Small Liga Mozgás vezérlő rendszere

1. Small Liga Mozgás vezérlő rendszere Tervezet

2. Kis méretű robotok, melyek fociznak egy pályán. 4v4, max 15 cm magas, alakjuk henger alakú, és 180 mm a kerülete. 4 kerekük van, ezeken motorok, így sokkal jobban irányíthatóak. Céljuk egy narancssárga labda berúgása az ellenség kapujába. A robotok tetején ált színes pontok szoktak lenni (lehet egyéni), amit csapat, és egyéni robot meghatározáshoz használnak, mivel egy kamera látja felül az egész pályát. A pálya felett 4 méteren elhelyezkedő, lefele néző kamera segítségével lehet koordinálni a robotokat. A képi információkat a külső számítógép kapja meg. Ez a számítógép végzi el a szükséges műveleteket: labda meghatározás, robotok meghatározása, csapatjáték, stb. Ezután a feldolgozott adatokat vezeték nélküli kommunikáción át küldi ki az egyes robotokhoz. Ezután a robotokba lévő mikroprocesszor feldolgozza az adatokat és végrehajtja az utasítás, (lövés, mozgás, forgás). Lehetséges a vissza kommunikáció, pontosítás céljából.

3. Bemutatásra kerül • Kerekek • Motor: FAULHABER 1524TD12SR • Encoder: IE2-16 • Vezeték nélküli kommunikáció: RXQ2 • Mikroprocesszor: Arduino Uno, melybe egy ATMega8 van

4. Kerék A kerekek előnye hogy 4 irányban mozoghat, így a robot gyorsan irányt tud változtatni, de akár egyhelyben is meg tud fordulni. Ezek a kerekek a robot 4 oldalán helyezkednek el. Ez nem teljesen 90 fok, ezért marad hely elöl a labdalövőnek, és a terelőnek.

5. Motor FAULHABER 1524TD12SR 2 W-os teljesítmény, és 3-24v működhető. Ez egy kefés motor aminek az anyaga egy speciális fém. Elméletileg 20e órás működési idő. A ferde tekercselés miatt mérete ellenére nagy teljesítményű. Ezen helyezkedik el az encoder.

6. Encoder IE2-16 A motoron elhelyezkedő encoder feladata hogy a vezérlő egységet értesítse hogy éppen hol jár a motor, vagyis pontosan annyit fordul amennyit a vezérlő szeretne. A kommunikáció a processzorral digitális jelekkel történik 2 vezetéken át, így nem pazarolja nagyon az I/O lábakat. A vezetékekben lévő jelszint változás idő adja meg épp hol jár a motor. Valószínűleg nagy pontosságot lehet így elérni, de nem feltétlenül szükséges az encoder használata.

7. Vezeték nélküli kommunikáció RXQ2 Alacsony fogyasztás (10-30mA), nagy hatótávolságú, és kis méretű. A kommunikáció sorosan történik. Tartalmaz hibajavítást, így nem fognák hibás adatok kijönni belőle, és a vezérlő csak a valós parancsokat fogja végrehajtani. Adó és vevő, tehát könnyen megoldható a vissza kommunikáció. Több kapcsolás is létezik, pl 1 az 1-hez, vagy 1 a többhöz.

8. Mikroprocesszor Arduino Uno ATMega8 – 8 bites, 4Mhz A processzor a panelba van forrasztva, a lábak ki vannak vezetve tükre, könnyen csatlakoztathatóak a hardverek. A programozása egyszerű, csak USB-n keresztül rá kell csatlakoztatni a sz.gépre. Maga a processzor nagyon hatékony, tartalmaz időzítőket, melyekkel pontosan lehet végrehajtani az adott utasítást, megszakításokat, nagyon nagy sebességű a többi procihoz képest, 1hz, 1 utasítás (általában), így 4Mhz-en 4 millió utasításra képes, 32 regiszter, EEPROM tárolási képesség. Rengeteg digitális láb, több analóg láb. Hibakeresési lehetőség valós idejű futás közben.

9. Processzor programozása Bár maga a processzor típushoz rengeteg nyelvhez létezik fordító létezik (Basic, Pascal, c++, stb), de a processzor hatékony kihasználásához szükséges hardver közeli nyelvet választani, vagyis Assembly-t. Bár megvannak a nyelv hátrányai, de a sebesség akár többszörösére is növekedhet. Az Assembly (ASM) utasítások egyszerűek, viszonylag nincs sok belőlük (~100), nagy a hasonlóság az Intel 4048-as processzorhoz. Tartalmaz rengeteg általános céli regisztert, mely adattárolásra alkalmas, és csak ritkán kell hozzányúlni a lassabb memóriához. Tartalmaz beépített soros olvasót a vezeték nélküli kommunikációhoz, és analóg kimenetet a motorokhoz, így ezekhez nincs szükség egyéb hardverelemekre.