Введение

Разработка, представленного робота, является темой моего дипломного проекта. Основная идея проекта - достичь роботом точки «Б» из точки «А», объехав препятствия. Возможно для кого – то это покажется простой задачей, но это мой первый робот, поэтому не все сразу… 

Блок – схема робота

На рисунке 2.1 представлена блок – схема робота.

Блок-схема робота
Рис. 2.1 – Блок – схема робота


Здесь стоит выделить две основные части: силовая плата и плата контроллера. К силовой плате крепятся ИК датчики TSOP 4836, дальномер Sharp GP2D120X (4-30 см.), также двигатели с энкодерами. На плате контроллера размещен дисплей, радиомодуль и непосредственно сам микроконтроллер - Atmega 1280.
Обе платы связаны между собой.

Силовая плата

На рисунке 3.1 изображена силовая плата робота. В передней части расположен генератор импульсов (для TSOP-ов) на таймере NE555.

Силовая плата робота
Рис. 3.1 – Силовая плата

В центральной части расположен драйвер двигателей на микросхеме L298.

Элементы конструкции

Датчик напряжения

В качестве датчика напряжения используется обычный резистивный делитель, выход которого подается на АЦП микроконтроллера (рис. 4.1.1)

Датчик напряжения
Рис. 4.1.1 – Датчик напряжения

Датчик тока

Для работы системы управления и защиты от перегрузок необходимо измерение токов двигателей (рис. 4.2.1)

датчик тока электродвигателей
Рис. 4.2.1 – Датчик тока

ИК – сенсоры

Для более точного позиционирования робота в пространстве были выбраны ИК – сенсоры TSOP 4836 и дальномер Sharp GP2D120X. Характеристики обоих сенсоров представлены на рисунке 4.3.1

 Инфракрасные сенсоры
Рис. 4.3.1 ИК – сенсоры.

Радиомодули

Для связи с ПК использованы радиомодули(трансиверы). Характеристики представлены ниже.

радиомодули для робота

Демонстрация определения расстояния до объекта

На рисунке 5.1 представлены несколько фрагментов, на которых роботом определяется расстояние до объекта. P.S извиняюсь за качество – фотографировали, тем, что было под рукой Smile.

Измерение расстояния 1 Измерение расстояния 2
Измерение расстояния 3 Измерение расстояния 4

Рис. 5.1 – Определение расстояния до объекта

 

Плата контроллера

На плате расположен дисплей, микроконтроллер, радиомодуль HM-TR868.

Плата контроллера мобильного робота
Рис. 6.1 – Плата контроллера

Связь с ПК

Для связи робота и ПК используется такой же трансивер HM-TR868. Он подключается  к USB через драйвер - микросхему ft-232 (при этом используется как виртуальный COM-порт).

Связь робота с ПК
Рис. 7.1 – Подключение трансивера к ПК

Для отображения параметров робота разработана программа, интерфейс которой представлен ниже.

Программа управления роботом
Рис. 7.2 – Интерфейс программы

Платформа

Вся конструкция крепится на платформу RP6 tank robot chassis (рисунок 8.1)

Платформа робота RP6
Рис. 8.1 – Платформа робота

Платформа включает в себя:
- Два редуктора;
- Шасси;
- Контактный датчик препятствий;
- Два энкодера;
- Батарейный отсек.

Характеристики:
Напряжение: 7.2-12 В;
Ток ХХ: 160-180 мА;
Максимальная скорость: 15 см / с (7.2 В);
Коэффициент редуктора: 80: 1;
Максимальный наклон: > 30 °;
Полезная нагрузка: > 7.5 кг;
Вес: 425 гр.

Вся конструкция

Мобильный робот
Рис. 9.1 – Вся конструкция

Благодарности

Большая благодарность моему дипломному руководителю Колесниченко Д.А. за немалую помощь при разработке!

Ссылки по теме

Робот с ультразвуковым измерителем

Самодельный сонар для робота

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru