Robot MiniSumo

Robot MiniSumo

Wymagania dla robotów klasy minisumo.

Każda klasa robotów sumo ma swoje wymagania dotyczące rozmiarów robota oraz jego wagi. Dla wszystkich klas razem istnieją ogólne zasady, określające schemat i reguły walki. Zasady przedstawię własnymi słowami.

Zamów płytkę drukowaną na www.pcbway.com

Wymiary startowe i waga robota klasy minisumo:

–          wysokość [cm]: nieograniczona,
–          szerokość [cm]: 10,
–          długość [cm]: 10,
–          waga [g]: 500.

Podane ograniczenia obowiązują wyłącznie przy starcie, po rozpoczęciu rozgrywki robot może zwiększyć swoje rozmiary lub zmienić kształt.

Wymagania i ograniczenia dotyczące wszystkich klas robotów:

–          roboty muszą być w pełni autonomiczne, zabroniona jest komunikacja z urządzeniami zewnętrznymi lub operatorem, jedyna dozwolona forma komunikacji to START i STOP robota wykonany przez sędziego lub operatora,
–          rozwiązania i urządzenia zastosowane w robocie nie mogą:
          – zakłócać działania urządzeń i czujników przeciwnika,
          – posiadać części, które mogą zniszczyć ring,
          – wydzielać proszków, płynów, gazów,
          – posiadać części miotających lub strzelających,
          – przytwierdzać się do płaszczyzny ringu (kleje, przyssawki),
          – uszkodzić przeciwnika.

 

Zasady konkurencji:

–          Walka polega na wzajemnym spychaniu się z ringu dwóch robotów tej samej klasy.
–          Walka składa się z trzech rund.
–          Robot, który pierwszy opuści ring (zostanie zepchnięty lub zjedzie z niego sam) przegrywa rundę.
–          Sędziowie mogą przydzielać dodatkowe punkty w czasie trwania rozgrywki.
–          W przypadku nierozstrzygnięcia rundy jest ona powtarzana.

 

Każde z zawodów może mieć własny system punktowania oraz tok rozgrywek, w związku z tym przed udziałem w zawodach należy zapoznać się z obwiązującym regulaminem. Wyżej wymienione zasady są konieczne do spełnienia, by wziąć udział w zawodach.

 

Wymagania ringu dla klasy minisumo:

–          wysokość [mm]: 25,
–          średnica [mm]: 770,
–          szerokość linii granicznej [mm]: 25,
–          minimalna odległość od ringu [mm]: 500.

Założenia projektu

–          Korpus robota zaprojektowany i przygotowany w taki sposób, by móc go wykonać
w technologii druku 3D. Zapewni to wykonanie niemal dowolnego kształtu korpusu.
–          Spełnienie wymagań dla robotów typu minisumo, dzięki temu będzie można sprawdzić jego działanie i skuteczność na zawodach.
–          Napęd na 4 koła, który umożliwi wytworzenie większej siły robota, co się przełoży na zdolność robota do spychania przeciwnika z ringu, jak również zapewni dobrą przyczepność do podłoża.
–          Użycie mikrokontrolera z rodziny AVR.
–          Zastosowanie ogniw LI-ION typu 18650, które są łatwo dostępne, charakteryzują sie wysoką wydajnością prądową, dzięki czemu prawidłowo zasilą cały układ robota.

 

 

Korpus minirobota, jego kształt i funkcjonalność.

Korpus robota został zaprojektowany w taki sposób, by możliwe było wykonanie go przy użyciu technologii druku 3D. Dodatkowo korpus jest dzielony, co widać na rys. 1. Takie rozwiązanie zapewni łatwość jego montażu, jak również pozwoli na proste wprowadzanie ewentualnych późniejszych zmian i poprawek.

Konstrukcja robota mieści się w wymaganych wymiarach dla klasy robotów minisumo, wymiary jego obrysu to: 95.6 mm x 95.6 mm, wysokość nie jest ograniczona. Do zaprojektowania korpusu robota niezbędne były dokładne wymiary użytych elementów, takich jak silniki, uchwyty mocujące, koła, diody i czujniki. Dzięki notom katalogowym producentów elementów można było uzyskać informacje o dokładnych wymiarach zastosowanych części. 

Wykorzystując zasadę, mówiącą o tym, ze robot może zmienić swoje wymiary i kształt po rozpoczęciu walki, wyposażono go w klapy, które mają za zadanie ułatwić wypchnięcie przeciwnika z ringu poprzez wbicie ich jako klina pod robota przeciwnego. W skutek czego przyczepność przeciwnika spadnie. Robot, by rozłożyć klapy na początku, musi wykonać gwałtowny ruch do przodu i do tyłu, klapy opadną wtedy samoczynnie, pod wpływem grawitacji. Dodatkowo płyta wierzchnia robota jest wyposażona w ograniczniki, których zadaniem jest zapobiegnięcie sytuacji, w której klapy zamiast spaść na ring, złożyłyby się nad robotem.

Korpus posiada otwory na czujniki ringu oraz czujniki analizy przestrzeni wokół robota. Dodatkowo tworzy on ramę do montażu elektroniki, domyślnie płytki drukowane mają zostać wklejone w wyznaczonych miejscach, po wcześniejszym ich zmontowaniu. Cała elektronika znajduje się wewnątrz robota, natomiast w płycie wierzchniej jest umieszczony koszyczek
z akumulatorami LI-ION. Zapewnia to łatwy dostęp do nich, umożliwia ich szybką wymianę oraz daje możliwość zmierzenia napięcia akumulatorów bez konieczności rozbierania robota lub wyjmowania akumulatorów.

Robot MiniSumoRys. 1 Model korpusu minirobota: 1 – spychacz, 2 – pokrywa wierzchnia korpusu, 3 – górna część korpusu, 4 – podstawa korpusu robota, 5 – koło, 6 – akumulator LI-ION 18650, 7 – koszyk akumulatorów

Robot MiniSumo

Rys. 2 Przekrój robota z wyróżnionymi jego częściami: 1 – płyta czujników tylnych, 2 – płyta sterowania silnikami oraz czujników ringu, 3 – płyta główna, 4 – czujniki boczne, 5 – przetwornica STEP-DOWN, 6 – uchwyt przetwornicy, 7 – silnik, 8 – płyta czujników przednich

 

 

 

Przedstawiony przekrój pokazuje, w jaki sposób jest rozmieszczona elektronika wewnątrz robota. Dodatkowo płytki z obwodami drukowanymi zostały zasymulowane, by móc wykluczyć wszystkie kolizje elementów. Modele kół [17], silników [18], przetwornicy [16], koszyka akumulatora [21] i samego akumulatora 18650 [20], zostały pobrane z bazy gotowych modeli 3D CAD.

Korpus robota ma kształt litej bryły, co uniemożliwia przeciwnikowi jego uszkodzenie.  Wszystkie elementy elektroniczne zawierają się w obrysie bryły robota, a czujniki nie są dalej wysunięte niż 3 mm od powierzchni bryły.

Poszczególne części korpusu mają być skręcane ze sobą przy użyciu śrub oraz nakrętek M3
i M2.5, śruby wymagają docięcia w celu dostosowania ich długości w czasie montażu robota.

                     

Projekt układu sterowania minirobotem w oparciu o mikrokontroler AVR

Układ sterowania robota można podzielić na osiem bloków głównych, poniższy schemat pokazuje bloki oraz relacje jakie zachodzą między nimi. Mikrokontroler Atmega32 jest głównym elementem układu sterowania. Pełni on rolę jednostki, która „zbiera” dane z czujników, analizuje, a następnie przesyła do układu wykonawczego w postaci podwójnego mostka H L298P, który steruje czterema silnikami. Robot będzie posiadał przycisk dzięki, któremu będzie się go uruchamiało i zatrzymywało oraz dodatkowo diodę LED sygnalizującą stan robota (stan gotowości, pracy, niskiego naładowania akumulatorów).

Robot MiniSumoRys. 3 Schemat blokowy układu sterowania

 

Metody określania pozycji robota w przestrzeni

Robot w czasie rozgrywek jest zmuszony do ciągłego analizowania otaczającej go przestrzeni. Głównymi zadaniami postawionymi przed czujnikami robota jest zbadanie otaczającej go przestrzeni – wykrycie przeciwnika oraz określenie, czy sam nie dojechał do granicy ringu.

Ring używany w zawodach jest koloru czarnego, natomiast jego krawędź jest biała. Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy przy użyciu czujników optycznych, takich jak transoptory odbiciowe, określić położenie robota na podłożu. Muszą one w sposób ciągły analizować i przesyłać informacje do mikrokontrolera. Transoptor składa się z dwóch części: nadawczej i odbiorczej. Zadaniem części nadawczej jest wyemitowanie wiązki światła podczerwonego, która jest skierowana na badany materiał, w tym przypadku ring. Część odbiorcza za pomocą wbudowanego fototranzystora ma za zadanie odebranie odbitej wiązki od ringu i przetworzenie na analogowy sygnał napięciowy w zakresie 0-5 V. Im więcej światła podczerwonego odbije się od materiału i dotrze do detektora tym sygnał wyjściowy będzie posiadał wyższą wartość. Kolor biały ma tendencję do odbijania światła podczerwonego, a czarny do pochłaniania, w związku z czym sygnał wyjściowy będzie wyższy na białym polu, a niższy na czarnym.

Robot MiniSumoRys. 4 Schemat budowy i działania transoptora refleksyjnego

Układ czujników ringu został zaprojektowany z użyciem transoptorów odbiciowych CNY70. Czujniki te są łatwo dostępne, chętnie stosowane przez konstruktorów w podobnych rozwiązaniach typu roboty sumo oraz roboty podążające za linią, jak również w przemyśle do detekcji krawędzi lub obiektów z niewielkiej odległości. Dodatkowymi zaletami czujników jest ich łatwy montaż w technologii (THD) przewlekanej przez płytkę PCB oraz zamontowana otoczka ochronna wokół elementów optycznych chroniąca przed stykiem opto-elementów z badaną powierzchnią. Innym rozpatrywanym modelem czujnika był KTIR0711. Jest on znacznie mniejszy od CNY70, montowany w technologii (SMD) montażu powierzchniowego, co utrudnia wyprowadzenie go na zewnątrz korpusu robota, jak również nie posiada on otoczki wokół elementów optycznych.

Wybrane parametry czujnika CNY70:

–          rodzaj detektora: fototranzystor,
–          zasięg: do 5 mm,
–          długość fali świetlnej: 950 nm,
–          wbudowany filtr blokujący światło dzienne,
–          technologia montażu: montaż przewlekany (THT),
–          waga: 0.7 g.

                               

Kolejną grupą są czujniki odpowiedzialne za lokalizację przeciwnika w przestrzeni względem samego siebie. Czujniki te muszą funkcjonować w sposób ciągły. Przeciwnik jest „bryłą”, która musi zostać zlokalizowana, robot określa, w którym kierunku powinien się obrócić i dokonać ataku. Drugi robot może zostać zlokalizowany przy użyciu czujników odbiciowych: podczerwieni lub ultradźwiękowych. W projekcie zostały zastosowane czujniki podczerwieni, głównie ze względu na ich niewielkie wymiary, co w przypadku ograniczenia wagi i wymiarów robota gra ważną rolę. Dodatkową zaletą wybranych czujników jest odbiór wyłącznie sygnałów o częstotliwości 56 kHz. Dioda podczerwieni pełni rolę emitera sygnału podczerwonego. Wysyła ona pakiet impulsów o częstotliwości 56 kHz, sygnał jest wysyłany w kilku kierunkach robota. W chwili gdy wiązka napotka przeszkodę odbija się od niej i wraca do odbiornika. Odbiór sygnału spowoduje zmianę stanu na wyjściu odbiornika z wysokiego na niski. W taki sposób robot jest w stanie wykryć przeciwnika. Robot domyślnie będzie posiadał 6 kompletów czujników, dwa komplety przednich i tylnych oraz po jednym komplecie na boki.

Robot MiniSumoRys. 5 Zasada działania czujników podczerwieni

Cześć nadawcza została zaprojektowana z użyciem diody podczerwieni TSAL6200.

Wybrane parametry diody TSAL6200:
–          długość fali: 940 nm,
–          obudowa DIP 5mm,
–          kąt świecenia 45 ̊.

Rolę odbiornika sygnałów będzie pełnił scalony odbiornik podczerwieni TSOP32156
–          częstotliwość pracy: 56 kHz,
–          kąt widzenia: 45 ̊ ,
–          zasianie: 2.5 V do 5.5 V,
–          odbieranie wiązki o długości fali: 940 nm.

 

Opracowanie schematów i wzorów płytek PCB dla czujników i sterownika silników

Schemat przedstawiający czujniki ringu, składa się z czterech transoptorów odbiciowych CNY70, złącza FFC na taśmę oraz elementów pasywnych. Rezystory R1, R3, R5, R7 pełnią rolę ograniczenia prądowego dla diod poczerwieni znajdujących się wewnątrz czujników. Rezystory R2, R4, R6, R8, ich zadaniem jest zmienić prąd wyjściowy czujnika na napięcie. Kondensator C5 filtruje napięcie i zapobiega zakłóceniom, które mogłyby powstać w wyniku zastosowania taśm do łączenia poszczególnych bloków ze sobą. Sygnały z czujników i zasilanie ich zostały wyprowadzone do złącza FFC sześciopinowego o rasterze wyprowadzeń 1 mm. Transoptory odbiciowe są zasilane bezpośrednio z zasilania logiki robota, przez co diody pracują ciągle. U1_S, U2_S, U3_S, U4_S są sygnałami zwrotnymi z czujników.

Robot MiniSumoRys. 3 Schemat elektroniczny czujników ringu

Sterownik silników został zaprojektowany w oparciu o układ podwójnego mostka H L298P. Układ charakteryzuje się niewielkimi wymiarami, jest montowany powierzchniowo, co znacznie zmniejsza zajmowane przez niego miejsce oraz nie wymaga stosowania radiatora.

Robot MiniSumoRys. 3 Schemat elektroniczny sterownika silników

Wybrane parametry układu L298P:
–          ilość kanałów: dwa,
–          maksymalny prąd na kanał: 3 A,
–          napięcie zasilania logiki: 5 V,
–          napięcie zasilania silników: do 50 V,
–          temperatura pracy -25 ̊C do 130 ̊C,
–          całkowita moc strat: 25 W.

Diody zostały dobrane według zaleceń z noty układu L298P, wymagane parametry to dioda szybka i prąd przewodzenia 2 A. Dioda prostownicza Schottky MBRS2040 spełnia te wymagania. Sygnały sterujące z układu mostka zostały wyprowadzone do złącza na taśmę FFC, zasilanie części mocy oraz wyprowadzenia silników zostały zrealizowane przy użyciu tradycyjnych złączy gold-pin o rasterze 2.54 mm. Złącze JP5 służy do przyłączenia napięcia zasilania dla silników wprost z akumulatorów. Kondensatory C1, C2, C3, C4 pełnią rolę filtrów napięcia dla zasilania części logicznej i zasilania silników. Sterownik silników wraz z czujnikami ringu i elementami pomocniczymi tworzą jedna płytkę PCB, która ma się znajdować w dolnej części robota. Kierunek obracania się silników zależy od tego, na który pin podamy sygnał: IN1, IN2 odpowiadają za kierunki obrotu silnika A zaś IN3, IN4 za silnik B. Sterowanie prędkością odbywa się przez wysłanie sygnału PWM na piny EN_A, EN_B. V_MOT jest to zasilanie silników w mostku H. MOT1, MOT2, MOT3, MOT4 są to złącza służące do podłączenia silników.

Robot MiniSumo

Rys. 3 PCB płyta dolna

 

Robot MiniSumo

Rys. 3  Schemat elektroniczny czujników przednich

Czujniki obecności przeciwnika są zrealizowane w postaci 4 osobnych płytek/modułów. Płyta przednia i tylna posiadają ten sam schemat płyty czujników bocznych również. Moduł czujników przednich/tylnych posiada dwa komplety układów wychwytywania przeciwnika, płyty boczne po jednym komplecie.

Producent scalonych odbiorników podczerwieni TSOP32156 firma VISHAY w nocie katalogowej produktu zaleca zastosowanie rezystorów ograniczających prąd zasilania R9, R10, jak również użycie kondensatora filtrującego C4, C4. Sygnały z czujników i diod oraz zasilanie zostały standardowo wyprowadzone do złącza FFC. Sygnały IR_n są sygnałami służącymi do wysterowania diody, TSOP_n są to sygnały zwrotne pochodzące z odbiorników podczerwieni.

Robot MiniSumo

Rys. 3.2.5 PCB czujników przednich

Rozmieszczenie elementów na płytkach zapewnia ich prawidłowy montaż w wyznaczonych do tego celu otworach na czujniki, dodatkowo złącza sygnałowe są umiejscowione w taki sposób, by móc je połączyć z płytą główną taśmami w linii prostej bez konieczności ich załamywania lub zginania na boki.

Robot MiniSumo

Rys. 3.2.11 Schemat elektroniczny płyty głównej

Na płycie głównej znajdują się złącza FFC, które rozprowadzają sygnały do bloków minirobota. Złącza posiadają etykiety informujące o bloku, do którego mają zostać podłączone sygnały.   Płyta jest również wyposażona w złącze goldpin JP1, do którego przyłączone jest bezpośrednio zasilanie z akumulatorów. Napięcie jest podawane na dzielnik napięcia R1, R2, następnie jest on przyłączony do wejścia analogowego ADC0 mikrokontrolera, dzięki czemu mikrokontroler może monitorować poziom naładowania akumulatorów i sygnalizować o zbyt niskim stanie naładowaniu przy użyciu diody LED. Do złącza JP3 przyłączana jest regulowana przetwornica impulsowa typu
STEP-DOWN. Napięcie wyjściowe przetwornicy ustawione jest na 5 V, które następnie jest kierowane na złącze JP2 na płycie głównej. Napięcie 5 V jest niezbędne do zasilania mikrokontrolera, czujników jak i logiki układu L298P.

Rezonator kwarcowy Q1, wraz z kondensatorami C2, C3 tworzą układ zegara dla mikrokontrolera pracujący z częstotliwością 16 MHz.  Kondensatory C1, C4 i dławik L1 pełnią funkcję filtru napięciowego, dławik jest wymagany przy używaniu przetworników C/A.

Robot MiniSumo

Rys. 3.2.12 PCB płyta główna

Robot MiniSumo

Rys. 3.2.13 Schemat przejściówki programatora, płytki z przyciskiem START/STOP wraz z diodą

Robot MiniSumo

Rys. 1.2.14 PCB przejściówki programatora, płytki z przyciskiem START/STOP wraz z diodą

WYKAZ ELEMENTÓW

Płyta dolna:
–          U$1, U$2, U$3, U$4 – transoptor refleksyjny (odbiciowy) CNY70
–          C1, C3, C5 – kondensator ceramiczny 100 nF
–          R1, R3, R5, R7 – rezystor 200
–          R2, R4, R6, R8 –  rezystor 20 k
–          K1 – złącze FFC/FPC 6 PIN SMD
–          D1-D8 – dioda Schottkiego MBRS2040 lub podobna
–          JP1-JP5 – GOLD-PIN 2 piny
–          C2, C4 – kondensator elektrolityczny 220 µF 16V
–          K2 – złącze FFC/FPC 8 PIN SMD
–          IC 1 – podwójny mostek H L298P

Czujniki przednie / tylne / boczne:
–          R9, R10, R13, R14, R17, R19 – rezystor 100
–          R11, R12, R15, R16, R18, R20 – rezystor 200
–          C6, C7, C8, C9, C10 C11 – kondensator ceramiczny 4.7 µF
–          odbiornik podczerwieni TSOP32156 SZTUK 6
–          LED1 – LED6 – dioda podczerwieni TSAL6200
–          K3, K4 – złącze FFC/FPC 6 PIN SMD
–          K5, K6 – złącze FFC/FPC 4 PIN SMD

Płyta główna, przejściówka programatora, przycisk i dioda:
–          IC2 – mikrokontroler ATMEGA32A
–          Q1 – rezonator kwarcowy 16 MHz SMD
–          C2, C3 – kondensator ceramiczny 22 pF
–          C1, C4 – kondensator ceramiczny 100 nF
–          JP6, JP7, JP8 – GOLD-PIN 2 piny
–          R21, R22 – rezystor 10 k
–          L1 – dławik 10 uH
–          K7, K8, K9 – złącze FFC/FPC 6 PIN SMD
–          K10, K11, K16 – złącze FFC/FPC 8 PIN SMD
–          K12, K13, K14, K15 – złącze FFC/FPC 4 PIN SMD
–          LED1 – dioda LED SMD 1206
–          S1 – microswitch
–          SV1 – GOLD-PIN 8 pin

Pozostałe:
–          4 silniki Pololu HP 50:1
–          4 Koła Pololu 42×19 mm
–          Koszyk na akumulatory 18650
–          2 akumulatory 18650

 

Tablica wejść / wyjść mikrokontrolera Atmega32-a:

–          TSOP_1 – PD3
–          IR_1 – PC2
–          TSOP_2 – PD2
–          IR_2 – PA7
–          TSOP_3 – PB1
–          IR_3 – PB3
–          TSOP_4 – PB0
–          IR_4 – PB2
–          TSOP_5  – PC6
–          IR_5 – PC7
–          TSOP_6 – PC4
–          IR_6 – PC5
–          U1_S – ADC4 / PA4
–          U2_S – ADC6 / PA6
–          U3_S – ADC3 / PA3
–          U4_S – ADC5 / PA5
–          IN_1 – PC1
–          IN_2 – PC3
–          EN_A – PD5
–          IN_3 – PD6
–          IN_4 – PC0
–          EN_B – PD7
–          LED1 – PA1
–          SW1 – PB4
–          Pomiar napięcia akumulatorów – ADC0 / PA0

Realizacja robota

W załączniku znajduje się paczka z plikami rar, w niej są udostępnione pliki z programu eagle wszystkich płytek, zarówno schematy jak i wzory płytek, również pliki stl poszczególnych części robota.
Na samym początku należy wydrukować wszystkie elementy naszego robota, kolejnym etapem jest wykonanie samodzielnie lub zlecenie wykonania obwodów drukowanych (zalecam metalizowanie otworów).
Jeśli mamy już korpus, płytki i pozostałe elementy elektroniczne możemy przystąpić do montażu robota.

Należy zacząć od złożenia płyty dolnej ze sterownikiem silników i transoptorami (należy posłużyć się plikami eagle, w nim są opisy elementów jak i ich rozmieszczenie).

Robot MiniSumo

 

Pamiętajmy, by czujniki zamontować z odpowiedniej strony, jak również złącza goldpin nie mogą być wysunięte w dół, muszą one się licować z dolną płaszczyzną płytki a lutujemy je od góry.

Na samym końcu lutujemy taśmy, ja swoje odzyskałem ze starych napędów CD, (taśmy można również zamówić w sklepie) moje taśmy wymagały docięcia ich na odpowiednią ilość ścieżek i długość, końcówkę taśmy należy z obu stron przy użyciu noża / skalpela modelarskiego oczyścić z warstwy ochronnej by uzyskać czyste żyły które będzie można przylutować. Po przylutowaniu taśmy polecam jej krótki kawałek (około 5mm) przykleić do płytki klejem np. kropelka.

Robot MiniSumo

Robot MiniSumo

 Kolejnym etapem jest przygotowanie przetwornicy napięcia, do jej wejścia lutujemy dwa komplety złączy a do wyjścia jeden jak na poniższym zdjęciu.

Robot MiniSumo

Następnie lutujemy złącza do silników (kierunki obracania się silników trzeba dobrać doświadczalnie, by się obracały w prawidłowych kierunkach i stronami tak samo.

Robot MiniSumo

Robot MiniSumo

Jeśli to wszystko jest za nami możemy zacząć składać dół robota, płytkę należy umiesić w wyznaczonym miejscu w wydruku płyty dolnej, można ją wkleić lub pozostawić wciśniętą (ja pozostawiłem wciśniętą).

W miejscu wycięć umieszczamy przetwornicę na uchwycie  (uchwyt może rozstawem nie pasować do przetwornicy, na rynku SA ich różne rodzaje o różnych otworach montażowych, można ściąć wypustki na śrubki z uchwytu i podłożyć tylko pod przetwornicę listewkę).

Następnie przy użyciu uchwytów montażowych do silniczków montujemy wszystkie cztery silniki i przykręcamy śrubkami M2.5.

Całość wygląda tak:

Robot MiniSumo

Przystępujemy do montaży pyty głównej, lutujemy wszystkie elementu zgodnie z danymi z programu eagle. Tutaj konieczne były małe poprawki:
Musimy przy użyciu przewodów połączyć linie od rezonatora kwarcowego z mikrokontrolerem (ciężko było upchać już tam przelotkę) linie te są zaznaczone na żółto w programie eagle, jeśli nie montujemy kwarcu nie jest ta zmiana wymagana. Mój program funkcjonuje na 1MHz.

Robot MiniSumo

 

Kolejna poprawka to rezystor dla diody LED, ścieżkę należy rozciąć i wlutować tam rezystor 270R.

 

Robot MiniSumo

Ostatnia przeróbka to rozbieżność między schematem a tablicą wejść/wyjść pomyłki wyszły w trakcie uruchamiania robota, należy kilka ścieżek przeciąć i zlutować w innych miejscach, wszystko przedstawia zdjęcie poniżej i poprawne rozprowadzenie zawarte jest w tablicy.

Robot MiniSumo

Kojonym etapem jest złożenie płytek czujników bocznych, przejściówki programatora oraz płytki z przyciskiem i diodą. Składanie płytek czujników przedstawię na jednym przykładzie, reszta jest analogiczna.
Musimy zacząć od przygotowania czujników TSOP, konieczne jest wygięcie w odpowiedni sposób dwóch nóżek tego elementu (błąd związany z przeoczeniem, ze dla tego modelu odbiornika wyprowadzenia są nieco inne).

Robot MiniSumo

Robot MiniSumo

Po wygięciu nóżek, możemy przystąpić do wlutowania odbiorników i diod na płytki.

Robot MiniSumo

Na płytkach czujników przednich i tylnych łącznie występują 3 sztuki przelotek / zworek, dwie są widoczne na powyższym zdjęciu, jedna jest zaznaczona żółtą linią w plikach eagle i na zdjęciu ponizej (pamiętajmy by wypakować zarówno plik Brd jak i sch wtedy będą widoczne przelotki które trzeba wykonać przewodem).

Robot MiniSumo

Również należy jedna z przelotek wlutować a następnie ściąć, by otrzymać gładką powierzchnię, w tym miejscu musi być wklejona taśma, ja do ścięcia lutu użyłem skalpela modelarskiego, efekt widziany na zdjęciu wyżej. Pozostałe elementy wlutowujemy zgodnie z opisem z plików, montujemy taśmy analogicznie jak w przypadku płyty dolnej.

Jeśli wszystkie płytki zostały zlutowane możemy przystąpić do dalszego składania robota.

Montujemy płytę główną i łączymy ją z taśmami od płyty dolnej, wpinamy czujniki boczne oraz przewody od przetwornicy.

Robot MiniSumo

Następnie płytki czujników przednich i tylnych umieszczamy w otworach korpusu, możemy teraz górną część korpusu nasunąć i czujniki bocznie wsunąć w wyznaczone otwory.

Robot MiniSumo

Po złożeniu wygląda to tak:

Robot MiniSumo

Obecnie pozostało wpiąć taśmę do programowania oraz płytkę z przyciskiem i diodą na dłuższej taśmie.

Jeśli wszystko jest w porządku to przy użyciu przejściówki i programatora do avr możemy wgrać plik hex, w fusebitach należy wyłączyć programator jtag. Następnie montujemy płytę wierzchnią wraz z koszykiem akumulatorów.

Robot MiniSumo

I możemy przystąpić do testowania robota, po włożeniu baterii dioda powinna się zaświecić a po przyciśnięciu przycisku powinna migać i po odliczeniu 5 s robot zacznie walczyć.

Program został napisany w C, w załączniku udostępniam plik hex oraz projekt arduino z deklaracją wejść wyjść oraz kierunków pracy silników, przy użyciu tego pliku oraz znajomości podstaw arduino można w prosty sposób sprawdzić poprawność pracy elementów robota takich jak transoptory, diody silniki, przycisk i dioda (w arduino należy doinstalować pakiet dla ATMEGA32 https://github.com/MCUdude/MightyCore ). Na samym końcu po sprawdzeniu poprawności elementów i prawidłowej pracy programu wystarczy górną część korpusu przykleić do uchwytów na silniki (odkręcając śrubki od uchwytów będziemy mieli możliwość rozłożenia robota) oraz umieścić nakrętki w przygotowanych miejscach w pokrywie wierzchniej i należy wkręcić 4 krótkie śruby M3 po umieszczeniu pokrywy na korpusie. Na końcu montujemy kalpy / spychacze, nasz robot gotowy.

Robot po starcie zaczyna jeździć i szukać przeciwnika, po natknięciu się na niego spycha go z ringu i w chwili dojechania o brzegu ringu wraca i dalej szuka. Rolę włącznika zasilania pełni mała płytka plastikowa, którą wsuwa się między baterię a jej styk w celu rozłączenia obwodu.

Opis robota jego czujników jest dość szczegółowy, może posłużyć za poradnik lub zbiór niektórych pomysłów które mogą początkującemu ułatwić projektowanie własnych konstrukcji. Jeśli ktoś chciałby realnie dla siebie wykonać robota służę pomocą, nie ukrywam, że ciężko jest opisać dokładnie cały proces składania, załączone materiały ułatwiają znacząco ten proces, sam na montaż poświęciłem sporo godzin. 

Finalnie robot wygląda tak:

Robot MiniSumo

Robot MiniSumo

Robot działa poprawnie, na chwilę obecna nie mam przeciwnika dla niego, wiec był testowany na sucha na ringu wraz z pudełkiem po lodach dociążonym do 600g, poradził sobie z tym obiektem bez problemu, finalna waga robota to 400g.

Jeśli finanse / zasób materiałów pozwoli to jeszcze w okolicy września / października ukaże się druga wersja robota poprawiona i udoskonalona.
Jako wskazówkę powiem, że czujników z chin nie opłaca się kupować za gorsze, chodzi o CNY70, działają one co najmniej wolno, oryginalne które kiedyś stosowałem w innej konstrukcji spisywały się lepiej. 

Załączam link do youtube, gdzie można zobaczyć działanie robota (trochę niemrawe).
https://www.youtube.com/watch?v=RwKGpS_v17s&feature=youtu.be

 

 

 

 

 

Pliki załączone do artykułu:

Ocena: 4.71/5 (głosów: 14)
print-ME.pl - patron działu Druk 3D

Podobne posty

10 komentarzy do “Robot MiniSumo

Odpowiedz

anuluj

Robot MiniSumo

Nie przegap nowych projektów!

Zapisując się na nasz Newsletter będziesz miał pewność, że nie przegapisz żadnego nowego projektu opublikowanego w Majsterkowie!

Od teraz nie przegapisz żadnego projektu!

Masz uwagi?