robots-zālespļāvējs

Robots -zālespļāvējs

Pirmie soļi robotikā

Ideja

Etapi

Koncepcija

Tehnoloģija

Projekta gaita

Statusa updeits uz 30.09.2009

Šis projekts pašreiz ir iesaldēts (laika un finanšu trūkuma dēļ). Ir sagādāti 90% no vajadzīgajiem resursiem, izdarīts 20% no darba

uz doto brīdi jau ir:

    • zāles pļāvējs (lietots ar beigtu karburatora sistēmu)

    • lielāki un platāki rati caurejamības palielināšanai

    • stūres mehānisms 12V - uz auto elektriskā loga pacēlāja bāzes

    • stūres kontrolieris pie LPT porta (printera ports) - paštaisīts uz 74LS192 čipa + 2 5V releji + 4 tranzistori

    • vecs portatīvais dators CELERON 400Mhz ar 128MB RAM, UBUNTU CONSOLE LINUX

    • pašrakstīta interfeisa programma iekš C++, dosiskais GUI

    • GPS navigators pie USB porta : Hollux GR-312U, itkā ar linux draiveriem kurus man nav izdevies piedzīvināt

    • elektroenerators no moskviča 12-14V, priekš 30W elektrības datoram+stūrei dabūt

    • siksnas un reduktors piedziņas mehānismam [nav vēl samontēts un pat salāgots]

    • gultņi ar bāzēm aizmugurējai piedziņai

Kontroliera shēma:

Pašreizējās neatrisinātās problēmas:

*) Stūres stāvokļa monitorings - parasta optiskā pele neder - neprecīzi mērījumi, pēc 6 kustējieniem (šurp-turp) visa kalibrācija aiziet DEV NULL, laikam vajag lāzerpeli vai ko citu.

*) GPS datu ieguve - draiverus piedzīvināt

*) piedziņa jāpārtaisa no elektriskās (nav kur raut tikdaudz elektrības) uz mehānisko ar redukcijām

*) Saremontēt karburatoru (nesūc benzīnu no bačoka), motors gan rūc labi

*) Salikt visu mehānisko daļu kopā (metināšana, virpošana blabla)

*) Pabeigt rakstīt vadības GUI daļu un loģiku apakšā,

*) Matemātika GPS datu salāgošana ar reālajiem kustību mērījumiem (reāli baigi "peld" GPS dati, līdz pat 4m robežās)

Vajadzība

Šis projekts top kā dāvana manam tēvam. Viņš pa vasaru dzīvojas lauku mājās kurai ir gana liela appļaujama platība (ap 800-900 kvm). Viņam tas prasa ļoti daudz spēka un laika, pie kam veselība arī nav tā labākā.

Mērķi

Uzbūvēt autonomu robotu-zālespļāvēju, kurš spētu pastāvīgi nopļaut zālāju ap lauku māju. Vienīgā palīzdzība no cilvēka puses ir sekojošās:

    • Iedarbināt ar pogu (starteri) robotu

    • Iepildīt bākās benzīnu un eļļu

    • (ekstra bāciņas 5L benzīnam, 2L eļļai)

    • Kontrolēt tehnisko stāvokli

    • (notīrīt no zāles, novērtēt aizdedzes sveci)

    • Sadalīt piemājas zemi pļaušanas sektoros un apmācīt izbraukāšanas trajektoriju katrā sektorā (identificēt šķēršļus un apbraukšanas trajektoriju)

    • Novākt pārvietojamos šķēršļus (izmētātās lietas) no paredzamā pļaušanas sektora.

Koncepcija

Tas būs pašgājēju mehānisms ar četru riteņu platformu kurā enerģijas avots būs benzīna motors (no pļaujmašīnas - 4Zs), kas kalpo gan kā pļaušanas rotora (ar "ūsām") griežšanai, gan kā elektrības ģenerators. Elektrība tiek uzglabāta parastā 12V auto akumulatorā (55Ah) Platforma kustas ar 3 elektromotoru palīdzību: 2 velkošie dzinēji uz katru aizmugurējo riteni, un 1 elektromotors stūres mehānismam. Elektromotorus kontrolē speciāls releju mehānisms (pašlodēta plate), kas pieslēgts pie portatīvā datora caur LPT portu. Dators kalpo kā kontrolētājs un "smadzenes" šim robotam. Navigācija notiek pēc ierakstītu "waypoint" principa (atkārto iepriekš ierakstītu ceļu) - tiek fiksētas GPS koordinātas ar 10 cm precizitāti. Par cik tā nav pārāk precīza informācija - nepieciešams fiksēt arī reālo riteņu apgriezienu un stūres pozīciju, ko darīs ar optisko sensoru palīdzību. Waypoint pierakstīšana notiek ierakstot tekošos parametrus brīdī kad cilvēks robotu vada caur radio tālvadības pulti.

Tehnoloģija

    • GPS

    • Optical Mouse

Detaļas un instrumenti

    • LAPTOPS

    • Vecs AT Barošanas bloks

    • lodāmurs (no RIMI pa 2Ls)

    • digitālie elektribas mērītāji

    • 3 akumulatoru urbji (0-500rpm, 12V) - lētie ķīniešu varianti no RIMI (15Ls katrs).

    • 3 optiskās USB peles (800dpi) pa 3Ls katrs - attālumu mērīšanai.

Programmas, zināšanu avoti

    • Optiskās pele attālumu mērīšanai:

http://www.linuxforums.org/forum/linux-programming-scripting/75168-c-application-using-optical-mouse-motion-sensor.html

    • GUI programmēšana, precizēts GPM sensora kods - problēma, nevar pateikt kas par devaisu dod šo informāciju.

http://pil.pl/~mariuszj/rozne/plg-second-printing-update.pdf

    • GUI text režīmā - programmēšanas pamācība

http://www.linux.com/base/ldp/howto/NCURSES-Programming-HOWTO/panels.html

Projekta gaita

10.01.2008 Beidzot aizņemos no sava kolēģa bluetooth adapteri un GPS iekārtu GlobalSat BT-338 (Sirf-III 20 satalītu bez EGNOS). Mēģināsim mājās piejūgt pie laptopa. Centīšos sataisīt fočenes no projekta etapiem.

09.01.2008 Turpinu ņemties ar sensoriku - nekādi neizdodas sakarīgi nolasīt datus iekš programmas kaut arī komanda shelā strādā korekti - nobrūk ar "Broken pipe" paņojumu.

20.12.2007 Pabeidzu taisīt vizuālo interfeisu teksta režīmā (krāsainu). Vizuāli pabeigts, tagad sāku kabināt klāt funkcionalitāti.

19.09.2007 Izmetu no ķēdes 650ohm rezistorus starp mikročipu un tranzistoriem - releji beidzot strādā. Piemontēju pie abiem relejiem pa LEDam, lai var redzēt kad relejs ir ieslēdzies. Nu BEIDZOT strādā viens 12V DC motoriņš abos virzienos. Papildus knowhow - ja laiks starp rotāciju virzieniem ir mazāks par 100ms, tad viņš taisa baigo pīķi barošanas blokā un to izrubī (aizsardzība datora AT barošanas blokā).

16.09.2007 Salodējām pamatshēmu priekš viena motora kontroles - bet nestrādā releji, nepietiek voltāžas (4.5V vietā 3.2 sanāk). Aizdomas krīt uz tranzistoriem, kuriem caur rezistoriem padot atvēršanas spriegumu. Samazināju pat rezistorus no 1Kohm uz 650ohm, bet tas nepalīdzēja.

10.09.2007 Sapirkos detaļas Latgalītē (plati, slēdžus, analogo voltmetru, analogo ampermetru, s) un Tevalo veikalā (2 mikrenes, 4 tranzistorus, 4 relejus, regulējamu strāvas regulatoru - no 12V līdz 3V ).

06.09.2007 Sakārtoju pagrabu, izbrīvēju vietu darbnīciņai - tur varēs glabāt un taisīt to robotu. Bet tur vēl tālu līdz - papriekšu robotam jāsataisa kontrole (DC motoru), sensorika, pozicionēšana un navigācija. Tad pēc tam saprojektēs kā to sabāzt kopā uz vienas platformas.

02.09.2007 Tēvs man uzdāvināja 4zs nolietotu pļaujmašīnas motoru un 14V (750W) ģeneratoru no moskviča, kā arī moskviča logu tīrāmo motoru ar pārnesuma kārbu.

Informācija aktualizēta 30.09.2009 18:00