Popularny post Macio Napisano Styczeń 5, 2013 Popularny post Udostępnij Napisano Styczeń 5, 2013 Rapid jest moją drugą konstrukcją micromouse. Zawiera ona kilka poprawek względem pierwszej (robot Wariat), z których najważniejszą jest użycie żyroskopu. Konstrukcja mechaniczna i zasilanie Robot zbudowany jest na płytce PCB, która stanowi jego podwozie. Założeniem projektu było uzyskanie nisko położonego środka cieżkości oraz jak najmniejszej masy. Dodatkowym atutem robota miała być jego mała szerokość, która pozwalałaby na poruszanie się po "skosie". Napędem robota są silniki Pololu 10:1 sterowane przez dwa mostki TB6612. Jako zasilanie wykorzystywane są akumulatory litowo-polimerowe o jak najmniejszym rozmiarze i niewielkiej masie. Z powodu małych pojemności konieczna jest częsta wymiana i ładowanie pakietów. W robocie używane są różne pakiety, różnych producentów. Mikrokontroler Sercem robota jest mikrokontroler STM32F405RGT6. O wyborze zdecydowała chęć nauki programowania mikrokontrolerów STM32 z najpotężniejszym rdzeniem Cortex-M4F oraz najmniejsza obudowa spośród wszystich procesorów rodziny STM32F4. Najważniejszymi cechami mikrokontrolera są: taktowanie 168MHz, 192kB RAM, 1MB flash, bardzo duża liczba timerów (m.in. ze sprzętową obsługą PWM oraz wyjść kwadraturowych enkoderów), wiele kanałów przetwornika ADC, DMA, sprzętowa obsługa liczb zmiennoprzecinkowych, wiele dostępnych interfejsów komunikacyjnych. Czujniki W robocie wykorzystano trzy rodzaje czujników: dalmierze optyczne, enkodery oraz żyroskop. Jako czujniki odległości wykorzystano diody SFH4511 oraz fototranzystory TEFT4300 (podłączenie takie samo jak w przypadku robota MIN7 autorstwa Ng Beng Kiat). Diody są sterowane impulsowo, każda z osobna. Wybranym żyroskopem jest analogowy czujnik ISZ-650 firmy Invensense. Jego zakres pomiarowy to +-2000st/s. O jego wyborze zdecydowała głównie dostępność i cena podczas zakupu. Podczas testów robota uszkodzono sensor, dlatego konieczna była wymiana. Zdecydowano się na moduł z żyroskopem L3GD20. Do podłączenia wykorzystano miejsce na wyświetlacz N3310 wraz z wyprowadzonym interfejsem SPI. Zamontowanie enkoderów obrotowych z magnesami na osiach silników powodowałoby poszerzenie całej konstrucji, więc zdecydowano się na użycie enkoderów liniowych wraz z odpowiednimi magnesami. Wykorzystane enkodery AS5304 oraz zamocowane magnesy na kołach robota przedstawiono na rysunkach poniżej. Użyte enkodery pozwalają uzyskać rozdzielczość 3520 impulsów na obrót koła, co daje w wyniku 0.028 mm/impuls. Interfejs użytkownika Założeniem projektu było wykorzystanie joysticka oraz wyświetlacza z telefonu Nokia 3310. Obecnie oprogramowanie nie zawiera obsługi wyświetlacza, dlatego nie jest on zamontowany. Do wyboru prostych komend służy joystick oraz zamontowany buzzer. Buzzer służy także jako powiadomienie o charakterystycznych sytuacjach w labiryncie, np. wykrycie ścianki, dojechanie do środka labiryntu. Oprogramowanie Program opiera się o cykliczne wywoływanie funkcji z częstotliwością 1kHz. W funkcji tej wykonywane są pomiary czujników, aktualizowana jest pozycja robota oraz wyliczane są wartości współczynnika wypełnienia PWM na silniki. Robot posiada trapezoidalny profil sterowania prędkością. Implementacja i zasada działania jest bardzo podobna jak w artykule [Programowanie] Sterowanie robotem mobilnym klasy (2,0). Przeszukiwanie robota odbywa się z użyciem algorytmu floodfill. Po znalezieniu środka labiryntu, robot rozpoczyna wyznaczanie najszybszej ścieżki. Do tego celu użyto zmodyfikowanego algorytmu floodfill, którego wagami jest czas przejazdu. Podsumowanie Robot Rapid zachowuje się w labiryncie dosyć stabilnie i przewidywalnie. Jest to bardzo ważna cecha, ponieważ pozwala na dalszą pracę nad konstrukcją oraz rozwijanie oprogramowania. Pomysłów na poprawienie działania robota jest wiele. Ograniczeniem jest jedynie poświęcony temu czas. Galeria Osiągnięcia I miejsce w kategorii Micromouse na zawodach Robotic Arena 2012 II miejsce w kategorii Micromouse na zawodach Robomaticon 2013 I miejsce w kategorii Micromouse na zawodach Trójmiejski Turniej Robotów 2013 I miejsce w kategorii Micromouse na zawodach ROBO~motion 2013 26 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
MacGyver Styczeń 5, 2013 Udostępnij Styczeń 5, 2013 O rany 😃 myszka wymiata, właściwie to zadziwiłeś mnie pozytywnie użytymi silnikami. Jaką predkość dzięki nim osiągasz? Mam jeszcze pare pytan: *jaki prześwit micromousa? Podobno we Wrocławiu labirynt pozostawiał wiele do życzenie, jaka jest Twoja opinia na ten temat? *Dlaczego zdecydowałes uzyć się dwóch mostków? Ja w swoim LineFollower'rze mam 1, uzywam dokładnie tych samych silników i szczerze mówiąc nic specjalnie groźnego u mnie się nie dzieje. * Proponuję usunąc resztki topnika 🙂 Gratulacje i pozostaje życzyć uMouse'a z turbinką 😃 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Harnas Styczeń 5, 2013 Udostępnij Styczeń 5, 2013 Gratuluje chyba najszybszego MM w Polsce 🙂 Bardzo fajna i przemyślana konstrukcja. Zmotywowałeś mnie właśnie do pracy nad moim MM 😃 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Macio Styczeń 5, 2013 Autor tematu Udostępnij Styczeń 5, 2013 Na trzecim filmiku robot osiąga 3m/s. Niestety nie sprawdziłem jaką prędkość maksymalną może osiągnąć. Aktualnie prześwit robota to około 2mm. Powiększyłem go specjalnie na zawody we Wrocławiu. Według regulaminu maksymalna różnica poziomu miała wynosić 3mm. Fajnie by było, żeby standardem był 1mm. We Wrocławiu robot podskakiwał na każdym łączeniu. Najlepiej jest to widoczne na filmie . Mysz projektowałem od razu z dwoma mostkami, nie miałem jak sprawdzić czy jeden mostek będzie wystarczający. Wolałem umieścić go na zapas. Jeśli chodzi o topnik, to masz rację. Może do następnych zawodów 😋 Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Polecacz 101 Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę. Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę. 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
Sabre Styczeń 5, 2013 Udostępnij Styczeń 5, 2013 Gratuluje chyba najszybszego MM w Polsce Dobrze, że dodałeś słowo "chyba" 😃, poza tym prędkość to nie wszystko trzeba jeszcze pokonać labirynt na speedrun'ie. Widziałem mm pewnej osoby i radzi sobie znacznie lepiej z labiryntami 😃. Macio, gratuluję udanego mm, dlaczego w taki sposób rozwiązałeś montaż enkoderów, skoro są dostępne silniki 10:1 z ośką z tyłu i można tam osadzić magnes do enkodera. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Stonka Styczeń 5, 2013 Udostępnij Styczeń 5, 2013 Sabre, Zamontowanie enkoderów obrotowych z magnesami na osiach silników powodowałoby poszerzenie całej konstrucji, więc zdecydowano się na użycie enkoderów liniowych wraz z odpowiednimi magnesami. Wykorzystane enkodery AS5304 oraz zamocowane magnesy na kołach robota przedstawiono na rysunkach poniżej. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Sen Styczeń 5, 2013 Udostępnij Styczeń 5, 2013 Super mycha : ) Gratulacje Mógłbyś zamieścić schemat dalmierzy optycznych? Jakie uzyskujesz na nich odległości? Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Harnas Styczeń 5, 2013 Udostępnij Styczeń 5, 2013 Dobrze, że dodałeś słowo "chyba" 😃 , poza tym prędkość to nie wszystko trzeba jeszcze pokonać labirynt na speedrun'ie. Widziałem mm pewnej osoby i radzi sobie znacznie lepiej z labiryntami 😃 . Przecież labirynt został pokonany. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
koval_blazej Styczeń 6, 2013 Udostępnij Styczeń 6, 2013 Rapidowi udało sie zrobić speed runa, niestety już poza konkursem po jakiejs poprawce w kodzie. O ile pamiętam niecałe 14s Według regulaminu maksymalna różnica poziomu miała wynosić 3mm. Fajnie by było, żeby standardem był 1mm. Wg. regulaminu, ale w rzeczywistosci myslę ze był ponizej milimetra. O ile nikt nie kopnął, nie oparł się etc... Uwierz, ułożenie tych płyt tak żeby było równo to koszmar Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Macio Styczeń 6, 2013 Autor tematu Udostępnij Styczeń 6, 2013 Schemat podłączenia dalmierzy skopiowany dokładnie z robota MIN7. Różnią się tylko wartości rezystorów. Zasięg czujników do około 20cm. Od 10cm spada dokładność, ale wykrycie ścianki nie stanowi problemu. Wg. regulaminu, ale w rzeczywistosci myslę ze był ponizej milimetra. O ile nikt nie kopnął, nie oparł się etc... Uwierz, ułożenie tych płyt tak żeby było równo to koszmar Labirynt nie był dostępny przed zawodami, dlatego trzeba było się przygotować na najgorszy przypadek. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
MatManiak Styczeń 6, 2013 Udostępnij Styczeń 6, 2013 Świetny robot! Dobre rozwiązanie z tymi enkoderami, przez co robot mieści się na ukos. Zastanawia mnie tylko, dlaczego lipo umieszczasz centralnie nad silnikami, skoro piszesz, że jednym z założeń był niski środek ciężkości - lepiej lipole dać chyba przed i/lub za silnikami. No i tą naklejkę na buzzerze możesz zdjąć 😃 Jest potrzebna tylko w przypadku maszynowego montażu elementów i późniejszej fazy mycia;) Bez naklejki chyba powinien być głośniejszy. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Bobby Styczeń 6, 2013 Udostępnij Styczeń 6, 2013 MatManiak, akumulatory umiejscowione w osi obrotu pozwalają na zmniejszenie momentu bezwładności konstrukcji, przez co może szybciej skręcać. Kolejnym pozytywnym następstwem tegoż jest zwiększenie nacisku na kołach -> zwiększenie przyczepności. Super myszka, ale rzeczywiście pasowałoby ją umyć. I muszę przyczepić się do pcb enkoderów - są okropne 😋 Co to za laminat? Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Sabre Styczeń 6, 2013 Udostępnij Styczeń 6, 2013 Co to za laminat? Fenolo-papierowy 🙂, też mam kawałek takiego, ale o grubości 0,5mm. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
MatManiak Styczeń 6, 2013 Udostępnij Styczeń 6, 2013 MatManiak, akumulatory umiejscowione w osi obrotu pozwalają na zmniejszenie momentu bezwładności konstrukcji, przez co może szybciej skręcać. Kolejnym pozytywnym następstwem tegoż jest zwiększenie nacisku na kołach -> zwiększenie przyczepności. Jak jeden aku dasz przed silnikami a drugi za silnikami, to nacisk na koła będzie taki sam (w przybliżeniu), a zmieni się środek ciężkości. No ale fakt - zapomnialem o bezwładności podczas skręcania - masz rację. Suma sumarum coś za coś 😉 Super myszka, ale rzeczywiście pasowałoby ją umyć. Fakt 😅 To lepiej nie zrywaj tej naklejki na razie 😋 Pamiętej, że jak użyłeś innego topnika niż "no clean", to pozostawienie go na płytce, niekorzystnie na nią wpływa. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Macio Styczeń 6, 2013 Autor tematu Udostępnij Styczeń 6, 2013 Naklejka na buzzerze została właśnie dlatego, że płytki jeszcze nie wyczyściłem. Jeśli chodzi o płytki na enkodery to są to stare płytki z robota Wariat. Aktualnie czekam na nowe płytki, zamówione w Satlandzie. Po ich zamontowaniu pewnie wyczyszczę płytkę. Więcej zmian mechanicznych nie przewiduję. Jeśli chodzi o baterie to niestety nowy żyroskop zajął mi trochę miejsca z tyłu. Nad stałym miejscem na baterie pomyślę dopiero po zamontowaniu nowych enkoderów. Cytuj Link do komentarza Share on other sites More sharing options...
Pomocna odpowiedź
Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!
Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!