Pri sestavi konstrukcije oziroma modela mobilnega robota, ki ponazarja avtomobil, ki bi ga lahko s pomočjo vezja, senzorja in zapisanega programa krmilili za samostojno vožnjo po začrtani poti (črna črta na svetli podlagi), si pomagamo s predhodno izrisanimi in konstruiranimi sestavnimi deli konstrukcije, ki so prikazani v prostodostopnem programu Google Sketch Up.
Sestavljeno konstrukcijo oziroma model mobilnega robota sem predhodno izrisal v prostodostopnem 3D-risarskem programu Google Sketc Up (priloga 3), ki ga brezplačno prenesemo s spleta in enostavno naložimo na računalnik. V programu sem izrisal posamezne dele konstrukcijske zbirke in nato s pomočjo izrisanega modela sestavljene konstrukcije mobilnega robota tudi fizično sestavil konstrukcijo mobilnega robota (slika 4.23).
31
Slika 4.23: Mobilni robot
V programu Google Sketch Up lahko telo obračamo in vrtimo v vseh treh dimenzijah (x, y, z).
Ker je grafika vektorska, lahko posamezne dele sestavljanke poljubno približamo oziroma povečamo ter tako še bolj poudarimo pomembne spojne dele konstrukcije. Tako lahko približamo in poudarimo, koliko in na katerih spojnih mestih potrebujemo za sestavo konstrukcije šestrobnih vijakov M5 s 35-milimetrskim desnim navojem in pripadajočih šestrobnih matic (slika 4.24).
32
Slika 4.24: Označenih 9 šestrobnih vijakov M5 s pripadajočimi šestrobnimi maticami
Prikažemo lahko tudi, koliko in na katerih spojnih mestih potrebujemo za sestavo konstrukcije vijakov z lečasto glavo in križno zarezo z 10-milimetrskim desnim navojem s pripadajočimi maticami (slika 4.25).
33
Slika 4.25: Označeni 4 vijaki z lečasto glavo in križno zarezo ter pripadajoče šestrobne matice
Prikažemo lahko še, koliko in na katerih spojnih mestih potrebujemo za sestavo konstrukcije vijakov z lečasto glavo in križno zarezo s 15-milimetrskim desnim navojem ter pripadajočimi maticami (slika 4.26).
34
Slika 4.26: Označeni 4 vijaki z lečasto glavo in križno zarezo s 15-milimetrskim desnim navojem ter pripadajoče šestrobne matice
Prikažemo lahko tudi, da potrebujemo za sestavo 5 palic, in sicer 1 par smrekovih palic s šestimi izvrtinami (slika 4.27 a), 1 par smrekovih palic z osmimi izvrtinami (slika 4.27 b) ter eno smrekovo palico s štirimi izvrtinami (slika 4.28).
35
(a) (b)
Slika 4.27: Smrekovi palici s šestimi izvrtinami (a) in smrekovi palici z osmimi izvrtinami (b)
Slika 4.28: Smrekova palica s štirimi izvrtinami
Poleg tega za zbirko potrebujemo tudi posebna nastavka imenovana sercon-C iz penjenega PVC (slika 4.29).
36
Slika 4.29: Sestavna dela sercon-C
Za delovanje mobilnega robota potrebujemo tudi predelana servomotorja (slika 4.30), ki v osnovi delujeta kot navadna enosmerna elektromotorja. Vsak izmed predelanih servomotorjev ima po dva priključka in vrteči se rotor, na katerega priključimo oziroma nataknemo štirikraki nastavek (propeler) za servomotor z izvrtinami premera 3 mm, ki je z vijakoma z lečasto glavo in križno zarezo s 15-milimetrskim desnim navojem ter pripadajočima šestrobnima maticama spojen z valjastim kolesom (slika 4.31). Iz servomotorja vodita dva vodnika (oranžen in moder), od katerih moramo enega priključiti na negativni priključek GND, drugega pa na izhod (pin), ki je namenjen pošiljanju impulzov iz vmesnika v servomotor.
Lahko naredimo tudi tako, da oba priključimo na izhoda vmesnika.
37
Slika 4.30: Predelan servomotor (kot navaden enosmerni elektromotor)
Slika 4.31: Štirikraki nastavek (propeler) za servomotor z izvrtinami premera 3 mm
38
Ko izrišemo celotno konstrukcijo v prostodostopnem programu Google Sketch Up, je sestava naše konstrukcije mobilnega robota enostavnejša.
Za izvedbo vaje mobilni robot potrebujemo (slika 4.32): predelan servomotor (enosmerni elektromotor), 2 palici s šestimi utori premera 5 mm, 2 palici z osmimi utori premera 5 mm, 1 palico s štirimi utori premera 5 mm, devet šestrobnih vijakov M5 s 35-milimetrskim desnim navojem ter osmimi pripadajočimi maticami, štiri 10-milimetrske vijake z lečasto glavo in križno zarezo ter štiri pripadajoče šestrobne matice, štiri 15-milimetrske vijake z lečasto glavo in križno zarezo ter štiri pripadajoče šestrobne matice, 2 posebna dela iz PVC imenovana sercon-C in predelana štirikraka nastavka (propeler) za servomotor z izvrtinami premera 3 mm ter dve leseni valjasti kolesi. Pri sestavljanju potrebujemo tudi manjši križni vijač in šestrobni natični ključ premera 8 mm.
Slika 4.32: Konstrukcijski material za izgradnjo zapornice
39
Najprej sestavimo ogrodje (slika 4.33), na katerega nato položimo vmesnik eProDas-Rob1, ki nam za celotno konstrukcijo mobilnega robota predstavlja tudi delno obtežitev, da ima mobilni robot dober oprijem s podlago, po kateri se premika. Nato na predelana servomotorja z vijakoma z lečasto glavo z 10-milimetrskim desnim navojem ter pripadajočima maticama privijemo posebna PVC-dela sercon-C (slika 4.34). Z vijakoma z lečasto glavo in 15-milimetrskim desnim navojem ter pripadajočima maticama spojimo tudi štirikraki nastavek (propeler) za servomotor z izvrtinami premera 3 mm in valjasti kolesi (slika 4.34). Na to leseno konstrukcijo, sestavljeno iz dveh parov različno dolgih smrekovih palic, prevrtanih z luknjami premera 15 mm, in spojeno s šestrobnima vijakoma M5 s 35-milimetrskim desnim navojem in pripadajočima maticama, ter palico s štirimi izvrtinami, ki služi za ravnotežje celotne konstrukcije, privijemo predelana servomotorja ter nanju pritrdimo sestavljeni kolesi (slika 4.35).
Slika 4.33: Osnovno ogrodje
40
Slika 4.34: Osnovni sestavi konstrukcije mobilnega robota
Slika 4.35: Osnovno ogrodje s servomotorjema in kolesoma
V nadaljevanju skozi sprednje izvrtine na palici napeljemo žičke od servomotorjev ter jih povežemo z izhodi C0, C1, C2 in C3 na vmesniku (slika 4.36). Modro žičko desnega kolesa povežemo z vhodom C0, oranžno žičko desnega kolesa z vhodom C1. Modro žičko levega kolesa povežemo z vhodom C3, oranžno žičko levega kolesa z vhodom C2. Skozi sprednji sredinski izvrtini na palici napeljemo svetlobni senzor, ki mora segati čim bližje podlagi, po kateri se bo premikal mobilni robot.
41
Slika 4.36: Priključitev servomotorjev in svetlobnega senzorja
Na koncu dodamo vir napetosti, ki je lahko sprotno napajanje +7,5 V ali baterijsko napajanje +9 V (slika 4.37). Ker smo za napajanje vmesnika uporabili baterijski vir napetosti, moramo s pozitivnega pola baterije žičko na vmesniku priviti na vhod POW, z negativnega pola baterije pa na sosednji vhod GND (slika 4.38).
Slika 4.37: Baterijsko napajanje
42
Slika 4.38: Priključki na vmesniku delujočega mobilnega robota
Predhodno smo na mikrokrmilnik vmesnika preko USB-vodnika, povezanega z računalnikom, prenesli program (slika 4.18), ki omogoča, da mobilni robot s pomočjo svetlobnega senzorja odčitava, kdaj je na svetlem (belo) (slika 4.39) ali na temnem (črno) (slika 4.40) območju.
Slika 4.39: Senzor zazna svetlo (belo) podlago
43
Slika 4.40: Senzor zazna temno (črno) podlago
Za sestavo delujočega mobilnega robota (slika 4.38) poleg konstrukcijskega materiala za izgradnjo mobilnega robota potrebujemo tudi vmesnik in sprotno ali samostojno napajanje le-tega (slika 4.41). Za izvedbo zgornjih manevrov mobilnega robota zaženemo program BASCOM-AVR, v katerega vnesemo ukaze za krmiljenje vmesnika. Zapisani program preko USB-vodnika prenesemo na vmesnik (slika 4.18). Programiranje je prilagojeno potrebam mobilnega robota, ki sledi črni črti, in je zapisano na strani 45 (priloga 4).
44
Slika 4.41: Kosovnica za sestavljanko mobilnega robota
45 Program:
46