskretnim IR sprejemnikom SFH5110. Ta ima na izhodu +5V in ob dovolj velikem zaznavanju signala 0V. Torej deluje kot stikalo in se ga na uC priklopi direktno. Diode in senzor dobite v HTE-ju za nekaj drobiža. Cena HS-311 je malo pod tri tisoč. Cena manjšega HS-81 pa malo pod pet tisoč.

Pogon:

Če se odločimo za nove servo motorje, je pogon finančno najmanj ugoden del robota. Sam sem uporabil tri servomotorje prizvajalca Hitec in se jih dobi v Mladem tehniku v BTC-ju. Za pogon služita večja HS-311, za krmiljenje sprednjih gum pa manjši HS-81. Za pogon bi bil lahko dovolj samo en servo. Ker imajo ti motorji v osnovi odmik okoli 170 stopinj, jih je potrebno modificirati za krožno vrtenje. Modifikacije ne bom podrobno opisoval, ker je lahko dostopna na spletu. Za njo potrebujete le nekaj minut časa in spajkalnih. Koristno je uporabiti upora, ki imata identične upornosti, ker se s tem izognemo potencialnim težava pri krmiljenju motorjev. Meni se je recimo zgodilo, da se je eden od motorjev vedno malo premikal, namesto da bi oba mirovala.

Zaključek:

Končni izdelek deluje impresivno in je vsekakor vreden vloženega časa. Osebno mi je zelo všeč zvok, ki ga proizvajajo servomotorji pri manevriranju. Pravi "Pathfinder". Sicer v kamenodobni verziji. Kakšna stara mamka bi že padla na foro.To je vse glede grobega opisa. Upam, da nisem učil kakšne krive vere. Drugače pa danijel.tkalec@gmail.com.



Teme nisem limal v zbirko projektov, ker je robot na protoboard-u.

jp, CarpeDiem

[NeoTO]

Kako hitri pa so kaj tile servoti?

Drugače pa odlična ideja in lepa in 'čista' izvedba!
Bom imel saj izgovor, da se spet v Legice zakopljem...

[CarpeDiem]

Servo bi potecialno lahko bil prepočasen. Vendar je v tem primeru hitrost ravno prava. Če bi šel hitreje, opazovalec nebi imel občutka, da robot nekaj išče. Hitrost lahko reguliram s pozicijo v katero pošljem servo. Če ga pošljem "nedaleč" (1,7ms pulzi) od izhodiščne lege (1,5 ms pulzi), se premika počasneje kot pri maksimalnem odklonu (cca 2,4ms pulzi). Enako velja za obratno smer vrtenja. Za večjo hitrost pač povečas kolesa. Motorčki so za težo robota zelo močni.

Prej sem pozabil povedati, da sta servota fizično zrcalno obrnjena. Če bi oba krmilil z enakimi impilzi bi se vrtela v obratni smeri. Zato jih je potrebno krmiliti "zrcalno".

[Highlag]

Mene v tem trenutku najbolj zanima kaj zna?

[CarpeDiem]

Trenutno se obrne za 90 stopinj v levo ali desno, odvisno od senzorja, ki je zaznal oviro.

Se pravi:
Zazna desni senzor:
- Voznja vzratno, s sprednjmi gumami obrnjenimi v desno,
- Voznja naprej s sprednjmi gumami obrnjenimi v levo,
- Porava sprednjih gum.

Obratno za levi senzor.

Vzvratni senzor prekine manever.

Nič posebnega, a dovolj za prebijanje ledu v svet avtonomne igrače.

Bom pripel kakšen film.

[NeoTO]

Imaš kakšen posnetek kakšnega 'manevra'? Nisem še delal s servoti, vem, da se jih krmili s 50Hz PWM-jem, nimam pa predstave o kakšnih hitrostih se tu govori (o/min, cm/s,...)!?

[vilko]

Čestitam! Lep izdelek, če še lepo dela je krasno.

Vprašanje: Kje se nabavlja lego komponente v take namene. Vse kar jaz poznam prodaja le lego komponente za otroke, se pravi kocke in pajace. Kje so pogonski mehanizmi, servomotorji, idt?

Hvala
Vilko

[Sokrat]

Vilko, svoj cas so bili zobniki in podobne stvari med Technic zadevami (kje je ze moj pnevmatski bager ?), zdaj pa mislim, da imajo kar poseben "oddelek" za robotiko/mehaniko. Dober izgovor za ogled kataloga Za servote (= pogon) je omenil, da so modelarski (tudi ce bi jih priodajali v LEGO kockah, bi si upal trditi, da bi bila le prepakirana verzija "navadnega" z visjo ceno).

[CarpeDiem]

Še enkrat glede hitrosti:
Recimo, da 1m prevozi v 5 do 7 sekundah.

Glede Lego kompleta:
V bolje založenih trgovinah z igračami imajo cele police takšnih igrač. Jaz sem kupil cenejšo varijanto. Sevada pa to še ne pomeni, da je bila poceni.

http://www.lego.com/eng/racers/default.asp

V originalu je bil notri navadni motor. Avto se je obračal tako, da se je zaletel v oviro in tako preklopil stikalo za smer. Potem je vozil vzvratno in se zopet zaletel z ritjo in smer se je ponovno obrnila. Bedno.

Servomotorčke sem sem kupil posebaj v Mladem tehniku v BTC-ju. Pozoren je potrebno biti, ker se ne da vseh motorčkov modificirati. HS-81 je že en tak.
Ko ga odpreš ne zgleda nič drugače. Le edenega od zobnikov manjka cca polovica.

http://www.servocity.com/html/hs-311_standard.html

[NeoTO]

Mogoče malo čudno vprašanje, ampak zanima me, kako si LEGO štirioglate osi pritrdil na servota? Os serva nosi težo avtomobila?

[mirkatmir]

Čestitam, sedaj pa še samo lepa karoserija in gas!

[.]

Brisana vsebina odstranjenega uporabnika.

[CarpeDiem]

[CarpeDiem]

Video. 1,5MB.

[jur]

Dobra stvar.

Kaj pa dela tista zelena led dioda na zadnji strani modela in gleda gor. Ima dve (nepriključeni ?) žički?

Jur