Pallidega tegelemine

Allikas: Digilabor

Sisukord

Elektromagnetiline löögimehhanism

Erinevate meetodite analüüsil sai koosolekul kõige sobivamaks valitud elektromagnetiga löömine.

Energia

Eristuvad kahte tüüpi süsteemid: ühed kasutavad kõrget pinget (300 - 500V) ja teised madalamat (<100 V). Esimene variant nõuab step-up pingekonverterit, mis tuleb lisaks juurde ehtitada, teise korral on võimalik kasutada otse akudelt või superkondensaatorilt pärineva energiat. Kõige madalama pingega süsteem, millele on viiteid leitud, on 24V.

Vajalik energia kogus palli löömiseks on Robocup Small Size andmete põhjal ~25 J.

Step-up konverter on ELFA baasil ehitatav (mähisega).

100V jaoks leidub ka kommertsiaalseid step-up dc-dc konvertereid, nt Pico Electronics IRF100S. Kommertsiaalsed on lahjad ja maksavad palju (~180 $ 10 W kohta, mis on lahja).

Superkondensaatorite korral on saavutatav pinge väike, sest suure pingega moodulid on robotite jaoks liiga rasked. Katsetamiseks oleks vaja paari superkondensaatorit (Superkondensaator). Superkondensaatorite pinge on madal, mistõttu peab induktiivsus ka madal olema (väike efektiivsus). Lisaks rikub pulss-režiim superkondendsaatorid kiiresti ära.

Hetkel tegemisel step-upi prototüüp ELFA baasil, sihtmärgiks: 200V DC @ 40W. Kondensaatori energiaks plaanis ~100J. Kokku hinnaks < 1k EEK.

Solenoid

Leitud andmete järgi ei ole sobivaid solenoide lihtne valmis kujul osta ja need tuleb kas ise teha või lasta tellimusena teha.

Sise:HowTo - Coil

Näidis veidi suuremast solenoidist, kui reaalselt vaja, 84V. Muidu disaini suhtes õige. Pilt:09MiddleLeagueExamplecoil.png

Erinevad meetodid pallide löömiseks

RoboCup Small Size ja Middle Size

Palli lüüakse reeglina sirge plaadiga, mis liigub suunal alt roboti lähedalt ette üles (enamasti ringkujulisel trajektooril. Plaat on algasendis nurga all maapinna suhtes, et tagada löögil lisaks ette suunatud impulsile ka üles suunatud komponent. Üksikud robotid kasutavad ka kõverat löögiplaati, mis võimaldab teoreetiliselt löögi sihtmärgi fokuseerida.

Robocupi löögimehhanismide võrdlus

Elektromagnetid

Pallide löömine on realiseeritud reeglina elektromagnetiga. Solenoid tõmbab südamikku, mis on ühendatud palli löömiseks kasutatava plaadiga. Erinevuseks lahenduste vahel on solenoidi paigutus lööva plaadi suhtes.

Heaks omaduseks väike arv liikuvaid komponente, võimalus sujuvalt löögijõudu muuta, ainus tarbitav ressurss on elekter. Hea töökindlus.

Miinuseks keerukam elektroonika kondensaatori laadimiseks kõrge pingega, kondensaatori laadimine võtab ka aega. Korraliku löögijõu saavutamine nõuab põhjalikku analüüsi. Ohtlik (kondensatoris olev energia on teoreetiliselt piisav, et olla surmav).

See meetod paistab olevat kõige sobivam.

Näide ühe konkreetse süsteemi disainiks tehtud analüüsist: http://alexandria.tue.nl/repository/books/626580.pdf

Näide sarnase süsteemi varasemast realiseerimisest Robotexil, siis küll palli viskamiseks: 300V

Pneumaatika

Veidi eksootilisemaks lahenduseks on suruõhu kasutamine. Selleks on robotil suruõhu paak, mis on reguleeritava ventiiliga ühendatud palli löömiseks kasutatava silindriga. Silinder on omakorda ühendatud palli lööva plaadiga.

Plussiks väike elektrienergia kulu, vaja on vähe elektroonikat. Kahe järjestikuse löögi ajalne vahe saab olla väike.

Miinuseks vajadus suruõhku kaasas kanda, süsteemis on palju komponente. Löögi tugevuse reguleerimine on keerukas.

Vedru

Teine haruldasem lahendus oli DC-mootori ja vedru kasutamine. Süsteem esines robotil Mushashi. Antud lahenduses laadis nukiga võll torsioonvedru.

Plussiks efektiivne energiakasutus ja lihtne energeetika.

Miinuseks keerukas mehaanika.

Pallide püüdmine ja veeretamine

RoboCup Small Size ja Middle Size

Roboti palliga kokku puutuvas osas asub rull, mis pöörleb. Võimaldab palli efektiivsemalt lükata ja kinni püüda.

Vaata ka

Personaalsed tööriistad
Navigeerimine
Käsitöö