170 likes | 417 Views
Robotica. Voetballen met Lego MINDSTORMS NXT. Voetballen. Lego MINDSTORMS NXT robots 1 vs 1 4m x 2m veld met lijnen Bal mag alleen vastgehouden worden om te draaien Botsen mag niet Autonoom. Ons ontwerp van de Robot. Licht sensor Kompas sensor Infrarood sensor Ultrasone sensor. 2.
E N D
Robotica Voetballen met Lego MINDSTORMS NXT
Voetballen • Lego MINDSTORMS NXT robots • 1 vs 1 • 4m x 2m veld met lijnen • Bal mag alleen vastgehouden worden om te draaien • Botsen mag niet • Autonoom Micha Verboeket, Roy Theunissen
Ons ontwerp van de Robot • Licht sensor • Kompas sensor • Infrarood sensor • Ultrasone sensor 2 1 4 2 3 4 1 3 Micha Verboeket, Roy Theunissen
Subsumption architectuur • Gedrag verdeeld in lagen • Alle lagen draaien tegelijkertijd • Iedere laag heeft een prioriteit • Sensorgegevens (=invoer) kunnen tegengehouden worden (Inhibition) door hoger geprioriteerde lagen • Actuatorgegevens (=uitvoer) kunnen onderdrukt worden (Suppression) door hoger geprioriteerde lagen Micha Verboeket, Roy Theunissen
Gedrag / lagen • Rondlopen binnen het veld Lichtsensor • Obstakels ontwijken Ultrasone sensor • Bal pakken en schieten op doel Infrarood sensor Kompas sensor (Prioriteit, 3 = hoogste) Micha Verboeket, Roy Theunissen
Laag 1: Rondlopen binnen het veld De lichtsensor ziet een lijn en gaat terug achteruit De robot rijdt en draait willekeurig Micha Verboeket, Roy Theunissen
Laag 2: Obstakels ontwijken Laag 2 zoekt met de sonarsensor naar objecten Robot X Laag 2 onderdrukt de uitvoer van Laag 1 en laat de robot het object ontwijken totdat het object niet meer in zicht is. De onderdrukking wordt daarna ongedaan gemaakt Sonarsensor ziet een object Geen object in zichtveld.. Laag 2 grijpt niet in. Laag 1 laat de robot rondlopen Micha Verboeket, Roy Theunissen
Laag 3: Bal pakken en schieten op doel De grijpers pakken de bal. De robot draait mbv de kompas-sensor naar “zijn” Noorden (doel van de tegenpartij) Zolang geen IR-signaal is gevonden grijpt laag 3 niet in en bestuurt laag 1 of 2 de robot Laag 3 zoekt met de IR-sensor naar de bal De bal straalt IR-licht uit De grijpers laten de bal los. De robot gaat met volle snelheid naar voren en “schiet” de bal richting doel Laag 3 ziet een sterk IR-signaal en onderdrukt de andere lagen. Laag 3 draait de robot naar de bal toe (Zon)licht kan ook gezien worden door de IR-sensor. Zwakke signalen moeten dus genegeerd worden Micha Verboeket, Roy Theunissen
Problemen & Oplossingen • Interferentie van signalen: • IR-bal: lichtsensor • (Zon)licht: IR-sensor en lichtsensor • Kompas-sensor: motoren, (eigen) NXT brick Micha Verboeket, Roy Theunissen
Problemen & Oplossingen • Nauwkeurigheid en bereik van de sensoren: • Rollende IR-bal • Lichtsensor is geen kleursensor • Bereik en betrouwbaarheid IR-bal signalen • Weerkaatsing ultrasone op de stof Micha Verboeket, Roy Theunissen
Problemen & Oplossingen • Bluetooth communicatie: • Minimaal 2x versturen over bluetooth, per sensor / actuator • PC > sensorcommando > robot > sensorwaarde > PC • Langzaam. Gevolgen: • Lijn missen • Kan niet blijven draaien totdat het object ontweken is • Synchronisatie van de 2 wielen wachten Micha Verboeket, Roy Theunissen
Problemen & Oplossingen • Bluetooth communicatie vanuit 1 thread • communicatie-thread met timers. • Serieel ophalen van sensoren en aansturen van actuatoren. • Alleen actuatoren aansturen wanneer waarden veranderd zijn • Beste balans vinden in polling-intervallen en volgorde van commando’s. Micha Verboeket, Roy Theunissen
Problemen & Oplossingen • Schieten op doel: • Vooruit rijden • Nauwkeurig, kan bijgesteld worden met kompas • Draaien • Harder schot, heel onnauwkeurig • Ander schietmechanisme • Motor kan alleen gebruikt worden voor óf grijpers óf iets anders Micha Verboeket, Roy Theunissen
Problemen & Oplossingen • Kalibreren: • IR • Kompas • Licht Micha Verboeket, Roy Theunissen
Calibratie voor de wedstrijd De calibratie wordt gestart De robot weet nu welke sensorwaarden gebruikt moeten worden. De wedstrijd kan beginnen! De IR-sensor meet tegelijkertijd ook de ruis van bijv. zonlicht Wanneer de calibratie wordt gestopt is deze richting het Noorden, dus het doel van de tegenpartij De lichtsensor meet nu dus waarden van het veld Er wordt gedraaid om schaduwen op het veld mee te nemen Micha Verboeket, Roy Theunissen
Problemen & Oplossingen • Balans vinden: • “Spelen” met verschillende instellingen • Dashboard / logging • Daadwerkelijke (gemiddelde) poll-tijden Micha Verboeket, Roy Theunissen
Dashboard / logging Micha Verboeket, Roy Theunissen