Sterowane ramię robota Controlled robot arm Autor: KORNEL BOROWSKI Opiekun pracy: dr inż. JAROSŁAW GUZIŃSKI

Cele projektu Zaprojektowanie i wykonanie części mechanicznej ramienia robota Zaprojektowanie i wykonanie części energoelektronicznej Zaprojektowanie i wykonanie elektronicznej części sterowania Opracowanie i optymalizacja algorytmów sterowania Stworzenie programu sterującego w języku „C”

Projekt części mechanicznej Do wykonania projektu części mechanicznej wykorzystano środowisko projektowe AutoCAD 2009

Wykonanie części mechanicznej Większość elementów mechanicznej wykonana została z aluminium

Wykonanie części mechanicznej Podstawa i ramię wykonane z aluminium Łożyska kulkowe w obudowach zamkniętych Stalowe, aluminiowe i plastikowe koła zębate Syntetyczne paski zębate Połączenia śrubowe i klejone Wały napędowe aluminiowe i stalowe

Projekt części elektronicznej Do wykonania projektu części mechanicznej wykorzystano program Eagle 5.6

Zasilacz Sześciostopniowy regulowany zasilacz 12-14V 1,5A + 5V 1A

Zasilacz Parametry: Zasilanie napięciem przemiennym lub stałym, Napięcie wyjściowe: 6 x 12-14V (1,5A), 1 x 5V (1A), Temperatura pracy <100C, Filtry przeciwzakłóceniowe wejściowe i wyjściowe,

Stopień mocy Stopień mocy zrealizowany na L293 i ULN2803

Stopień mocy Zastosowane układu Puss-Pull L293 dla silników bipolarnych (0,6A na fazę), Zastosowany układ ULN2803 dla silników unipolarnych (0,5 A na fazę), Odprowadzanie ciepła z układów za pomocą warstwy miedzi na płytce drukowanej Uniwersalne wyprowadzenia wyjść i wejść układu

Panel operatorski Wykonany z kontrolera do gier komputerowych

Panel operatorski Zastosowano tani kontroler gier komputerowych Intuicyjne sterowanie 6 stopniami robota Wygodne starowanie Zamontowane 2 joysticki potencjometryczne Niewykorzystane przyciski (możliwość daleszej rozbudowy)

Sterownik mikroprocesorowy Procesor sterujący ATmega128 (16MHz)

Sterownik mikroprocesorowy Mikroprocesor 8-bitowy ATmega 128 Układ wykonany w technologii SMD Częstotliwość pracy 16MHz Układ filtracji napięcia zasilającego Pamięć układu 128kB Standardowe gniazdo programatora AVR-ISP Układ BOD (Brown Out Detect) Kontrola sprawności programu (watchdog) Wyprowadzenia wszystkich portów wejść/wyjść

Algorytmy sterowania Schemat blokowy sterowania START Dane wejściowe nie Przepełnienie licznika tak Zapisz stan wejść Ustaw translator Pobierz dane translatora, wysteruj tranzystory

Program sterujący Program sterujący został napisany w języku „C” w środowisku programistycznym AVR-GCC 16

Plany rozbudowy Zastosowanie czujników zbliżeniowych optycznych i indukcyjnych Sterowanie mikrokrokowe z zastosowanie chopera prądowego Automatyczne pozycjonowanie w przestrzeni za pomocą wieloosiowego czujnika krańcowego Sterowanie za pomocą joystick’a akcelerometrycznego Układu jezdnego (gąsienicowy) System wizyjny CCTV 17

Podsumowanie Całość prac została wykonana zgodnie z założeniami, a cele zostały osiągnięte Podczas prób i testów ramię spełnia swoje zadanie Założone obciążenie maksymalne dla chwytaka (100g) zostało znacznie przekroczone (350g) Prędkość ruchu jest większa niż zakładana co pozytywnie wpływa na obsługę ramienia Powtarzalność położenia <5mm 18

DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ