Svetelektro.com

Svetelektro.com

Meno:
Heslo:

Amatérska robotika - časť 3.

Kategória: Návody a teória | 11.07.2012 | Autor: elektonik737 

Senzorický subsystém robota, popis a funkcia jednotlivých senzorov

Senzorický subsystém

Senzory môžu byť:
interné – poskytujú robotu informácie o jeho subsystémoch (stav batérie, teplota, monitorovanie komunikácie, meranie rýchlosti otáčok, atď).
externé – slúžia na získavanie informácií o okolí robota (najvýznamnejšie sú senzory , ktoré môžu slúžiť na jeho navigáciu).

Taktilné senzory
Najjednoduchšie senzory - ak robot narazí do prekážky, zopne/rozopne elektrický obvod, zmení sa jeho logická úroveň a ďalej sa informácia spracováva. Každý takýto senzor musí byť pripojený zvlášť. Ak nie je dostatok binárnych vstupov, je možné realizovať zapojenie s multiplexorom prípadne s A/D prevodníkom. Taktiež sa používajú ako tlačidla (možnosť konfigurácie softwaru).





Detektor prekážok pre blízke okolie
Senzory väčšinou používajú súčiastky citlivé na IR svetlo s vlnovou dĺžkou okolo 880nm tesne pod hranicou viditeľného svetla. Princíp detekcie predmetov je jednoduchý. Vysiela sa IR svetlo do okolia a meria sa jeho odraz od prekážky. Jednoduchý senzor je IR fototranzistor, ktorý prejde do vodivého stavu (zmení binárny výstup senzora) pri osvetlení IR svetlom.





Častejšie ako tranzistor sa používajú špecializované prijímač s integrovaným demodulátorom od firiem Siemens a Sharp, napríklad: GP1U52X, SFH 506, SFH 5110-36 alebo SFH 5110-38,.. . Posledné dvojčíslie pri typoch SFH 5110 znamená frekvenciu v kHz, na ktorú je senzor najviac citlivý. Jedinou podmienkou pre použitie týchto senzorov je modulácia (blikanie) svetla IR LED. Hodnota frekvencie modulácie by mala byť čo najbližšie k hodnote udanej na prijímači pre maximálnu citlivosť. Moduláciu môžeme realizovať pomocou časovača NE555 zapojeného ako oscilátor alebo obvodom LM393. Častejšia je softvérová modulácia pomocou mikropočítača (MCU).



Ak senzory umiestnime na čelo robota a pridáme ešte jednu IR LED, môžeme rozpoznávať, či je prekážka vpravo alebo vľavo.

Snímač farby – reflexný optočlen
Takýto snímač dokáže rozlíšiť farbu podkladu pod robotom (biela/čierna). Vďaka týmto snímačom dokáže robot sledovať napríklad čiaru, alebo počítať biele značky na tmavých kolesách (meranie rýchlosti otáčania, ).



Ultrazvukový snímač
Princíp merania vzdialenosti k prekážke je založený na princípe merania doby medzi vy¬slaním akustického signálu a prijatím odrazeného akustického signálu - echa.



Najbežnejšia frekvencia akustického signálu sú hodnoty nad 40 kHz. Takéto snímače sú označované ako ultrazvukové sonary, prípadne len sonary. Vďaka relatívne nízkej rých¬losti zvuku (vo vzduchu) je doba medzi vysielaním a príjmom signálu výrazne vyššia než u radarových, laserových a IR snímačov. Preto možno dosiahnuť relatívne vysokej presnosti merania i bez extrémnych nárokov na vyhodnocovacie obvody. Vďaka tomu je ich cena pomerne nízka, ale perióda merania je dlhšia (0,1 s). Nevýhodou je vysoké tlmenie ultrazvukového signálu, čo obmedzuje praktický dosah na desiatky metrov, bežne do cca 10m. Vzhľadom k pomere širokému rozptylu tohto signálu nie je možno prekážku detegovať celkom presne čo sa týka jej uhlovej pozície. Ďalším problémom býva od¬raz ultrazvukového signálu, ktorý dopadá na hladký povrch prekážky pod ostrým uh¬lom (nazýva sa zrkadlový odraz).



V takomto prípade sa signál odrazí ďalej smerom od sonaru a spätne sa odrazí až od vzdialenejšej prekážky. Sonarom je potom detegovaná vzdialenejšia prekážka. Preto by malo byť časové oneskorenie medzi jednotlivými meraniami väčšie ako oneskorenie odpovedajúce maximálnemu dosahu sonaru. Nezanedbateľný je i vplyv teploty vzduchu na rýchlosť šírenia zvuku. Pre teplotu t = 0°C; v = 331 m/s a pre t = 25 °C; v = 343 m/s.

Snímač napätia akumulátora
Pri návrhu senzorického subsystému mobilného robota nesmie chýbať snímač napätia akumulátorov (voltmeter). Snímač je realizovaný ako delič napätia z dvoch rezistorov, ktoré sú pripojené priamo na batériu a stred deliča je privedený do A/D prevodníka mikropočítača.

Snímač natočenia robota - kompas



Často používaným je kompas CMPS03, vďaka svojej nižšej cene a presnosti 3 až 4° s krokom 0,1°. Spotreba modulu je 15mA/5V. Kompas dokáže komunikovať s riadiacim subsystémom po zbernici I2C, alebo pomocou PWM modulácie. PWM signál je modulovaný tak, že šírka kladného pulzu (log. 1) je úmerná azimutu v rozsahu 1ms (1°) a 36,99ms (359,9°), inými slovami 100us/° s ofsetom 1ms. Šírka pulzu v log. 0 je 65ms, takže dĺžka celej periódy je 65ms + šírka kladného pulzu t.j. 66ms – 101,99ms.
 

27.06.2012

Amatérska robotika - časť 2.

 8263   9  Hodnotenie: 4Hodnotenie: 4Hodnotenie: 4Hodnotenie: 4Hodnotenie: 4

04.10.2008

Výroba DPS fotocestou

 47769   50  Hodnotenie: 4.3529411764706Hodnotenie: 4.3529411764706Hodnotenie: 4.3529411764706Hodnotenie: 4.3529411764706Hodnotenie: 4.3529411764706

06.06.2012

Amatérska robotika - časť 1.

 12942   9  Hodnotenie: 4.8333333333333Hodnotenie: 4.8333333333333Hodnotenie: 4.8333333333333Hodnotenie: 4.8333333333333Hodnotenie: 4.8333333333333

21.09.2013

50 zaujímavých zapojení s tranzistormi

 13885   9  Hodnotenie: 4.9285714285714Hodnotenie: 4.9285714285714Hodnotenie: 4.9285714285714Hodnotenie: 4.9285714285714Hodnotenie: 4.9285714285714

Priemerné hodnotenie: 4.28
Hlasov: 7

Veľmi dobrý

Zvoľte počet hviezdičiek:
Vynikajúci
Veľmi dobrý
Dobrý
Priemerný
Zlý



Za obsah komentárov je zodpovedný užívateľ, nie prevádzkovateľ týchto stránok.

Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: 24mato - 11.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
No uz to zacina naberat na obratkach.
Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: elektonik737 - 11.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu) http://dydo-robots.webnode.sk
 
práve píšem 4. časť(asi ju dokončím dnes), kde je schéma, zdroják a natočím ku každému video, aby bolo vidieť ako to funguje.. Dáta budem odosielať cez USB do PC kde si ich budem môcť sledovať.. Nemám tu v poruke žiadny LCD tak jeho použitie ukážem až neskor
Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: 24mato - 11.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
 
Tesim sa.

Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: luboss17 - 11.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu) http://lubosweb.php5.sk
pekne :) .. tesim sa na pokracovanie :)

Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: iqlogic - 12.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
Perfektné čítanie ... neviem sa dočkať pokračovania :) Mám taký pocit, že po prečítaní sa pustím do stavby nejakého jednoduchého robota :)
Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: elektonik737 - 12.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu) http://dydo-robots.webnode.sk
 
sorry chalani ze ešte musite chvilku počkať ale dnes som musel ist vyriešiť akutny prípad na chatu.. prestal isť menič z 12v na 230V... už všetko šlape ako ma a možem sa vrhnuť na to dokončovanie članku.. spojím to hneď aj so stavbou podvozku po mechanickje stranke? vyjadrite sa pls
Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: 24mato - 13.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
 
Kludne.
Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: iqlogic - 13.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
 
Môže byť, aspoň bude viac zaujímavého čítania :)
Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: majoveri - 19.07.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
 
myslim si ze ta mechanicka cast je strasne dolezita bolo by super ak by sa tu nachdzali nejake finty ako na to ... robotv si doma staviam ale najvacsi problem je pre mna mechanika a pohony
Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: elektonik737 - 03.08.2012
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu) http://dydo-robots.webnode.sk
 
chalani sorry ze stale neuverejnujem 4. diel robotiky, ale denne som v praci 12h plus 2h cesta a dotoho si robim autoškolu.. už mam aj LCD displej tak 4. časť bude rozsiahla a budem sa snažiť aby to čakanie zato stalo.

Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: FrogySK - 11.09.2013
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
Ahoj, chcem sa spýtať či vôbec výjde aj 4. časť.

Re: Amatérska robotika - časť 3. (Hodnotenie: 1)
Od: johny15 - 01.11.2013
(O užívateľovi | Poslať súkromú správu)
Pre zaciatocnikov je to pekny clanok, no mam jeden dotaz k proximitnym senzorom. Neodporucam pouzivat senzory typu SFH ..... ma jednu velku chybu, a to ze si sam nastavuje zisk. Tym myslim: ak zachytim objekt na vzdialenosti 5cm, a postupne sa vzdialujem od objektu, ta potvora si sama nastavuje zisk a pri vzdialenosti 7cm este stale vravi "je tam objekt". Odporucam pouzit riesenie od maximu http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4622 sam pouzivam dane riesenie a funguje krasne.
Autor stránky je Ondrej Závodský(zawin), o graficky design sa stará Ľuboš Fabo(BUFU).

TOPlist

Powered by Copyright © UNITED-NUKE CMS. All Rights Reserved.
Čas potrebný k spracovaniu stránky 0.03 sekúnd