Mirrorbot. Středoškolská technika Setkání a prezentace prací středoškolských studentů na ČVUT. Roman Ludvík, Petra Melicharová

Podobné dokumenty
Středoškolská technika Autonomně řízený model auta

Středoškolská technika Stratosférická sonda

Středoškolská technika Robot MEDVĚDÁTOR

Středoškolská technika 2016 SOUŘADNICOVÁ FRÉZKA

Středoškolská technika D tiskárna PanPrint

3D tiskárna. Vedoucí projektu: Ondřej Hofierka. Konstruktéři: Martina Valešová, Jiří Ledvinka. Soustředění mladých fyziků a matematiků v Zadově 2015

Climbing Robot. Václav Michal. SŠ AGC a.s Rooseveltovo nám. 5, Teplice

3D tiskárna. Martin Bílý Ondřej Chmelka. Smíchovská SPŠ Preslova 25, Praha 5

ŘÍZENÍ MECHANICKÝCH ZAŘÍZENÍ

Robotická ruka. Lukáš Fotr a Jaroslav Karban. Integrovaná střední škola, 2. ročník Kumburská 846, Nová Paka

Úvod do mobilní robotiky AIL028

3D Tiskárna Rep Rap. Jakub Skořepa, Jan Zubr, Filip Dušek. Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Chomutov Školní 1060/50, CHOMUTOV 1/6

Středoškolská technika PiKon - teleskop využívající disruptivní technologie. Jiří Daniel Trávníček, Jan Kapsa, Jakub Mahdal

Středoškolská technika 2012 CNC, BUDOUCNOST DOMÁCÍCH TISKÁREN

ovládat kompaktní pohon ILx pomocí M221 přes RS-485 s ASCII.

3D TISKÁRNA. Petr Havelka, Tomáš Dvořák, David Nguyen. Střední škola letecké a výpočetní techniky Odolena Voda U letiště 370

Metodické pokyny k materiálu č. 35 Mobilní robot III - Závodní auto (STAVBA)

Merkur perfekt Challenge Studijní materiály

Popisovač, aneb modelování mechanismu v programu CATIA

Osnova přednášky. Univerzita Jana Evangelisty Purkyně Základy automatizace Robotika

ÚKOLOVÝ LIST. Aktivita projektu Obloha na dlani - Laboratoř vědomostí ROBOT NA PÁSOVÉM PODVOZKU

Mobilní robot Arduino I

Středoškolská technika Třídič

Taktilní snímač pro KAMbot

Fyzikální laboratoř. Kamil Mudruňka. Gymnázium, Pardubice, Dašická /8

Programování mikropočítačů platforma Arduino

ROBOTICKÝ POPELÁŘ. Jan Dimitrov, Tomáš Kestřánek. VOŠ a SPŠE Františka Křižíka Na Příkopě 16, Praha 1

ODBORNÝ VÝCVIK VE 3. TISÍCILETÍ MEIV Souborná činnost na složitých elektronických zařízeních zaměřená na servisní a profesní působení studenta

Robot Lego Mindstorms NXT doplněný o kamerku a software v jazyce C#

Návod na stavbu chodícího robota

ARDUINO L03. Programování a robotika snadno a rychle? Tomáš Feltl. Připraveno pro kroužek robotiky JAOS. Kroužek JAOS Farní sbor ČCE v Poličce

Středoškolská technika SCI-Lab

Porovnání a popis vlastností dvou typů kleštin lineárního dávkovače

3D tiskárna. Dominik Varga Václav Havíř. Integrovaná střední škola, 3. ročník Kumburská 846, Nová Paka

ARDUINO L05. Programování a robotika snadno a rychle? Tomáš Feltl. Připraveno pro kroužek robotiky JAOS. Kroužek JAOS Farní sbor ČCE v Poličce

Pohony. Petr Žabka Šimon Kovář

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

Středoškolská technika 2017 MINI 3D FRÉZKA

Model vlakového uzlu Model of a Railway Junction

Semestrální projekt z předmětu BROB B15. (S11.) Robotický skokan

Středoškolská technika Skladový manažer

Metodické pokyny k materiálu č. 41 Mobilní robot III - Závodní auto - Dálkové ovládání 2 (STAVBA)

Students for Automotive (S4A)

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

SEMESTRÁLNÍ PROJEKT Y38PRO

CAD konstrukce žáků oboru STROJÍRENSTVÍ CK pivního tanku v CATIA ve spolupráci PACOVSKÝMI STROJÍRNAMI a 3D tisk jeho modelu

ZAŘÍZENÍ PRO MĚŘENÍ DÉLKY

1. ÚVOD DO PROBLEMATIKY ZDVIHACÍCH ZAŘÍZENÍ 2. VŠEOBECNÝ PŘEHLED, ROZDĚLENÍ. 3. Právní předpisy

Výstup č. 30 Způsoby elektroinstalací v průmyslu

Středoškolská technika D tiskárna RepRap

Metodické pokyny k materiálu č. 39 Mobilní robot III - Závodní auto - Dálkové ovládání 1 (PROGRAM 1)

Pavel Koupý. Anti-crash robot

BROB -ZÁKLDY ROBOTIKY

KONTAKT Řízení motorů pomocí frekvenčních měničů. Autor: Bc. Pavel Elkner Vedoucí: Ing. Jindřich Fuka

Megarobot.cz Senzory Jan Stránský. Senzory. Co je to senzor Jednotlivé senzory Hit senzor senzor nárazu Modul fotorezistoru...

16:30 17:00 příchod hostů 17:00 18:00 představení firem 18:00 19:00 networking raut

VZDUCHOVÉ ČERPADLO NA OLEJ OP/T3/31B/N

Rozvoj technických dovedností žáků na druhém stupni základní školy Kvalitní české pracovní stoly, nářadí a stavebnice

Návod k použití. ruční ovladač

ZÁKLADY ROBOTIKY Úvod do mobilní robotiky

Students for Automotive (S4A) Manuál pro soutěžní týmy

Universální CNC stolní vrtačka

Aplikace bin picking s použitím senzorové fúze

Středoškolská technika Notebook SEASHELL. Setkání a prezentace prací středoškolských studentů na ČVUT. Jakub Polanský

Arduino Martin Friedl

vlastnosti Výsledkem sledování je: a) Využití aplikací b) Používání internetu c) Vytížení počítačů d) Operační systém e) Sledování tisků

ZAŘÍZENÍ PRO MĚŘENÍ DÉLKY

METODICKÝ LIST K TECHNICKÉMU KROUŽKU:

Návrh a výroba prototypu zásobníku paliva. biomasy, dlouhé štěpky a fytomasy s rozrušovačem klenby pro kotel o výkonu 150 kw

POSTUP PŘI VÝBĚRU POHONŮ BECKER

Lanové navijáky. Ruční lanové navijáky. Elektrické lanové navijáky. Pneumatické lanové navijáky

Loutkové divadlo s efekty

Konstrukce kladkostroje. Výpočet výkonu kladkostroje.

Série SMARTY. Návod k montáži

Středoškolská technika 2017 CADETCAR

Čtyřnohý kráčející robot

Technická specifikace

Válec s vedením. ø 20, 25, 32,40,50 mm. Katalogový list CZ. Údaje o tlaku přetlak. Označení Jednotka Poznámka. Všeobecně.

Tematický celek: Jednoduché stroje. Úkol:

Ovládání, základní, senzory větru

DIGITÁLNÍ ODPALOVACÍ PULT

Automatic Home System

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

JEDEN ROK V ŽIVOTĚ OPEN-SOURCE PROJEKTU

Lanové navijáky. v provozech s požadavkem na vysokou kvalitu funkčnost navijáku ve vnějších i vnitřních provozech PARAMETRY POUŽÍVANÝCH LAN

Plastové díly: odstřihněte plastové díly, až když jsou potřeba. Nestříhejte je dopředu.

Strojní součásti ČÁSTI STROJŮ R

TITAN. Centrální motor s převodovkou pro mříže

Návrh konstrukce odchovny 2. dil

Často kladené otázky k Satelitnímu systému ochrany vozidla AVM

12% SLEVA! Makery! Vychytávky pro správné. Slevový kód: MAKER2019

Jednohřídelové drtiče Dvouhřídelové drtiče Čtyřhřídelové drtiče Kompletní drtící a recyklační linky

Simluátor Trilobota. (projekt do předmětu ROB)

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

METEOROLOGICKÁ STANICE

k DUM 08. pdf ze šablony 2_šablona_automatizační_technika_II 02 tematický okruh sady: pohony automatických linek

Katalog modelové železnice - Točny

Obsah. O autorovi 11 Předmluva 13 Zpětná vazba od čtenářů 14 Errata 14

Centralized lubrication systems Metering technology Mixing technology LubTec dávkovací ventily

43A111 Návrh řízení podvozku vozidla pomocí lineárního elektrického pohonu.

Transkript:

Středoškolská technika 2017 Setkání a prezentace prací středoškolských studentů na ČVUT Mirrorbot Roman Ludvík, Petra Melicharová Gymnázium Jindřicha Šimona Baara Domažlice

Problém Naším cílem bylo sestavit robota, který by kopíroval pohyby člověka. Takový robot by mohl zastávat přesnou práci lidských rukou na pro člověka nebezpečných místech. Takový robot by se dal využít například pro stavbu vesmírných stanic.

Chtěli jsme k tomu použít pouze cenově dostupnou elektroniku. Pro konstrukci jsme se snažili volit levné a snadno dostupné materiály a součástky. Ačkoliv máme s projektem velké plány do budoucna, cílem stavby tohoto prototypu bylo pouze navrhnout algoritmus a vyzkoušet jeho fungování na našem robotovi.

Hypotéza Nejdříve jsme se museli rozhodnout, jakou elektroniku použijeme pro řízení našeho robota. Vzhledem k tomu, že jsem minulý rok spolupracoval na stavbě 3D tiskárny řízené Arduinem, rozhodl jsem se využít svých zkušeností a postavit Mirrorbota na podobném principu.

Mirrorbot je proto řízen Arduinem Mega se Shieldem RAMPS 1.4, které ovládá sestavu krokových motorů. Pro získávání dat o pohybech operátora jsme rozhodli využít gyroskopů MPU, taktéž řízených Arduinem.

Materiály Řízení a mechanická část byly inspirovány mým předchozím projektem 3D tiskárna, na kterém jsem spolupracoval s Jaroslavem Ihou a Danielem Hromádkem. Princip snímání pohybů byl inspirován prací Ergonomie práce na počítači, autora Lukáše Forsta.

Mirrorbot - model 1

Arduino Mega se Shieldem RAMPS

Krokový motor a gyroskop

Náklady 1100 470 3100 Krokové motory Arduina a RAMPS Gyroskopy Ostatní náklady 1000

Testování řízení krokových motorů pomocí Arduiina

Zapojení sériových linek mezi Arduiny

Kladky a krokové motory pro pohyb paží Mirrorbota

Návlek s gyroskopy

Závěr Plány do budoucna a možná využití V blízké době se pokusíme docílit asynchronního pohybu rukou. Dále bychom našemu robotovi rádi přidali ještě nohy či kola a také otáčení kamery podle otočení hlavy uživatele. Pro lepší pohled z první osoby by také bylo možné přenášet obraz z kamery do brýlí pro virtuální realitu.

Klíčové však bude hlavně vytvořit celého robota z pevnějších materiálů a se silnějším pohonem. Například ocelovou konstrukci poháněnou pneumatickými písty. V takovém případě by Mirrorbot mohl zasahovat a pracovat na nebezpečných místech jako jsou bojiště, vesmír nebo mořské dno.

Postup práce Na začátku jsme potřebovali rozpohybovat motory v závislosti na náklonech gyroskopů. Prvním krokem bylo otestování řízení motorů a získávání dat z gyroskopů. První problém nastal, když jsme zkoušeli otáčet motory na základě těchto dat. Docházelo k velmi intenzivnímu vzájemnému rušení motorů a gyroskopů.

Kvůli tomu bylo nutné připojit gyroskopy na oddělené Arduino, a pak po sériové lince odesílat pouze jednoznakové příkazy. Dalším krokem bylo navržení hlavního algoritmu, který kombinuje získávání hodnot gyroskopů, sériovou komunikaci a následné ovládání motorů. Algoritmus byl zapsán do několika samostatných programů a nahrán na jednotlivé desky Arduino.

Když jsme měli připravený celý algoritmus, začali jsme s navrhováním a samotnou konstrukcí robota. Zvolili jsme konstrukci ze dřeva a plastu. Motory zvedají plastové paže pomocí kladek. Senzory jsme umístili na speciální návlek. Když byla celá konstrukce sestavená, bylo třeba doladit hodnoty, aby byly pohyby přesné. Toho jsme dosáhli postupným upravováním proměnných násobičů a následným testováním přesnosti pohybu.

Program - gyroskop Zjištění aktuálního náklonu gyroskopu Porovnání s předchozím náklonem Pokud je rozdíl dostatečně velký je odeslán příkaz za každý interval rozdílu

Program - motor Kontrola příchozích příkazů a nastavení násobiče počtu kroků Zapnutí příslušného motoru Nastavení správného směru Provedení počtu kroků na základě násobiče