Главная » Радиоуправление
Призовой фонд
на июль 2017 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Небольшой настольный робот для гонок по линии

ltc01.jpeg

Существует множество видов соревнований по робототехнике. А описание некоторых интересных проектов можно найти в Интернете. Гонки по линии это такой вид соревнований, в котором различные роботы соревнуются в скорости следования по линии. Я сделал крошечного робота, который может гонять по столу. Это просто игрушка, ее размеры меньше одной пятой по сравнению с типичными роботами для соревнований. Но я считаю, что она подходит для домашнего использования в небольших домах и квартирах

О "Гонщике по линии"

"Гонщик по линии" - это простой робот который следует по линии, нарисованной на полу. Вот основные функции такого робота:

1) Определение положения линии при помощи оптических сенсоров, установленных спереди робота. Большинство таких датчиков реагируют на отраженный свет, но некоторые крутые роботы оснащены датчиком изображения для обработки изображений. Процесс требует надежных и высокоточных датчиков.

2) Поворот робота. 

3)Управление скоростью. Скорость движения снижается при прохождении поворотов для того чтобы робот не слетел с линии.

Есть два типа линии - белые линии на черном фоне и черные линии на белом фоне. Чаще всего используется первый тип, с толщиной линии от 15 до 25 миллиметров.

Железо

Механика

На картинке вид робота снизу и сбоку. Вся механика и электроника смонтированы на макетную плату, и она также представляет собой шасси робота.

ltc02.jpeg

Робот имеет три точки опоры: два ведущих колеса с резиновыми шинами и маленькое колесо, которое свободно вращается. Ведущие колеса имеют диаметр 7 мм. Маленькое колесо имеет диаметр 5 мм. Для привода ведущих колес используются два вибромоторчика. Их валы прижимаются к шине и крутящий момент передается на колеса.

Для поворота используется разница в скорости вращения левого и правого колеса. Это не требует никаких дополнительных приводов.

Электроника

Мозги: ATmega8
Датчики линии: Шесть датчиков, реагирующих на отраженный от линии свет
Питание: Две литиевые CR2032 (Одна для управления, другая для двигателей)
Двигатели: Вибромоторы
Размеры: 45x33x12,5 [мм]
Вес: 15 грамм (Робот: 8g, Батареи: 7g)
Скорость: 53 сантиметра в секунду при овальной линии

Схема робота

Для управления используется микроконтроллер Atmel ATmega8. Он запитан от литиевой батарейки на 3В. От другой литиевой батарейки питаются двигатели. Раздельное питание сделано для того чтобы избежать случайного сброса микроконтроллера из-за просадок напряжения. Шесть датчиков крепятся на передней части шасси. Они принимают отраженный свет от линии под ними. Для управления  двигателями используется ШИМ.

Программа

Принцип работы датчиков

Для обнаружения линии по которой необходимо следовать, большинство роботов оснащены двумя или более датчиков-отражателей. Напряжение на нем пропорционально степени отражения света от линии. Принимается решение - обнаружена линия или нет. Тем не менее решение это не всегда правильное, потому что датчик может засветится внешним источником света, как показано на рисунке.

opt.png

В большинстве датчиков для промышленного применения используются модулированный сигнал, чтобы избежать помех. В приемнике применены фильтры, поэтому приемник может обнаружить только модулированный сигнал.

В этом проекте датчики сканируются  последовательно, для того чтобы избежать засветки с других датчиков. Микроконтроллер начинает сканировать состояние датчика, получает образец напряжения с датчика, включает светодиод и снова проверяет напряжение. По разнице между двумя можно судить о положении робота относительно линии. Засветка при таком способе исключается. Все остальные датчики сканируются в такой же последовательности.

Обработка сигналов с датчиков

grph2.png

Микроконтроллер сканирует шесть датчиков и определяет положение линии. Положение линии может быть обнаружено линейно только с шестью датчиками.

steer1.png

Если робот слетает с линии или линия заканчивается, двигатели останавливаются и микроконтроллер переходит в спящий режим.

ltc03.jpeg

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
U МК AVR 8-бит
ATmega8
1 Поиск в FivelВ блокнот
Q Биполярный транзистор
2SC2712
2 Поиск в FivelВ блокнот
U Датчики линииSpi-315-346 Поиск в FivelВ блокнот
R Резистор
10 кОм
6 Поиск в FivelВ блокнот
R Резистор
1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R Резистор
100 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
C Конденсатор100 нФ1 Поиск в FivelВ блокнот
C Электролитический конденсатор10 мкФ1 Поиск в FivelВ блокнот
D Диод2 Поиск в FivelВ блокнот
BT1, BT2 Литиевая батареяСR20322 Поиск в FivelВ блокнот
SW Кнопка1 Поиск в FivelВ блокнот
M Вибромотор2 Поиск в FivelВ блокнот
JP Панелька1 6 ШтырьковПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Оригинал статьи

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 1
Я собрал 0 3
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.2 Проголосовало: 3 чел.

Комментарии (12) | Я собрал (0) | Подписаться

0
олег #
А если вместо 6 датчиков поставить 4, будет ли он работать без изменения прошивки?
Ответить
0

[Автор]
dossalab #
Это с автором надо связываться. Я только переводчик
Ответить
0
zhikh #
Да, но криво и только если не ставить крайние
Ответить
0
КОСТЯ #
Микроконтроллер сканирует шесть датчиков и определяет положение линии. Положение линии может быть обнаружено линейно только с шестью датчиками.
Ответить
0

[Автор]
dossalab #
Да по идее вообще двух датчиков хватит, зачем шесть?
Ответить
0
Миша #
Посмотрите на последнее фото, станет понятно зачем 6 датчиков. Да и контроллер позволяет, для крутых поворотов 6 лучше чем 4.
Ответить
0
89525412829 #
Я тоже с этим согласен. Зачем 6 датчиков? Ставь два, делай линию пожирнее и тоже самое будет
Ответить
0
zhikh #
На фото принципиальной схемы неправильно расположены номера выводов, на датчиках pd0,1,2,4,5,6. , а на микру приходят pd0,1,2,4,5,6 как это понять ?
Ответить
0
никита #
А что за датчики такие используются? И чем их можно заменить, желательно такими же миниатюрными?
Ответить
0

[Автор]
dossalab #
В этих датчиках ик-светодиод и фототранзистор под одним корпусом. Вот даташит: http://www.datasheetarchive.com/SPI315-34-datasheet.html
Ответить
0
Роман #
Для чего нужна панелька - 6 штырьков? Как запрограммировать? И через что? И где можно взять схему печатной платы? А и что это за проводочки тоненькие?
Ответить
0
Роман #
Панелька 6 штырьков (на плате просто штырьковая гребенка) и нужна для программирования. Программировать можно через COM или LPT порты, схемы есть в интернете, они очень простые. Печатки нет, автор собирал на макетке. Гуглите что такое макетная плата, проводки соединяют части схемы вместе
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Набор 4WD Kit Bluetooth
Набор 4WD Kit Bluetooth
Модуль радиореле на 4 канала AVR-программатор USB ASP
вверх