Návrh a realizace autonomního robota Jan Čermák

Cíle projektu Navrhnout, zkonstruovat, naprogramovat robota, který se dostane ven z bludiště. Řešil jsem problematiku zatáček v bludišti, jak zatočí a následně pokračuje v jízdě, dokud nedojede k další, a stále dokola, popřípadě pokud se vzdálí od stěny, aby se dokázal vrátit. Princip: Robot jede dopředu, pouze pokud má z levé i pravé strany stěnu. Pokud senzor na jedné straně přestane snímat, pro robota je to signál, že na té straně je zatáčka. Robot to vyhodnotí a zatočí na tu stranu. Jestliže robot dojede k překážce, která je před ním, přední senzor začne snímat, robot to vyhodnotí a začne couvat.

Historie robotiky Rok 1920- poprvé použito slovo robot Karlem Čapkem ve hře R.U.R. Issac Asimov- jako první použil slovo robotika roku 1941 Definoval tři základní zákony robotiky 1) Robot nesmí ublížit člověku nebo svou nečinností dopustit, aby bylo člověku ublíženo. 2) Robot musí poslechnout člověka, kromě případů, kdy je to v rozporu s prvním zákonem. 3) Robot se musí chránit před poškozením, kromě případů, kdy je to v rozporu s prvním nebo druhým zákonem. Vše zatím použito jen v sci-fi knihách a filmech, protože není vynalezena technologie, která by umožňovala robotům, aby měli vlastní vůli

Asimov a asimova představa robota

Robotika?? CO vlastně znamená slovo robotika?? věda o robotech řeší: design robotů výroba robotů aplikace robotů rozděluje se na dvě části: průmyslová robotika uplatňuje se v průmyslu, kde se hledí na vlastnosti robota (např. manipulační schopnost, automatická činnost, atd.) experimentální robotika ověřuje principy staví hračky

Průmyslová robotika

Experimentální robotika

Konstrukční prvky K dispozici jsem měl stavebnici Roborobo, ve které byly obsaženy veškeré potřebné součástky. Nejdůležitější součástka je CPU Board (deska s procesorem). Procesor ovládá celého robota a je to takzvaný mozek robota. Mezi další důležité součástky patří ovládání stejnosměrného motoru, stejnosměrný motor a hlavně IR senzor.

Konstrukční prvky – CPU Board CPU(procesor)-ovládá celého robota a obsahuje program IN port(vstupní porty)-procesor přes ně přijímá signály. OUT port(výstupní porty)- přez ně vysílá řídící signály. RS232C-port pro připojení PC. Power connector(konektor pro napájení) Switch(přepínač)-spouští a vypíná robota.

Konstrukční prvky – IR Senzor (Infračervené čidlo) Pomáhá robotovy zmapovat překážky a najít cestu Funguje na principu odražení a přijetí zpět vyslaného světla. Regulace množství elektrického proudu v závislosti na množství pohlceného světla Díky domu dokáže fotodetektor rozpoznat, zda světlo prochází nebo neprochází

Konstrukce 1 – část první: Připojení motorů, držáku baterií a řídící desky motorů

Konstrukce 1 - část druhá: připojení IR sensorů

Konstrukce 1 – část třetí: připojení CPU, diod, a konečné spojení

Konstrukce 1 Konstrukce 1 byla nevyhovující z důvodu snímání senzorů. Poté co jsem sestavil první konstrukci robota jsem zjistil že senzory mají dosah pouze + - 1 až 2 cm, tudíž senzory skoro nic nesnímali, jelikož byly až za hranicí kol. Prakticky by se kola musely třít o stěny aby mohly senzory snímat stěny bludiště. Rozhodl jsem se tedy pro úpravu pozice senzorů.

Konstrukce 2 : změna pozice čidel

Konstrukce 2 : konečná podoba

Konstrukce 2 Konstrukce 2 byla nevyhovující z důvodu zatáčení robota. Jestliže robot chtěl zatočit tak ve většině případů se zastavil právě o čidla. Z tohoto důvodu jsem čidla posunul na střed vozidla, aby tolik nepřekážela zatáčení.

Konstrukce 3 : Změna polohy čidel, odlehčení a výměna motorů

Programování Rogic Program pro sestavování programu pro roboty postavené ze stavebnice roborobo Jednoduchý na ovládání Nemusí se znát složitý programovací jazyk Programuje se v blocích (tlačítka) Tlačítko=funkce Programují se porty Musí se vědět, jaká součástka je, na kterých portech

Rogic 3.0

Princip programu Program je založen na principu snímání senzorů, pokud…tak.. Levý a pravý senzor: Jestliže senzor snímá robot jede rovně Pokud přestane snímat, tak robot začne zatáčet na tu stranu, na které mu přestal senzor snímat. Přední senzor: Jestliže senzor nesnímá tak robot jede rovně. Pokud senzor začne snímat, tak robot sepne motory na zpětný chod a robot začne couvat.

Vykonání programu robotem Robot jede dopředu, jestliže přední senzor nesnímá a oba boční snímají, svítí zelená a červená dioda. Když zatáčí do leva, tak levý senzor přestal snímat a rozsvítí se svítí žlutá dioda na levé straně, zhasne zelená a červená dioda vepředu . Pokud zatáčí doprava, tak pravý senzor přestal snímat a rozsvítí se oranžová dioda na pravé straně, zhasne zelená a červená dioda vepředu. Jestliže robot dojede k překážce začne blikat červená a zelená dioda a začne couvat.

Děkuji za pozornost Jan čermák