1 / 49

ניווט ג'יפ רובוטי מבוסס GPS מצפן וחיישני מכשולים Jeepy – S חלק א' - חומרה

ניווט ג'יפ רובוטי מבוסס GPS מצפן וחיישני מכשולים Jeepy – S חלק א' - חומרה. מנחה:קובי כוחי מציגים: נעם נבון אלדד יחיה. מבנה המצגת. סקירת הבעיה החומרה הרובוט ה GPS המצפן ומד זווית הגלגלים חישני קירבה אוטרסוניים דריברים ומנועים הבקר סביבת העבודה דוגמת בקרה בעזרת Labview.

lila-le
Download Presentation

ניווט ג'יפ רובוטי מבוסס GPS מצפן וחיישני מכשולים Jeepy – S חלק א' - חומרה

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ניווט ג'יפ רובוטי מבוססGPS מצפן וחיישני מכשוליםJeepy – Sחלק א' - חומרה • מנחה:קובי כוחי • מציגים: נעם נבון אלדד יחיה

  2. מבנה המצגת • סקירת הבעיה • החומרה • הרובוט • ה GPS • המצפן ומד זווית הגלגלים • חישני קירבה אוטרסוניים • דריברים ומנועים • הבקר • סביבת העבודה • דוגמת בקרה בעזרת Labview

  3. סקירת הבעיה • ניווט עצמאי של הג'יפ לפי תכנית נסיעה שהוזנה תוך כדי התחמקות ממכשולים • מפרט הדרישות: • מעבר ב-4 נקודות ציון ברחבי הטכניון. • דיוק של עד 6 מטרים מהנקודה (דיוק GPS אזרחי). • שיטת העבודה שתידרש בסיום הפרויקט. • הזנת מסלול נ"צ לתוך הבקר ובחינת מיקומו לאורך מספר נקודות במסלול. • שימוש בתצ"א או בנקודות ידועות שדיוקן גבוה (גיאודזיה) על מנת לבדוק את שגיאת המסלול של הג'יפ.

  4. החומרה • הרובוט • ה GPS • המצפן ומד זווית הגלגלים • חישני קירבה אוטרסוניים • דריברים ומנועים • הבקר • מאפיינים ויכולות

  5. סכימת בלוקים מצפן מנוע בקר I2C דרייבר מד זווית גלגלים וחישנים* Analog IO PWM PWM, Dig IO מייצב מצבר VGA Cable דרייבר מנוע מצבר מצבר PWM מנוע GPS

  6. הרובוט • Peg Perego - Gaucho Grande • הנעה - 2 מנועי Brushed DC • היגוי – מנוע Brushed DC

  7. GPS • הצגת הטכנולוגיה ויכולותיה • סיבות לחוסר דיוק • WAAS\EGNOS & DGPS • חומרה – - LVSGarmin 16x • ממשק NMEA • LVS

  8. המצפן ומד זווית הגלגלים • מצפן CMPS03 Devantech • אות המצפן מתקבל בפרוטוקול I2C • בעיית הרעידה של המצפן • מד זווית הגלגלים

  9. חישני קירבה אוטרסוניים • SRF04 - Ultra-Sonic Ranger • אופן התקשורת • מגבלות ואופן המיקום

  10. דריברים ומנועים • היגוי – NI9505 • ממשק – C series של NI. • הנעה – 2 מנועי DC. • 2 H-Bridge נפרדים • הפרדת אדמות אופטית. • הספק גבוה - 14 Amper • ממשק – PWM ודיגיטלי.

  11. הבקר • National Instruments -Single Board Rio 9642 • מאפייני הבקר • ממשקים

  12. סביבת העבודה – LabView • Labview Robotics 2009 • סביבה גרפית • כלי אינטגרציה (FPGA -VHDL, RT - C\Java) • מודולים מובנים ואינטגרציה בחומרה. • תכנותconcurrent פשוט. • יצירת GUI בצורה קלה • "Under the hood"

  13. Front panel – Labview • Simple GUI

  14. Under the hood • Complex implementation

  15. Under the hood • A closer look

  16. חוג כיוון – בקרה כפולה Wheel (plant) Bearing Target waypoint Angle PID מצפן GPS פוטנציומטר

  17. דוגמת בקרה בעזרת Labview • PID Controller

  18. דוגמת בקרה בעזרת Labview

  19. Jeepy’scontrollerls

  20. תודה על ההקשבה

  21. ניווט ג'יפ רובוטי מבוססGPS מצפן וחיישני מכשוליםJeepy – Sמצגת סוף • מנחה:קובי כוחי • מציגים: נעם נבון אלדד יחיה

  22. מבנה המצגת • סקירת הבעיה • חוגי הבקרה • חוג כיוון • חוג מיקום • אלגוריתמים • ניווט • התחמקות ממכשולים • תוצאות • וידאו • גרפים • סיכום ומסקנות • רעיונות להמשך • תודות ושאלות

  23. סקירת הבעיה • ניווט עצמאי של הג'יפ לפי תכנית נסיעה שהוזנה תוך כדי התחמקות ממכשולים • מפרט הדרישות: • מעבר ב-4 נקודות ציון ברחבי הטכניון. • דיוק של עד 6 מטרים מהנקודה (דיוק GPS אזרחי). • שיטת העבודה שתידרש בסיום הפרויקט. • הזנת מסלול נ"צ לתוך הבקר ובחינת מיקומו לאורך מספר נקודות במסלול. • שימוש בתצ"א או בנקודות ידועות שדיוקן גבוה (גיאודזיה) על מנת לבדוק את שגיאת המסלול של הג'יפ.

  24. מסלול המטרה

  25. סכימת בלוקים מצפן מנוע בקר I2C דרייבר מד זווית גלגלים וחישנים* Analog IO PWM PWM, Dig IO מייצב מצבר VGA Cable דרייבר מנוע מצבר מצבר PWM מנוע GPS

  26. מבנה ה"קוד"

  27. Bearing loop error Target waypoint Target Bearing Bearing angle Position Steering Motor Jeep position PID Angle sensor GPS and compass חוגי הבקרה • חוג כיוון • חוג מיקום

  28. התחלה קבל נתוני מיקום וכיוון חשב מרחק וכיוון ליעד קרוב ליעד? הגעת ליעד ? לא כן סע במהירות נמוכה (מהירות יחסית למרחק) סע המהירות גבוהה (60%) לא כן החלף waypoint סוף מסלול ? אלגוריתם ניווט לא כן

  29. אלגוריתם ניווט FPGA GUI – System Integrator

  30. אלגוריתם ניווט FPGA GUI

  31. אלגוריתם ניווט FPGA GUI

  32. אלגוריתם ניווט Motor FPGA Block diagram

  33. TOP VI- Front Panel

  34. TOP VI- Front Panel

  35. TOP VI – Steering Loop Block Diagram

  36. TOP VI – Steering Loop Block Diagram

  37. Steer PID VI

  38. Obstacle AvoidanceFront Panel - FPGA

  39. Obstacle AvoidanceBlock Diagram

  40. תוצאות - חמיקה • וידאו חמיקה

  41. תוצאות - ניווט • וידאו מסלול

  42. תוצאות

  43. תוצאות

  44. סיכום ומסקנות • הרובוט: • בעיית ההיגוי • שריפת הדרייברים • חוג מהירות

  45. סיכום ומסקנות • סביבת העבודה והבקר: • סביבת העבודה מעולה לעבודה ברובוטיקה. • ממשקים נוחים מול החומרה חיצונית ופנימית. • יכולות ה Debug טובות.

  46. סיכום ומסקנות • החיישנים: • הGPS מציג יכולות מרשימות ודיוק גבוה מאוד. • המצפן מהווה נקודת חולשה בגלל הרעידות.

  47. רעיונות להמשך • מכיוון שהפלטפורה אותה בנינו מאפשרת ממשק נוח, אפשר להוסיף לרובוט פונקציות רבות ומגוונות: • הוספת חוג מהירות – כיום שליטה במהירות היא ע"י חוג פתוח. • הוספת מדידים אינרציאלים ויכולת לנווט את הרובוט בתוך מבנים, או אזורים בעלי אות GPS גרוע. • הוספת יכולת ליצור מסלול ע"י אלגוריתם התווית נתיב שיאפשרו הזנת כתובת יעד בלבד, והמסלול יקבע עצמאית. • הסבה של הרובוט ל"כלב נחייה" ע"י הקניית כל היכולות הנדרשות ממנו כמו מעבר חציה וסכנות אחרות ע"י הוספת מצלמה למשל ותגובה לפקודות קוליות. • רובוט מדריך שילווה מבקרים הבאים לראות את הטכניון.

  48. תודות ושאלות

More Related