Szériában gyártható Half-Size MicroMouse robot tervezése
Szériában gyártható Half-Size MicroMouse robot tervezése
Hably Alexandra BSc IV. évf.
E-mail: alexandra.hably@gmail.com
Konzulens: Szayer Géza, Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék
E-mail: geza.szayer@generalmechatronics.com
A MicroMouse robotverseny Japánban látott napvilágot a 70-es évek végén, és azóta is töretlen sikernek örvend a lelkes robotépítők körében. Az eseményen induló „egereknek” a rajtuk futó algoritmus és szenzoraik segítségével képesnek kell lenniük „kitalálni” egy labirintusból. A pontos cél, hogy apró robotunk a kezdetben kijelölt start pontból eljusson a valahol a labirintus közepén lévő végpontba, kezdetben ismeretlen labirintuson át, és ezt a lehető leggyorsabban tegye.
Több méret-kategóriában is megrendezik, az ún. half-size micromouse versenyt először 2009-ben tartották. Ennél a méretkategóriánál a labirintus 32 x 32 darab 9cm x 9cm egységnégyzetekből áll. TDK dolgozatom egy half-size micromouse robot tervezéséről és megépítéséről szól. A tervezés során kihívást jelentett, hogy folyamatosan szem előtt kellett tartanom a robot kis méretét - a robotnak el kell férnie a 9cm x 9cm-es négyzetekből felépülő labirintusban, illetve minél kisebb, annál könnyebben navigál és gyorsabban mozog. Ez megszorításokat eredményezett a 3D formán és az áramkörön, illetve gondos alkatrészválasztást igényelt.
Az elektronika központi eleme egy ST-Microelectronics által gyártott STM32 mikrokontroller, melynek tápellátását 3.7V-os lítium akkumulátor biztosítja, feszültségstabilizáló integrált áramkörökön keresztül. A robot két kerekét egy-egy mikro DC motor hajtja, melyeket egy motordriver IC-n keresztül működtetünk. Mivel az egérnek egy labirintusban kell mozognia, ezért elengedhetetlen, hogy a szögelfordulása pontosan mérhető és beállítható legyen, ezért ebből a célból szükséges volt választani és beépíteni hozzá egy gyorsulásmérő szenzort. A robot pozícionálása odometriával történik: jobb- és baloldalon is egy-egy mágneses enkóder kapott helyet, melyet a kis méret miatt választottam – ezekkel lehetséges a kerekek forgását mérni, és a kerék kerületének ismeretében a robot által megtett távolságot számítani. A falak érzékelésére oldalanként 2-2 infravörös LED és fototranzisztor pár került a robot elejére, így reflektív optikai méréssel ellenőrizhető a Micromouse helyzete a falakhoz képest. A mikrokontrollerre való beágyazott szoftverfejlesztés UART, JTAG és USB interfészeken keresztül lehetséges.
A micromouse robot megépítése komplex mechatronikai feladat: szükséges hozzá gépészeti tervezés, elektronikai tervezés és az informatika területéhez tartozó programozás, alap- és magas szintű szoftverfunkciók megírása.
szerző
-
Hably Alexandra
mechatronikai mérnöki
nappali alapszak
konzulens
-
Tajti Ferenc
PhD hallgató, Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék
