Cytat dnia:  Uczymy się nie dla szkoły, lecz dla życia. Seneka Młodszy   /od JS
Zespół MiTM

Zamknij Konf. TMiUM 2014

Zamknij Dydaktyka

Zamknij Koło Naukowe Mechatroniki

Zamknij Laboratorium Mechatroniki i Robotyki

Zamknij Pracownicy

Badania

Zamknij Profil badawczy Zakladu

Zamknij Publikacje

Zamknij Robot kołowo-kroczący "LegVan"

Licznik

 448788 odsłon

 4 odwiedzających online

Robot kołowo-kroczący "LegVan" - Układ sterowania

Układ sterowania robota

Za działanie robota, za wszystkie ruchy, reakcje odpowiedzialny jest układ sterownia. To w nim wykonywane są obliczenia oraz podejmowane decyzje w zależności od danej sytuacji.

Od rodzaju robota oraz stopnia jego złożoności (np. liczby stopni swobody, liczby i rodzaju danych pomiarowych) zależy architektura i stopień skomplikowania układu sterowania. Nie bez znaczenia są zadania, jakie są przewidziane dla robota.

Robot posiada jeden centralny komputer oraz szereg lokalnych, autonomicznych modułów wykonawczych. W centralnym komputerze uruchomiona aplikacja zapewnia przekazywanie rozkazów do modułów lokalnych robota i odczyt parametrów.

Centralny komputer robota, za pośrednictwem łącza bezprzewodowego, posiada łączność ze zdalnym komputerem sterującym, z którego otrzymuje konkretne zadania wykonania określonego ruchu. Następnie centralny komputer wysyła odpowiednie parametry do lokalnych sterowników odpowiedzialnych za ruch konkretnych silników. Lokalne układy wykonując pomiary i realizując ruchy w rezultacie doprowadzają do wykonania zadania.

Jako centralny komputer robota został użyty przemysłowy komputer w standardzie PC 104. Jednostka ta stanowi w pełni autonomiczny komputer, o niewielkich wymiarach, posiadając przy tym wystarczającą moc obliczeniową oraz bezprzewodową transmisję WLAN. Komputer posiada między innymi cztery porty komunikacji szeregowej RS232, które wykorzystano do komunikacji z lokalnymi modułami. Komunikacja w robocie typu master - slave jest całkowicie kontrolowana przez centralny komputer robota. Na żądanie wysłane do odpowiedniego modułu, centralny komputer otrzymuje konkretną ilość danych (dane pomiarowe, potwierdzenie przyjęcia parametrów ruchu itp.) zależną od wysłanego rozkazu.

Trzy z podrzędnych mikrokontrolerów odpowiedzialne są za ruch silników napędowych (podłączone do trzech różnych portów). Odbierając zadaną wartość położenia (napędy poziomowania, kroczenia, skrętu) lub prędkości (napęd kół robota) doprowadzają do ustawienia określonej wartości na poszczególnych silnikach.

sch_uklad_sterowania_blok_nizszy.png
Rys. 1. Schemat układu sterowania robota

Regulacja odbywa się w obrębie modułu (mikrokontrolera) przy sprzężeniu zwrotnym wartości położenia. Prędkość silników regulowana jest zmianą wypełnienia sygnału sterującego (PWM). Schemat blokowy układu sterowanie przedstawiono na rys. 1.

Inne moduły, sprzężone sieciowo, odpowiedzialne są głównie za realizację pomiarów. Jeden z nich mierzy wartość składowych przyśpieszenia ziemskiego, które służą między innymi do wyskalowania inklinometrów.

Kolejny mikrokontroler wykonuje pomiar wartości sił nacisku kończyn na podłoże. Układ pomiaru został specjalnie zaprojektowany tak, aby mógł być wmontowany we wnętrze kończyny robota.

Ostatni moduł, podległy centralnemu komputerowi, to układ sterowania zasilaniem robota. W zależności od odebranej komendy układ załącza/wyłącza zasilanie poszczególnych bloków robota. Ponadto za pośrednictwem tego modułu do centralnego komputera trafiają informacje o przeszkodach pojawiających się przed kołami robota.

Dodatkowo na robocie jest zamontowana kamera przekazująca obraz otoczenia robota do operatora, uzupełniając tym samym informacje o napotkanych przeszkodach.

Jarosław Szrek


Podgląd wydruku Podgląd wydruku     Drukuj Drukuj


Mechatronika
Laboratorium Mechatroniki i Robotyki L7
>> Odwiedź stronę
robot.gif
Kalendarz
^ Góra ^