Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Platforma robotica mobila cu roti

Profesor coordonator: Constantin Nitu

Studenti: Cazacioc Dragos, Spataru Andrei

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Cuprins:

Introducere – Roboti mobili

Prezentarea generala a platformei

Propulsia si directia robotilor mobili cu roti

Circuite electronice folosite pentru comanda motoarelor

Alegerea motorului pentru tractiune

Concluzii

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Introducere – roboti mobili

Termenul de robot descrie un domeniu destul de vast, fapt pentru care robotii sunt impartiti in trei mari categorii dupa cum urmeaza:

-roboti mobili-roboti umanoizi-roboti industriali

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Introducere – roboti mobili

Clasificarea robotilor mobili

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Introducere – roboti mobili

Robotii mobili cu roti sunt cei mai des intalniti in viata de zi cu zi lucru datorat multiplelor avantaje pe care acestia le prezinta:

-se pot deplasa in medii cu teren accidentat; -se pot deplasa cu viteze relativ mari; -pot avea implementate sisteme senzoriale complexe; -au o autonomie de lucru ridicata.

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Prezentarea generala a platformei

In urma studierii multiplelor avantaje oferite de catre un robot mobil cu roti, am ales realizarea unei Platforme Robotice Mobile cu Roti tip Pneu.

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Propulsia si directia robotilor mobili cu roti

Propulsia

Pentru a asigura o buna deplasare a robotilor mobili cu roti sau senile putem folosii doua metode:

-montarea pe fiecare roata folosita la propulsarea robotului a unui motor de curent continuu de putere. -folosirea unui singur motor de putere conectat la un diferential

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Propulsia si directia robotilor mobili cu roti

Directia

Exista 2 tipuri de control al directiei:

- controlul motoarelor folosite si la tractiune

- folosirea unui motor tip RC servo

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Circuite electronice folosite pentru comanda motoarelor

Pentru implementarea controlului a fost folosit un modul tip Basic Stamp 2SX, produs de firma Parallax. Modulul este prezentat in figura urmatoare, unde se pot observa şi părţile componente ale acestuia. El este bazat pe un microcontroler tip SX28AC/SS, produs de firma Scenix.

1 – Microcontroler Ubicom SX2 – Rezonator 50 MHz4 – Tranzistor digital (cu rezistenţe incluse)5 – Memorie EEPROM6 – Regulator de tensiune

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Circuite electronice folosite pentru comanda motoarelor

Pentru reglarea vitezei motorului a fost folosit modulul Motor Mind B Enhanced produs de firma Parallax

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Circuite electronice folosite pentru comanda motoarelor

Schema de conectare Basic Stamp 2 SX – Motor Mind B Enhaced – motor de curent continuu

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Alegerea motorului pentru tractiune

Deoarece platforma mobila are un sistem de locomotie cu roti pneu iar dimensiunile de gabarit si greutate sunt mai mari fata de celelalte tipuri de platforme mobile ( cu senile, cu picioare ), este de dorit obtinerea unei viteze de deplasare mari.

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

-diametrul discului fixat pe rotorul motorului = 35 mm-numarul de diviziuni negre = 8

Tipul motoruluiTuratia [RPM] Frecventa [HZ]

RCservo

40 5.35

MotorCurent continuu

6000 758

Alegerea motorului pentru tractiune

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Alegerea motorului pentru tractiune

Determinarea cuplului maxim la turatie maxima a motorului de curent continuu

Formula pentru calculul cuplului : m*g*L, unde m = masa, g = acceleratia gravitationala iar L = distanta intre axul motorului fixat pe parghie si tija pe care este prins paharul de plastic.m = 6g = 0.006kgg = 9.81 m/s^2L = 20 cm = 0.2 m

Cuplul = 0.011772 N*m = 11.772 mN*m

Universitatea Politehnica Bucuresti Sesiunea de Comunicari Stiintifice

Facultatea de Inginerie Mecanica si Mecatronica 15 mai 2009, Bucuresti

Concluzii

Concluzii

-folosirea platformei la aplicatii multiple

- posibilitatea montarii unui brat robotizat

- echiparea cu sisteme senzoriale pentru evitarea obstacolelor