Mini sumo robot

Allikas: Digilabor

Eestvaade
Tagantvaade
Eestvaade ilma sahata

Sisukord

Meeskond

Gromet Spaal

  • elektroonika
  • e-mail: gromet.spaal@gmail.com
  • tel: 53736917

Martin Maidla

  • mehaanika
  • e-mail: martinmaidla@gmail.com
  • tel: 56248798

Simmo Saan

  • programmeerimine
  • e-mail: simmo.saan@gmail.com
  • tel: 57502332

Projekt

Wiki lehe nõuded

  • Projekti lühikirjeldus: miks valisite ning miks aktuaalne on
  • Nõuded: mida peab tegema, kuidas peab tegema
  • Tulemused
    • Mis sai valmis, kindlasti lisada ka lingid repodele
    • Mis jäi tegemata ja miks
    • Mida oleks saanud paremini teha
    • Koodi juurde kindlasti lisada ka dokumentatsioon
  • Soovi korral meeskonnaliikmete arvamus ainest ja saavutatud tulemustest

Projekti lühikirjeldus

Tahame ehitada mini sumo roboti, mis vastaks kõigile võistlustingimustele ning suudaks vastase üles leida ja välja lükata. Suurem plaan oleks olla konkurentsivõimeline Läti mini sumo robotitega.

Nõuded

  • Roboti kere peaks olema võimalikult kompaktne. Erinevad osad peaksid olema sees tugevalt fikseeritud, et intensiivses võistlusolukorras midagi paigast ei läheks. Lisaks peaks olema lihtne ligi pääseda vajalikele nuppudele/lülititele/jne.
  • Liikumiseks peaks kasutama brushless mootoreid ja isetehtud sobiva suuruse ja haardega rattaid.
  • Robotil peaksid olema andurid väljaku serva tuvastamiseks ja vastase nägemiseks.
  • Saha serv peaks olema võimalikult madalal, et vastasrobotile alla saaks sõita.

Mehaanika

Mudel

Kere

Baasiks on 3D-prinditud jupp, millele kinnitub kogu elektroonika, mootorid ja sahk. Saha kinnituseks ning nurga hoidmiseks on baasi esiosa küljed kindla nurga all. Baasi põhi on eest poolt süvendatud nii, et Main plaadil oleks oma slot ja jooneandurite fototransistor ja IR LED oleksid põhja alt nähtavad.

Osade paigutus

Altvaade
  • Akud: baasi peal püsti.
  • Mootorid: kinnitad roboti baasi tagumisse ossa nii, et koos rehviga velg maha ulatuks.
  • Sahk: metallist, roboti eesmises osas.
  • Main plaat: asub baasi sees esiosas.
  • Juhtplaat: roboti tagumises osas, mootorite kohal.

Mõõtmed

Meil Maksimaalne
Pikkus 97.8mm 100mm
Laius 99.8mm 100mm
Kõrgus 68.7mm -
Kaal 485g 500g

Rattad

Esimene versioon baasist. Teine versioon velgedest ja vormist.

Rehvid valame 3D prinditud vormi silikoonist, maisitärklisest ja Fairy nõudepesuvahendist tehtud segust. Värvi lisamiseks kasutame toiduvärve. Vorm on veljest väiksem ning rehv venitatakse hiljem velje peale. Rehvide vormi paksus on 5mm (tuleb võib-olla paksemaks teha)

Teine variant on valada rehvid dragonskin'ist, mis saab tõenäoliselt olema kasutatud just esimestes testimistes. Hiljem selgitame välja, kummad rehvid lõpuks kasutusse jäävad.

Mootorid

Probleemid

  • Mootorite plaadid on üsna suured ja robotisse raskesti paigutatavad;
  • Alumise saha kinnituse tõttu pole USB pordile võimalik ava teha.
  • Ei leidnud sobivat terase tükki ning seetõttu on esimene sahk ajutiselt POM'ist.

Elektroonika

Roboti elektroonika plaadid

Main plaat

Plaadil paikevad:

  • Protsessor atmega32u2 (algselt atmega8u2);
  • RS485 elektroonika mootorite plaatidega suhtlemiseks;
  • Viis komparaatorit, mis võrdlevad kõigi andurite väljundeid vastavatelt potentsiomeetritelt (kalibreerimiseks) saadavate reference pingetega, et saada digitaalne signaal anduri jaoks;
  • Kaks analoog valgusandurit QRE1113GR joone tuvastamiseks;

Main plaadi sisenditeks on kõik juhtplaadilt ja andurite plaadilt tulev.

Juhtplaat

5V regulaator heatsinkiga

Plaadil paiknevad:

  • Lüliti akutoite jaoks;
  • atmega RESET ja HWB nupud;
  • Nupp roboti manuaalseks käivitamiseks;
  • Võistlemiseks vajalik stardimoodul;
  • Step-down 5V regulaator POLOLU-2107 - esialgu oli kasutusel LDO, mis osutus liiga palju soojust eraldavaks.

Juhtplaadi sisenditeks on aku toide, millest saadav 5V läheb kogu ülejäänud elektroonikasse. Lisaks on plaadi väljunditeks kõik nupud ja stardimooduli START ja KILL signaalid.

Andurite plaat

Plaadil on püsti kolm analoog kaugusandurit GP2Y0E02A, mis on spetsiaalsel alusel tõstetud main plaadi kohale, et säästa ruumi. Plaadi sisenditeks on 5V ja GND ning väljunditeks andurite analoogväljundid.

Mootorite plaadid

Brushless mootorite juhtimiseks on kasutatud kahte Instaspin-bldc-driver-2015 plaati. Mõõtmed: 3cm × 5cm.

Akud

  • 2S LiPo (300mAh) jadamisi - ekvivalentne 4S LiPo-ga, kuid võimaldab paindlikumat paigutamist roboti sisemuses.
  • Algselt 4S LiPo (850mAh) - osutus liiga suureks.

Probleemid

Ühendus 2S aku laadimiseks
  • Keeruline debugida:
    • Pole ühtegi LED-i;
    • USB port asetseb selliselt, et pole ühendatav kui main plaat on robotis omal kohal - ei saa programmeerida ega debugida;
      • Saaks kasutada nurga all olevat USB'd. See tagaks võimaluse USB'le roboti alt ligi pääseda.
    • Main plaat paikeb robotis selliselt, et anduritega tegelev komparaatori pool pole kättesaadav - muudab võimatuks anduritega seotud probleemide uurimise reaalselt robotis paiknedes;
      • Võiks tuua comparaatorite sisendite ja väljundite signaalid plaadi peale poole, et oleks võimalik antud signaalidele debugimise eesmärgil kergemini ligi pääseda.
  • Micromatch pesa sobimatuse tõttu tuli enamus sisendeid main plaadil otse plaadile joota - korduvalt juhtus, et mõni juhtmetest tuli lahti;
    • Võiks kasutada Main plaadi sisendiks micromatchi, nagu alguses plaanitud oli.
  • Kasutatud 2S LiPodel on ainult balance pistik, mis on väiksem kui laadijal - vaja oli teha spetsiaalne ühendusjupp, et laadijat kasutada;
  • Puudub süsteem akude pinge kontrollimiseks - viis ühe 2S LiPo celli suremiseni.
    • Üks lahendus oleks kasutada LiPo alarmi, mis annab välja signaali, et releega mootorite toide välja lülitada.

Programmeerimine

Probleemid

  • Teensy USB serial library kasutamisel atmega teadmata põhjustel seiskub - pole võimalik USB-d kasutada debugimiseks.
Personaalsed tööriistad
Navigeerimine
Käsitöö