This shows you the differences between two versions of the page.
Both sides previous revisionPrevious revisionNext revision | Previous revision | ||
et:projects:wheeled_robot [2010/02/11 23:33] – raivo.sell | et:projects:wheeled_robot [2020/07/20 09:00] (current) – external edit 127.0.0.1 | ||
---|---|---|---|
Line 1: | Line 1: | ||
- | ====== | + | ====== |
Liikurrobot (mobiilne robot) on üks tüüpilisemaid roboteid, mida soovitakse ehitada. Väga populaarsed on sumorobotid, | Liikurrobot (mobiilne robot) on üks tüüpilisemaid roboteid, mida soovitakse ehitada. Väga populaarsed on sumorobotid, | ||
- | Alljärgnevalt vaatame ühte tüüpilist | + | Alljärgnevalt vaatame ühte tüüpilist |
===== Lähteülesanne ===== | ===== Lähteülesanne ===== | ||
- | Projekteerida ja valmistada Kodulabori komponentide baasil multifunktsionaalne | + | Projekteerida ja valmistada |
* Manipulaator | * Manipulaator | ||
* Radar | * Radar | ||
* Kaamera | * Kaamera | ||
- | Robot peab olema võimeline liikuma tasasel pinnal sisetingimustes. | + | Robot peab olema võimeline liikuma tasasel pinnal sisetingimustes. Kulutuste optimeerimiseks võib kasutada olemasolevid veermikke. |
==== Nõuded ==== | ==== Nõuded ==== | ||
Line 17: | Line 17: | ||
* Maksimaalsed gabariidid: 20 cm x 20 cm x 20 cm | * Maksimaalsed gabariidid: 20 cm x 20 cm x 20 cm | ||
* Maksimaalne kaal 2 kg | * Maksimaalne kaal 2 kg | ||
- | * Liikumiskiirus | + | * Liikumiskiirus |
+ | * Lihtne lisaseadme lisamise võimalus | ||
* Täisautonoomne | * Täisautonoomne | ||
Line 23: | Line 24: | ||
* Peab olema koostatud valdavalt Kodulabori komponentidest | * Peab olema koostatud valdavalt Kodulabori komponentidest | ||
- | * Ei tohi ületada | + | * Komponentide maksumus ei tohi ületada |
- | ~~PB~~ | + | < |
===== Süsteemi üldine mudel ===== | ===== Süsteemi üldine mudel ===== | ||
Line 35: | Line 36: | ||
===== Ideelahendused ===== | ===== Ideelahendused ===== | ||
- | Antud ülesande lahenduseks kasutas meeskond ajurünnaku metoodikat ja genereeris 3 põhimõtteliselt erinevat lahendust. Koostati hindamismaatriks, | + | Antud ülesande lahenduseks kasutas meeskond ajurünnaku metoodikat ja genereeris 3 põhimõtteliselt erinevat lahendust. Koostati hindamismaatriks, |
[{{ : | [{{ : | ||
+ | |||
+ | < | ||
Lihtsustatud hindamismaatriks oli järgmine: | Lihtsustatud hindamismaatriks oli järgmine: | ||
- | ^ Funktsioon/ | + | ^ Funktsioon/ |
|Maksumus | 3 | 4 | 6 | 0,8 | | |Maksumus | 3 | 4 | 6 | 0,8 | | ||
|Valmistamise keerukus | 2 | 4 | 7 | 0,7 | | |Valmistamise keerukus | 2 | 4 | 7 | 0,7 | | ||
Line 48: | Line 51: | ||
|Kodulabori rakendatavus | 5 | 4 | 5 | 0,9 | | |Kodulabori rakendatavus | 5 | 4 | 5 | 0,9 | | ||
|Kaal | 5 | 6 | 7 | 0,8 | | |Kaal | 5 | 6 | 7 | 0,8 | | ||
- | ^Kokku (koos kaaluteguriga) ^ | + | ^Kokku (koos kaaluteguriga) ^ |
+ | |||
+ | Hindamisskaala oli 1-10 punkti ja kaalutegur 0-1. Kaalutegurid olid valitud lähtuvalt süsteemile esitatud nõuetest ja piirangutest. Kuigi näiteks lahendus II oli oluliselt võimekam raskel maastikul liikumisel, ei olnud seda lähteülesandes nõutud ja vastava funktsionaalsuse kaalutegur oli sellest tulenevalt madal. | ||
+ | |||
+ | Hindamise tulemusena osutus antud ülesande optimaalseimaks lahenduseks variant I - ratastel liikuv kahe eraldi mootoriga platvorm. Kuna lähteülesandes oli lubatud kasutada ka olemasolevaid veermikke teostati kiire uuring ja valiti kolm olemasolevat platvormi, mida võrreldi ideelahenduse võitnud kontseptsiooniga. Võrdlus viidi läbi samadel tingimustel, | ||
+ | |||
+ | ^ Funktsioon/ | ||
+ | |Maksumus | 3 | 8 | 6 | 0,8 | | ||
+ | |Valmistamise keerukus | 2 | 8 | 9 | 0,7 | | ||
+ | |Manööverdamisvõime | 4 | 6 | 8 | 0,5 | | ||
+ | |Läbivus | 5 | 3 | 10 | 0,3 | | ||
+ | |Kodulabori rakendatavus | 5 | 6 | 8 | 0,9 | | ||
+ | |Kaal | 5 | 7 | 6 | 0,8 | | ||
+ | |Lisaseadme paigalduse ruum | 10 | 2 | 7 | 0,8 | | ||
+ | ^Kokku (koos kaaluteguriga) ^ 23,8^23,5^ 35,7^ ^ | ||
+ | |||
+ | Kuna üheks olulisemaks prioriteediks oli peale kodulabori komponentide kasutamise hind, siis otsustati valmislahenduse " | ||
- | Hindamisskaala oli 1-10 punkti ja kaalutegur 0-1. Kaalutegurid olid valitud | + | Edasine töö jätkus |
- | Hindamise tulemusena osutus antud ülesande optimaalseimaks lahenduseks ratastel liikuv kahe eraldi mootoriga platvorm. Edasine töö jätkus valitud lahenduse edasiarendusega reaalseks süsteemiks. | + | < |
===== Mehaanika ===== | ===== Mehaanika ===== | ||
Line 66: | Line 85: | ||
===== Elektroonika ===== | ===== Elektroonika ===== | ||
- | Süsteemi elektroonika on kirjeldatud põhimõttelahendusena ja klassikalise elektriskeemina koos trükiplaadi | + | Süsteemi elektroonika on kirjeldatud põhimõttelahendusena ja klassikalise elektriskeemina koos trükiplaadi |
[{{ : | [{{ : | ||
- | Näitena on toodud roboti põrkeraua joonejälgimise andurite elektriskeem ja vastava trükiplaadi (PCB) skeem. | + | < |
+ | |||
+ | Näitena on toodud roboti põrkeraua joonejälgimise andurite elektriskeem ja vastava trükiplaadi (PCB) montaažiskeemiga. | ||
[{{ : | [{{ : | ||
Line 76: | Line 97: | ||
[{{ : | [{{ : | ||
- | ~~PB~~ | + | < |
===== Juhtimine ===== | ===== Juhtimine ===== | ||
Line 90: | Line 111: | ||
^Tähis^Tähendus^0^1^-1^ | ^Tähis^Tähendus^0^1^-1^ | ||
- | |M0|parem mootor|seisab|pöörleb päripäeva|pöörleb vastupäeva| | ||
|M1|vasak mootor|seisab|pöörleb päripäeva|pöörleb vastupäeva| | |M1|vasak mootor|seisab|pöörleb päripäeva|pöörleb vastupäeva| | ||
+ | |M2|parem mootor|seisab|pöörleb päripäeva|pöörleb vastupäeva| | ||
|F|esimene keskmine puuteandur|signaal puudub|signaal olemas| | | |F|esimene keskmine puuteandur|signaal puudub|signaal olemas| | | ||
|FR|esimene parem puuteandur|signaal puudub|signaal olemas | | | |FR|esimene parem puuteandur|signaal puudub|signaal olemas | | | ||
|FL|esimene vasak puuteandur|signaal puudub|signaal olemas | | | |FL|esimene vasak puuteandur|signaal puudub|signaal olemas | | | ||
+ | |d|viide| | | | | ||
[{{ : | [{{ : | ||
Line 119: | Line 141: | ||
dcmotor_init(0); | dcmotor_init(0); | ||
dcmotor_init(1); | dcmotor_init(1); | ||
+ | |||
+ | // Andurite viigud sisendiks | ||
+ | pin_setup_input_with_pullup(front); | ||
+ | pin_setup_input_with_pullup(frontleft); | ||
+ | pin_setup_input_with_pullup(frontright); | ||
// Lõputu tsükkel | // Lõputu tsükkel | ||
Line 126: | Line 153: | ||
dcmotor_drive(0, | dcmotor_drive(0, | ||
dcmotor_drive(1, | dcmotor_drive(1, | ||
- | + | | |
- | // Esimeste puuteandurite signaalide | + | // Keskmise anduri signaali |
- | if (pin_get_value(front) || | + | if (pin_get_value(front)) |
- | pin_get_value(frontleft) || | + | |
- | pin_get_value(frontright)) | + | |
{ | { | ||
- | // Keskmise anduri signaali kontroll | + | // Mootorite reverseerimine |
- | if (pin_get_value(front)) | + | dcmotor_drive(0, |
- | { | + | dcmotor_drive(1, |
- | // Mootorite reverseerimine | + | |
- | dcmotor_drive(0, | + | |
- | dcmotor_drive(1, | + | |
- | // Paus 1 sekund | + | // Paus 1 sekund |
- | sw_delay_ms(1000); | + | sw_delay_ms(1000); |
- | // Vasaku mootori päripäeva käivitamine | + | // Vasaku mootori päripäeva käivitamine |
- | dcmotor_drive(1, 1); | + | dcmotor_drive(0, 1); |
- | } | + | |
+ | // Paus 2 sekundit | ||
+ | sw_delay_ms(2000); | ||
+ | } | ||
- | // Vasaku anduri signaali kontroll | + | // Vasaku anduri signaali kontroll |
- | else if (pin_get_value(frontleft)) | + | else if (pin_get_value(frontleft)) |
- | { | + | { |
- | // Vasaku | + | // Parema |
- | dcmotor_drive(1, | + | dcmotor_drive(1, |
- | } | + | |
- | else | + | // Paus 2 sekundit |
- | { | + | sw_delay_ms(2000); |
- | // Parema mootori vastupäeva käivitamine | + | } |
- | // Vasaku mootori päripäeva käivitamine | + | |
- | dcmotor_drive(0, -1); | + | |
- | dcmotor_drive(1, | + | |
- | } | + | |
+ | // Parema anduri signaali kontroll | ||
+ | else if (pin_get_value(frontright)) | ||
+ | { | ||
+ | // Vasaku mootori reverseerimine | ||
+ | dcmotor_drive(0, | ||
+ | |||
// Paus 2 sekundit | // Paus 2 sekundit | ||
sw_delay_ms(2000); | sw_delay_ms(2000); | ||
Line 166: | Line 193: | ||
} | } | ||
</ | </ | ||
+ | |||
+ | < | ||
===== Valmislahendus ===== | ===== Valmislahendus ===== | ||
- | Projekti raames valminud robotplatvorm on valmistatud üldjoontes plastikust, välja arvatud mootori kinnitused, mis on valmistatud alumiiniumprofiilist. Elektroonikamoodulid on paigutatud üksteise peale, aku on lahtiselt kahe plaadi vahel. Põrkerauad on valmistatud trükkplaadist ja värvitud mustaks. Roboti pealmine plaat on täiesti sile, võimaldades sinna kinnitada erinevaid soovitud seadmeid. Projekti raames paigaldati robotplatvormile lihtne radar, mis koosnes väikesest RC servomootorist ja infrapunaandurist. | + | Projekti raames valminud robotplatvorm on valmistatud üldjoontes plastikust, välja arvatud mootori kinnitused, mis on valmistatud alumiiniumprofiilist. Elektroonikamoodulid on paigutatud üksteise peale, aku on lahtiselt kahe plaadi vahel. Põrkerauad on valmistatud trükkplaadist ja värvitud mustaks. Roboti pealmine plaat on täiesti sile, võimaldades sinna kinnitada erinevaid soovitud seadmeid. Projekti raames paigaldati robotplatvormile lihtne radar, mis koosnes väikesest RC servomootorist ja infrapunaandurist. |
[{{ : | [{{ : | ||
[{{ : | [{{ : | ||
- | ~~PB~~ | + | < |
===== Majanduskalkulatsioon ===== | ===== Majanduskalkulatsioon ===== | ||
Line 188: | Line 217: | ||
|Toiteplaat|TP|1|500.-|500.-| | |Toiteplaat|TP|1|500.-|500.-| | ||
|Joonejälgimise andurid|LFS QRD1114|8|30.-|240.-| | |Joonejälgimise andurid|LFS QRD1114|8|30.-|240.-| | ||
- | |TS Microswitch|Puuteandurid|8|25.-|150.-| | + | |Puuteandurid|TS Microswitch|8|25.-|200.-| |
|Kere plaat|ABS |4|50.-|200.-| | |Kere plaat|ABS |4|50.-|200.-| | ||
|Trükiplaadi toorik| |2|50.-|100.-| | |Trükiplaadi toorik| |2|50.-|100.-| | ||
Line 197: | Line 226: | ||
|Mutrid-poldid| |1|50.-|50.-| | |Mutrid-poldid| |1|50.-|50.-| | ||
|Muud tarvikud| |1|100.-|100.-| | |Muud tarvikud| |1|100.-|100.-| | ||
- | ^ Kokku ^ ^ ^ ^ 4570.- ^ | + | ^ Kokku ^ ^ ^ ^ 4620.- ^ |
Hinnanguline tööjõu- ja tootmiskulu üksikeksemplari korral. | Hinnanguline tööjõu- ja tootmiskulu üksikeksemplari korral. | ||
Line 210: | Line 239: | ||
^Kokku^ 11 ^ ^ 3225.- ^ | ^Kokku^ 11 ^ ^ 3225.- ^ | ||
- | Roboti hinnanguline maksumus kokku **7795.-** | + | Roboti hinnanguline maksumus kokku **7845.-** |
Arvutatud roboti maksumus on siiski hinnanguline, | Arvutatud roboti maksumus on siiski hinnanguline, |