BROB -ZÁKLDY ROBOTIKY

Transkript

1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV AUTOMATIZACE A MĚŘICÍ TECHNIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF CONTROL AND INSTRUMENTATION BROB -ZÁKLDY ROBOTIKY DOKUMENTACE K PROJEKTU: NÁVRH MECHANICKÉ KONSTUKCE ROBOTU KAMBOT AUTOR PRÁCE AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR LUKÁŠ LAKOMÝ Ing. FRANTIŠEK BURIAN, Ph.D. BRNO

2 Obsah 1.1 Zadání Popis projektu Úpravy Úpravy pro kolegy Co jsem nezrealizoval Co se dá upravovat Technické data Přehled vývoje částí vytištěných na 3D tiskárně Závěr

3 1.1 Zadání Navrhněte novou verzi mechanické konstrukce robotu KAMBot, s lepším rozložením hmotnosti a větším prostorem pro přídavnou elektroniku. Využijte technologie 3D tisku. 5

4 1.2 Popis projektu Mým úkolem bylo přepracovat mechanickou část robotu KAMbot. Vycházel jsem z již vytvořeného modelu navrhnutým panem Inženýrem Františkem Burianem. Celý tento robot je vytvořen tak, aby byl co nejlevnější a drtivá většina potřebných věcí se dala vytisknout na 3D tiskárně. 1.3 Úpravy Jako jedna z prvních věcí, které jsem upravoval, byly rozměry. KAMBot byl rozšířen o???mm vůči modelu navrhnutým panem Inženýrem Františkem Burianem. Bylo to z důvodu nedostatku místa pro akumulátor. Poté musel být model prodloužen o???mm, aby se vytvořilo místo pro řídící elektroniku krokových motorů. 6

5 Dále následovalo několik úprav co se týče tloušťky všech stěn, včetně podlahy, které jsou nyní 1,5m. Bylo potřeba také zpevnit roky, a spojnice obvodových stěn se stěnami vnitřními. Tyto zesílené místa jsem opatřil dírou 2,2mm pro vrut. Do vnitřních stěn jsem udělal otvory pro vedení kabeláže mezi jednotlivými sektory. 7

6 Vnitřní strany stěn, kde jsou umístěné krokové motory jsem vymodeloval výběžky, na kterých jsou udělány montážní otvory. Tyto výběžky slouží jako držák řídící desky pro krokové motory. Ten samý výběžek jsem vytvořil i v přední, venkovní části robotu na který můžou kolegové umisťovat své snímače, moduly a mechanismy. 8

7 Na venkovní stěně mezi krokovými motory jsou připraveny otvory pro osazení konektoru pro nabíjení baterie a otvor pro vypínač, který bude "oživovat" KAMBota. Do této doby byl KAMBot "otevřený" a bylo tak možné nahlížet do "jádra" robota. Proto jsem vytvořil jakési víko, které KAMBotovy "vnitřnosti" zakryje. Víko má šest montážních otvorů, skrze něj se přišroubuje k robotovi. Na víku je umístěn na distančních sloupcích mikrokontrolér Raspberry PI. 9

8 Myslel jsem i na ochranu tohoto zařízení a tak jsem Raspberry ohraničil stěnou do výšky jeho nejvyšší součástky a do stěn vytvořil otvory pro HDMI konektor, jack 3,5 a USB micro. Bylo nutné připojit moduly a řídící desky s Raspberry a tak jsem udělal do víka dvě oválné díry, které budou schované pod mikrokontrolérem. Dále následovalo vyvážení robota. Udělal jsem speciální otvor pro balanční kolečko, kde kolečko musí být v takové výšce, aby dno KAMBota bylo rovnoběžné s podlahou. 10

9 Asi poslední změnou bylo vytvoření jakýchsi držáku pro baterii. Baterie do této doby byla jen položena na dně a nyní se uvolnilo místo pro další potřebnou elektroniku nebo další komponenty. 11

10 1.4 Úpravy pro kolegy Spolupracoval jsem při navrhování robota i s kolegy, kteří řešili také nějaké věci ohledně KAMBota a model jim tak přizpůsoboval. Například uchycení klešťového mechanismu, který je upevněn na přední části robotu. Další úpravy jsem dělal pro kolegu, který řešil odometrii. Vytvořil jsem na dně pod baterií a mezi krokovými motory otvory pro osazení čočky a optického snímače. Bylo ještě potřeba pro správnou funkci snímače celý podvozek snížit tak, aby mezi povrchem a dnem bylo 1-2 mm mezera. 12

11 1.5 Co jsem nezrealizoval Měl jsem v plánu pár úprav, od kterých jsem musel upustit, protože by se robot prodražil. Například zúžení modelu, tak aby se mohl účastnit soutěží v bludišti. Ovšem zúžení modelu způsobilo, že krokové motory musí být vůči sobě vyosené. Což zkomplikovalo rozložení řídících desek, a hlavně umístění baterie. Navíc by bylo potřeba dvou balančních koleček. 1.6 Co se dá upravovat Po konzultaci s kolegou, který také pracuje na KAMBotovi, jsme došli na pár změn, které je možné provést. Například měl ke svému modulu, řídící desku, která se nevešla do KAMBota a tak je možné připevňovat jakékoliv řídící desky či moduly na víko, vedle Raspberry, které se dá přemodelovat a posunout na okraj. 13

12 1.7 Technické data 14

13 1.8 Přehled vývoje částí vytištěných na 3D tiskárně 15

14 16

15 17

16 1.9 Závěr Během projektu jsem komunikoval s kolegy a řešil vhodné umístění a celkový návrh modelu KAMBota. Na současném modelu je stále co vylepšovat, vše záleží na požadavcích kolegů. Vzhledem k tomu, že 95% dílů je vytištěných na 3D tiskárně, tak je široké množství doplňků, které se dají k modelu přidělat, záleží na fantazii. 18