Operácie

Mobilný prieskumný robot

Zo stránky SensorWiki

Verzia z 22:20, 9. jún 2019, ktorú vytvoril StudentDTV (diskusia | príspevky) (→‎Použité komponenty:)
Autor: Meno Priezvisko
Študijný odbor: Aplikovaná informatika 3. Bc. (2019)

Opis projektu

Cieľom projektu je zostaviť diaľkovo ovládané mobilné zariadenie, ktoré by sa mohlo použiť na prieskumné účely. Toto zariadenie by sa mohlo používať na kontrolu statiky budov, prieskum potrubí a na iných miestach, kde sa človek nedostane alebo je to pre neho nebezpečné.

Použité zdroje:

Použitý softvér:

Použité komponenty:

Základom zariadenia je RPI 3 model B+.

Tieto servomotory sú súčasťou podstavca pre kameru. Umožňujú jej pohyb v dvoch stupňoch voľnosti.

Tento modul dokáže generovať 16 PWM signálov a taktiež poskytuje piny na napájanie ďalších zariadení z iného zdroja ako je napájaná logika modulu.

Tento modul poskytuje možnosť riadenia dvoch jednosmerných motorov. Dokáže riadiť rýchlosť aj smer pomocou 4 binárnych vstupov a dvoch enable vstupoch, na ktoré môžeme pripojiť PWM signál a tým riadiť rýchlosť motorov. Tento modul je nutný k ovládaniu motorčekov, pretože potrebný prúd na spustenie motorčekov je väčší, ako RPI dokáže bez poškodenia dodať. Dokáže dodať nárazovo až 2A pre každý motor.

Tento modul meria aktuálne zrýchlenie a ukladá ho do svojho registra.

Tento modul zabezpečuje prevod analógového signálu na digitálni, ktorého výsledok si uloží do svojho registra.

Zariadenia bude mať štyri jednosmerné motorčeky, ktoré sú riadené pomocou modulu L298N. Motory na jednej strane zariadenia budú pripojené na jeden kanál tohto modulu.

Táto kamera je pripojená k RPI štandardným CSI konektorom. Je prichytená na podstavci so servomotormi, ktoré umožňujú jej natáčanie.

Tento modul obsahuje dva rezistory s odpormi 30kΩ a 7.5 kΩ. Na vstup sa priviedlo napätie na batérií a na výstupe je napätie 5x menšie, ktoré je merateľné A/D prevodníkom ADS1115.

Tento modul dokáže detegovať prekážku vo vzdialenosti 2 až 40cm. Poskytuje binárny výstup, ktorý značí prítomnosť alebo neprítomnosť prekážky. Tento modul je potrebné kalibrovať pomocou dvoch potenciometrov.

Tento modul ma binárny výstup, ktorý sa nastavuje podľa toho, či je IR lúč prerušený. O prerušenie lúča sa stará disk s dierami, ktorý je pripevnený o motor, a má presný počet dierok.

Tento modul mení 11.1V napätie z batérie na 5V a 3A prúd potrebný na správne fungovanie RPI a ďalších modulov. Nárazovo dokáže dodať prúd až 4A.

Na napájanie robota sme zvolili 3-článkovú, 11.1V li-po batériu.

Tento modul odpojí batériu, ak napätie na batérií klesne pod určitú hranicu. Táto hranica sa nastavuje pomocou potenciometra, aktuálne je nastavená na 11V. Je potrebný pretože naša batéria sa nenávratne poškodzuje ak z nej odoberáme energiu keď ma nízke napätie.

  • 6x metrická skrutka M4x40mm s maticami M4 – slúži na spojenie oboch častí podvozku
  • 6x M2.5x8mm – spojenie dvoch častí držiaka RPI
  • 6x M2.5x12mm – spojenie držiaka RPI s podvozkom
  • 8x M2.5x10mm – prichytenie RPI o držiak a PWM modulu o podvozok
  • 24x M2.5 matica – pre všetky skrutky raz okrem skrutiek na RPI, kde sa použili na odsadenie od držiaka
  • 4x M2x10mm – prichytenie držiaka kamery o podvozok
  • 2x M2x12mm – prichytenie servomotora o držiak kamery
  • 2x M2x8 mm – pripevnenie kamery o upravený držiak na kameru
  • 10x M2 matica – pre všetky skrutky jedna okrem kamery, kde sa používajú na odsadenie od držiaka
  • 22x M3x18mm – prichytenie spínača a všetkých modulov na vrchnom a spodnom podvozku okrem PWM modulu
  • 2x M3x25mm – prichytenie svorkovníc I2C zbernice a napájania
  • 8x M3x35mm – prichytenie jednosmerných motorov
  • 2x M3x6mm – prichytenie IR senzorov rýchlosti o uholník
  • 2x M3x10mm – prichytenie uholníkov o podvozok
  • 40x M3 matica - pre všetky skrutky jedna okrem napäťového meniča, kde sa používajú na odsadenie od podvozku

Analýza

V tejto časti popíšete ako idete daný problém riešiť. Uvediete sem aj všetky potrebné technické údaje, ktoré sú potrebné na úspešné vyriešenie projektu. Napríklad:

  • popis komunikačnej zbernice (i2c, 1-wire, RS-232 a pod.)
  • obrázok zapojenia vývodov použitej súčiastky
  • odkaz na katalógový list
  • priebehy dôležitých signálov
  • este jedna polozka


Popis riešenia

Sem opíšete ako konkrétne ste problém vyriešili. Začnite popisom pripojenia k procesoru (nezabudnite na schému zapojenia!) a zdôraznite ktoré jeho periférie ste pritom využili.

Schéma zapojenia snímača

Súbor:Example.jpg

Pozn.: Názov obrázku musí byť jedinečný, uvedomte si, že Obr1.jpg už pred vami skúsilo nahrať už aspoň 10 študentov.

Algoritmus a program

Uveďte stručný popis algoritmu, v akom jazyku a verzii vývojového prostredia ste ho vytvorili. Je vhodné nakresliť aspoň hrubú štruktúru programu napríklad vo forme vývojového diagramu. Rozsiahly program pre lepšiu prehľadnosť rozdeľte do viacerých súborov.

Vyberte podstatné časti zdrojového kódu, použite na to prostredie source: 

/* A nezabudnite zdroják hojne komentovať  */

int main(void) {
    
    printf("Hello, World!\n");  
    return(0);  
}

Nezabudnite však nahrať aj kompletné zdrojové kódy vášho programu!

Zdrojový kód: serial.h a main.c

program.c


Výsledok

Nezabudnite zdokumentovať výsledok vašej práce. Určite sem patria fotografie, video a zhodnotenie ako ste spokojní s výsledkom,

Kľúčové slová 'Category', ktoré sú na konci stránky nemeňte.

Zdroj: „https://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php?title=Mobilný_prieskumný_robot&oldid=10887“