Κινηματική ανάλυση του ρομπότ ΝΙ Starter Kit και προγραμματισμός του ελεγκτή SbRIO-9631 για την κίνηση του ρομπότ στο επίπεδο Πτυχιακή : Ταρατσίδης Κωνσταντίνος (3490) Επιβλέπων : Ιωάννης Καλόμοιρος, Αναπληρωτής Καθηγητής

Βασικά σημεία πτυχιακής εργασίας Ανάπτυξη κώδικα για την πλοήγηση, αποφυγή εμποδίων και την οδομετρία του οχήματος καθώς και την αποστολή των μετρήσεων στον υπολογιστή για ανάλυση. Επέκταση λειτουργικότητας του ρομποτικού οχήματος με την προσθήκη δρομολογητή για την ασύρματη αποστολή δεδομένων. Πραγματοποίηση πειράματος για τη σύγκριση της πραγματικής μετατόπισης με τις μετατοπίσεις που υπολογίστηκαν μέσω των κινηματικών εξισώσεων.

Παρουσίαση ρομποτικού οχήματος Εξωτερικά χαρακτηριστικά ρομπότ Τετράτροχο ρομπότ με διαφορική κίνηση 2 μοτέρ με οπτικούς κωδικοποιητές Αισθητήρας υπερήχων εγκατεστημένος πάνω σε servo motor Χαρακτηριστικά Ελεγκτή SbRIO-9631 DSP FPGA Analog-Digital I/O Ethernet port 64MB RAM, 128MB ROM

Μπλοκ διάγραμμα υλικού του ρομποτικού οχήματος

Αποθήκευση μετρήσεων στον υπολογιστή Για την επεξεργασία των μετρήσεων που κατέγραψε το ρομπότ ήταν απαραίτητη η αποθήκευση τους στον υπολογιστή. Έτσι μαζί με τον κώδικα που εκτελείται στο ρομποτικό όχημα, αναπτύχθηκε κώδικας που εκτελείται στον υπολογιστή για την συλλογή και αποθήκευση των δεδομένων.

Κώδικας που εκτελείται στο ρομπότ

Κώδικας που εκτελείται στο υπολογιστή

Ενσύρματη σύνδεση για αποστολή δεδομένων σε ρομποτικό όχημα ;;; Ο ελεγκτής SbRIO-9631 υποστηρίζει μόνο ενσύρματη σύνδεση με τον υπολογιστή μέσω καλωδίου Ethernet. Αυτό προκαλεί μεγάλα προβλήματα στον χρήστη καθώς τον αναγκάζει να κυνηγάει το ρομπότ ώστε αυτό να παραμείνει συνδεδεμένο με τον υπολογιστή Αν δε, ο υπολογιστής είναι σταθερός η κατάσταση γίνεται πολύ πιο δύσκολη. Η National Instruments παραδίδει το ρομπότ με καλώδιο Ethernet μήκους 5 μέτρων.

Η λύση; => Τοποθέτηση ασύρματου δρομολογητή Τοποθετήθηκε στο ρομπότ ένας ασύρματος δρομολογητής, οποίος συνδέεται ενσύρματα με τον ελεγκτή και ασύρματα με τον υπολογιστή μέσω δικτύου WI-FI. Ο δρομολογητής τροφοδοτείται απευθείας από τις μπαταρίες του ρομπότ καθώς η τάση λειτουργίας του είναι 12 Volt. Είναι απαραίτητο να γίνουν κάποιες απλές ρυθμίσεις στον δρομολογητή ώστε η ζεύξη να λειτουργήσει.

Τοποθέτηση δρομολογητή

Παρουσίαση πειράματος Επιλέχθηκε ένα επίπεδο δάπεδο όπου θα μπορούσε το ρομπότ να κινηθεί. Τοποθετήθηκαν εμπόδια ώστε ο χώρος να οριοθετηθεί και να μπορέσει να καταγραφεί το μήκος και το πλάτος του. Έπειτα το ρομπότ ξεκινάει την διαδρομή του, χαράσσει την πορεία του στο δάπεδο ενώ ταυτόχρονα υπολογίζει και στέλνει την θεωρητική και την πορεία ‘που πιστεύει΄ ότι ακολουθεί στον υπολογιστή.

Ανάλυση αποτελεσμάτων Το ίδιο ισχύει και με τα δεδομένα από τις εντολές των μοτέρ αλλά το σφάλμα πιθανό να είναι μικρότερο επειδή η γωνιακή ταχύτητα είναι σταθερή και δεν προκύπτει από τις μετρήσεις των οπτικών κωδικοποιητών.

Παρατηρήσεις Οι οπτικοί κωδικοποιητές μόνοι τους δεν είναι σε θέση να ορίζουν επαρκώς την θέση του ρομπότ καθώς επηρεάζονται από το ποσοστό πρόσφυσης που παρέχει το έδαφος. Οι απότομες μεταβολές, κατά την προσπάθεια του ρομπότ να αποφύγει κάποιο εμπόδιο, δεν μπορούν να υπολογιστούν επαρκώς από τους κωδικοποιητές. Τα 2 μοτέρ του ρομποτικού οχήματος δεν αποδίδουν το ίδιο αν και είναι ίδιου τύπου και κατασκευαστή.

Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας